Modelagem de brecha de barragens de terra: aplicação do modelo BREACH no rompimento hipotético da barragem do Cipó

Abstract

Grandes barragens possuem riscos inerentes sob a ótica da possibilidade de rompimento e impacto associado aos meios físicos, biológicos e antrópicos componentes do vale de jusante. Dessa forma, a avaliação da extensão desses danos potencias, ou seja, os estudos de rompimento de barragens e de modelos de simulação dessas ocorrências se posicionam como ferramenta de gestão cujo desenvolvimento é fundamental. O presente trabalho objetiva comparar a utilização do modelo físico BREACH para simulação de brecha e hidrograma de ruptura em barragens de terra com simulação computacional realizada por meio do HEC-RAS, no qual a brecha é determinada em função do tipo de barragem por regressão ou com base em casos históricos sem avaliar as condições do local. O objeto de estudo é a barragem do Ribeirão Cipó, Poços de Caldas, Minas Gerais. Compara-se a diferença desses dois resultados àquelas encontradas entre o próprio BREACH e Equações empíricas em trabalhos prévios realizados em barragem hipotética. Apura-se a adequação do modelo físico como ferramenta de gestão de situações de segurança em barragens. São utilizados padrões geotécnicos do maciço do barramento: ângulo de atrito, granulometria média e peso específico. É considerada a cobertura de grama do talude de jusante e falha apenas por galgamento. Verificou-se que o BREACH resultou em vazão de pico de 4.385,20 m³/s, comparado com 1.386 m³/s do HEC-RAS. As configurações das brechas mostraram diferenças no que tange a largura, sendo essa, para o BREACH e para o HEC-RAS respectivamente: 40,82 m e 78,00 m; com inclinações das laterais de 60,5° e 45°; tempos de ruptura de 216,00 e 30,00 min. Em função da diferença apresentada pelos dois métodos, , postula-se que o modelo BREACH se posiciona como ferramenta de gestão complementar válida para casos específicos: nos quais as barragens são bem documentadas e não há a possibilidade de realização de simulações mais complexas