Avaliação de ruptura hipotética de barragens com diferentes metodologias e parâmetros de entrada : estudo de caso Barragem do Salto, RS

Abstract

Há milhares de anos as barragens são estruturas utilizadas para o benefício da sociedade. Apesar do avanço das tecnologias de construção e na fiscalização da segurança dessas estruturas, não se pode desconsiderar a possibilidade de falhas e acidentes. Caso o vale a jusante do barramento esteja ocupado, a onda de cheia proveniente da ruptura de barragens pode representar um grande potencial destrutivo, resultando em perdas sociais, ambientais, econômicas e de vidas humanas. Nesse contexto, o uso de metodologias simplificadas e computacionais são alternativas importantes para analisar uma possível inundação, causada por um rompimento hipotético, no vale a jusante. O presente estudo objetiva analisar comparativamente os resultados de propagação de onda de cheia oriunda da ruptura hipotética da barragem do Salto, utilizando tanto um método simplificado quanto uma metodologia numérica. Para tal, foram analisados os resultados obtidos com as simulações no software HEC-RAS unidimensional variando dois parâmetros de entrada: coeficiente de rugosidade de Manning e bases topográficas. Os resultados das simulações computacionais também foram comparados aos resultados obtidos utilizando a metodologia simplificada de Melo (2015). Dessa forma, pôde-se fazer uma avaliação sobre os impactos gerados quando existe a variação do coeficiente de Manning e das bases topográficas, assim como a legitimidade do uso de metodologias simplificadas. Os resultados indicam que ao variar o coeficiente de rugosidade de Manning há pouca diferença na área de inundação e em outros parâmetros obtidos, quando comparados os resultados entre os coeficientes extremos adotados. Entretanto, ao alterar as bases topográficas percebe-se uma diferença maior nos resultados, principalmente para os terrenos que possuem resolução espacial e precisão distintas. Os resultados indicam que a metodologia simplificada de Melo (2015) é uma alternativa viável na análise preliminar de uma possível ruptura de barragem, porém, não se deve desconsiderar o uso de simulações computacionais para avaliação dos efeitos da ruptura de barragens.

For thousands of years, dams have been structures used for the benefit of society. Despite advances in construction technology and in the safety monitoring of these structures, the possibility of failures and accidents cannot be discounted. If the valley downstream of the dam is occupied, the flood wave from a dam failure may represent a great destructive potential, resulting in social, environmental, economic and human lives losses. In this context, the use of simplified and computational methodologies are important alternatives to analyze a possible flood, caused by a hypothetical breach, in the downstream valley. The present study aims at comparatively analyzing the results of flood wave propagation originating from a hypothetical breach of the Salto dam, using both a simplified method and a numerical methodology. To this end, the results obtained from simulations in the one-dimensional HEC-RAS software varying two input parameters were analyzed: Manning's roughness coefficient and topographic bases. The results of the computer simulations were also compared to the results obtained using the simplified methodology of Melo (2015). Thus, it was possible to make an evaluation about the impacts generated when there is the variation of the Manning coefficient and topographic bases, as well as the legitimacy of using simplified methodologies. The results indicate that by varying the Manning roughness coefficient there is little difference in the flood area and other parameters obtained, when comparing the results between the extreme coefficients adopted. However, when changing the topographical bases one notices a greater difference in the results, especially for the terrains that have different spatial resolution and precision. The results indicate that the simplified methodology of Melo (2015) is a viable alternative in the preliminary analysis of a possible dam failure, however, one should not disregard the use of computer simulations to evaluate the effects of dam failure.