Dam Break: Incertezas e imprecisões em estudos de ruptura hipotética

Fotografia aérea de uma barragem de rejeito rompida

Avaliação de Conformidade e Operacionalidade do PAEBM exige a validação dos mapas de inundação gerados pelos estudos de Dam Break.

Conforme já noticiado aqui, foi publicada no Diário Oficial da União de 29/12/2020 a Resolução 51 da ANM (Agência Nacional de Mineração), que cria e estabelece a periodicidade de execução ou atualização, a qualificação dos responsáveis técnicos, o conteúdo mínimo e o nível de detalhamento da Avaliação de Conformidade e Operacionalidade (ACO) do PAEBM (Plano de Ações de Emergência de Barragens de Mineração), que compreende o Relatório de Conformidade e Operacionalidade (RCO) do PAEBM e a Declaração de Conformidade e Operacionalidade (DCO) do PAEBM.

Dentre as prescrições da ACO está a validação dos mapas e estudos de inundação da barragem por equipe externa contratada devendo estar em consonância com os parâmetros estabelecidos no art. 6º da Portaria nº 70.389/2017 da ANM ou normas supervenientes.

Os mapas e estudos de inundação são gerados a partir de estudos de ruptura hipotética de barragens, comumente chamados de Dam Break. Por sua vez, estes mapas servem para definir as áreas potencialmente atingidas e assim definir a abrangência do PAEBM.

O Dam Break pode ser definido como um evento catastrófico caracterizado pela liberação repentina, rápida e descontrolada de água e/ou rejeitos represados em uma barragem. Tal ocorrência gera algumas das consequências mais catastróficas entre todas as obras de engenharia. Isso ficou notório em episódios recentes do Brasil, que causaram muitas perdas humanas e enormes impactos socioambientais.

Por isso a Resolução 51 vem em boa hora, pois ajudará no aumento da robustez dos PAEBM, uma vez que haverá uma maior precisão sobre o conhecimento das regiões vulneráveis, permitindo assim que ações preventivas sejam tomadas da melhor forma.

Porém, por que os estudos de ruptura devem ser validados? O que pode acontecer de errado?

A resposta é: Muita coisa…

Os principais pontos de atenção devem ser os seguintes:

  • Estudos hidrológicos: A caracterização da bacia hidrográfica deve ser feita de forma bastante criteriosa. Além disso, as séries históricas devem ser consistentes e confiáveis, o que, a depender da localização da barragem, é algo difícil. Isso prejudica a elaboração da análise de frequência de precipitações e a qualidade do hidrograma de ruptura. Sem contar que há casos em que as estações pluviométricas mais próximas com séries históricas mais longas ficam a dezenas ou centenas de quilômetros do local.
  • Batimetria do reservatório e topografia da planície de inundação: Quanto mais precisos esses levantamentos, mais preciso será o mapa de inundação e a definição das áreas vulneráveis. Não raro são utilizadas bases topográficas públicas, que não possuem a qualidade adequada, o que impacta sobremaneira nos resultados das simulações. Por exemplo, é ineficaz realizar uma simulação bidimensional, que é bem mais complexa e demorada, em cima de uma base topográfica imprecisa. Em outras palavras, o simples fato de o modelo ser bidimensional não garante bons resultados se o levantamento topográfico não for confiável.
  • Modos de falha: A depender do tipo de barragem, do método de construção e dos materiais utilizados, a ruptura poderá ocorrer de diferentes formas, o que impacta na liberação de água e/ou rejeitos e, consequentemente, na velocidade de propagação da onda de cheia. Por exemplo, rupturas por galgamento, liquefação ou piping em uma mesma barragem podem gerar consequências distintas. Assim é preciso ter bastante sensibilidade nesse tipo de análise, o que só é possível com profissionais bastante experientes nesse tipo de estudo.
  • Caracterização reológica dos rejeitos: Em muitos casos, devido a falta de informações locais, os parâmetros reológicos utilizados nesses estudos são “emprestados” de outras minas com rejeitos de características semelhantes. Esta não é uma prática adequada, uma vez que minérios e processos de beneficiamento mineral de locais diferentes geram rejeitos com suas particularidades, que devem ser analisadas através de ensaios de campo e laboratório.
  • Modelos de simulação utilizados: No caso da simulação do escoamento de água, a utilização das Equações de Saint-Venant é um método consagrado há anos. Porém, ainda não existe um consenso sobre um modelo de escoamento de rejeitos adequado. As empresas de consultoria utilizam modelos bem diferentes entre si, o que pode causar discrepância nos resultados. Este é um ponto que certamente irá gerar muitos questionamentos nos trabalhos de validação dos mapas de inundação.

A Avaliação de Conformidade e Operacionalidade do PAEBM é um trabalho novo, que vai exigir bastante das empresas de consultoria, uma vez que não existe experiência prévia. No caso da validação dos mapas de inundação, devido à ausência de normativas sobre o assunto, é preciso ainda mais bom senso e cuidado para que as avaliações sejam bem conduzidas, evitando “campeonatos de engenharia” entre as empresas auditoras e auditadas.

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