Utilização de metodologia simplificada para avaliação de ruptura hipotética de barragens - estudo de caso : UHE Pedra do Cavalo - (BA)

Abstract

A avaliação dos impactos gerados relacionados a construção de uma barragem é de suma importância. Assim como qualquer estrutura, as barragens estão sujeitas a acidentes, decorrentes da interferência humana ou da natureza. Os impactos oriundos de um colapso na estrutura são infinitos, mesmo quando não ocorrem perdas humanas ou desastres ambientais. O objetivo principal do estudo é avaliar a aplicabilidade de metodologia simplificada de obtenção de hidrograma de ruptura hipotética da barragem e seus possíveis impactos a jusante como estudo de caso a UHE Pedra do Cavalo – (BA). A ruptura de uma barragem pode gerar onda de cheia a jusante na forma de um hidrograma, no qual as características dependem de como ocorre essa ruptura. Sendo assim, foram escolhidos dois cenários de ruptura, um no nível de operação normal e outro no nível de operação extrema, onde foram avaliadas as vazões de pico e os mecanismos de formação de brecha de ruptura. Identificou-se que o hidrograma de decaimento parabólico e a formulação de Wetmore são os que mais se adequam aos cenários propostos, e que são partes de um estudo mais amplo, no qual abrange não só o rompimento, assim como os efeitos causados a jusante no caso de uma ruptura hipotética. Apesar das limitações, a aplicação do modelo hidrodinâmico de simulação da ruptura hipotética da UHE Pedra do Cavalo, permitiu avaliar a estimativa das vazões e níveis máximos resultantes da passagem da onda de ruptura, permitindo o mapeamento da área de inundação e a zona de autossalvamento para o cenário de operação extrema. O estudo buscou promover um melhor entendimento de ferramentas que possam facilitar o processo de simulação de rompimento de barragens, no entanto não se pode afirmar que hidrograma de ruptura gerado representa uma situação real, e sim um fator contribuinte para aumento da segurança dessas estruturas.

The evaluation of the impacts generated related to the construction of a dam is extremely important. As with any structure, dams are subject to accidents, resulting from human or nature interference. The impacts arising from a collapse in the structure are infinite, even when there are no human losses or environmental disasters. The main objective of this study is to evaluate the applicability of a simplified methodology for obtaining a hydrograph of hypothetical dam failure and its possible downstream impacts as a case study at UHE Pedra do Cavalo – (BA). The rupture of a dam can generate a flood wave downstream in the form of a hydrograph, whose characteristics depend on how the rupture occurs. Therefore, two rupture scenarios were chosen, one at the level of normal operation and another at the level of extreme operation, where the peak flows and the mechanisms of rupture breach formation were evaluated. It was identified that the parabolic decay hydrograph and the Wetmore formulation are the ones that best suit the proposed scenarios, and that they are part of a broader study, which covers not only the disruption, but also the effects caused downstream in the case of a hypothetical break. Despite the limitations, the application of the hydrodynamic model to simulate the hypothetical rupture of UHE Pedra do Cavalo, allowed to evaluate the estimation of flows and maximum levels resulting from the passage of the rupture wave, allowing the mapping of the flooding area and the self-rescue zone for the extreme operating scenario. The study sought to promote a better understanding of tools that can facilitate the process of simulating dam failure, however it cannot be said that the rupture hydrograph generated represents a real situation, but a contributing factor to increase the safety of these structures.