O objetivo deste capítulo é apresentar as conclusões do trabalho realizado e as recomendações para futuros pesquisas relacionadas com os fluxos de detritos e os esforços de impacto.
O grupo de pesquisa sobre fluxos de detritos da COPPE-UFRJ / PUC-Rio, Grupo Debris
Flow, tem investigado este movimento de massa em vários outros trabalhos de pesquisa.
Foi possível desenvolver uma base sólida de dados e conceitos sobre os fluxos de detritos, especialmente, aqueles ocorridos no Brasil. O grupo também conseguiu montar um banco de dados com informações de fluxos de detritos nacionais e internacionais, com cerca de 270 eventos. Relações empíricas para determinação de parâmetros têm sido propostas em função das características dos eventos de fluxos brasileiros. Em adição, o grupo tem realizado simulações numéricas bi e tridimensionais para a modelagem deste tipo de movimento catastrófico.
Esta pesquisa foi desenvolvida segundo as diretrizes principais do Grupo Debris Flow de se aumentar o conhecimento do movimento e ampliar as técnicas de caracterização e determinação de parâmetros. Especificamente, este trabalho procurou avaliar métodos e modelos capazes de fornecerem esforços de impacto de fluxo de detritos. A determinação de forças, pressões e energias de impacto é essencial para o adequado dimensionamento de estruturas de proteção ou de convivência com debris flows. Para tanto, uma extensa investigação da literatura técnica nacional e internacional foi realizada para a seleção de métodos e modelos de esforços de impacto, os quais foram analisados e comparados. Os eventos de fluxos de detritos no Morro Duas Pedras, em Nova Friburgo, RJ foram adotados como casos de referência nesta pesquisa. Considerou-se também as informações e resultados de fluxos de detritos em campos experimentais na Itália e Suíça.
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O desenvolvimento da pesquisa levou a uma maior compreensão dos eventos de fluxos de detritos e permitiu estabelecer algumas considerações e conclusões importantes, resumidas em:
1. A literatura oferece diversas propostas para a determinação da pressão de impacto de fluxos de detritos, dentre as quais os modelos hidráulicos são os usados para dimensionamento de estruturas de proteção;
2. Os modelos hidráulicos hidrodinâmicos para estimativa da pressão de impacto fornecem os melhores resultados quando comparados com outros modelos.
3. Os modelos hidráulicos hidrostáticos apresentam resultados consistentes somente para fluxos de detritos de velocidades muito reduzidas e com altura elevada;
4. Os programas computacionais DAN-W e DAN3D conseguem simular fluxos de detritos e a as principais reologias adotadas são de Voellmy e de atrito;
5. As simulações de fluxos de detritos com os programas DAN-W e DAN3D fornecem resultados consistentes de parâmetros como distância percorrida, volume final, área de deposição, independentemente da reologia de atrito ou Voellmy;
6. As simulações com os programas DAN-W e DAN3D não fornecem resultados consistentes de altura dos fluxos de detritos ocorridos no Morro Duas Pedras, devido à impossibilidade de considerar blocos de rocha de grandes dimensões no fluxo equivalente adotado para processamento do movimento;
7. A determinação do Número de Froude por meio de simulações com os programas DAN-W e DAN3D não é recomendada para fluxos de detritos com grandes blocos de rocha, devido à pouca representativa do parâmetro, visto que é função da velocidade e a altura do fluxo;
8. O programa DAN-W usando reologia de Voellmy conseguiu representar os fluxos de detritos dos ensaios de campo de Pieve di Alpago e Veltheim, fornecendo valores representativos de altura e velocidade do fluxo;
9. O modelo hidráulico hidrodinâmico com fator de impacto de 3,0 forneceu valores de pressão de impacto consistentes para os fluxos de detritos dos ensaios in situ de Pieve di Alpago e Veltheim;
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10. O emprego do programa RocFall, desenvolvido para quedas de blocos, forneceu valores consistentes de energia para os fluxos de detritos do Morro Duas Pedras;
11. O programa RocFall, desenvolvido para quedas de blocos, pode ser usado para a determinação da energia de impacto de fluxos de detritos com blocos de rochas de grandes dimensões, desde que a massa envolvida no movimento seja adequadamente representada;
12. O modelo de pressão de impacto para quedas de blocos pode ser usado para simular os movimentos de massas do tipo fluxos de detritos sempre e quando se tenha um conhecimento profundo da região envolvida, tais como movimentos de massa anteriores, geologia, geomorfologia, tamanho de blocos envolvidos nos outros acontecimentos.
Conclui-se finalmente que, A estimativa da energia e/ou pressão de impacto de fluxos de detritos é extremamente difícil devido à complexidade do movimento e avaliação dos seus parâmetros básicos. Por outro lado, os esforços de impacto são essenciais para o dimensionamento de estruturas de proteção contra fluxos de detritos, tais como barreiras rígidas e flexíveis.
O desenvolvimento desta pesquisa possibilitou um maior entendimento do problema e das ferramentas existentes para a determinação dos esforços de impacto de fluxo de detritos. Desta forma, elaborou-se um conjunto de recomendações para a estimativa dos esforços de impacto de fluxos de detritos, com a finalidade de auxiliar o projeto das estruturas de proteção. São elas:
1. Levantamento das características da área de ocorrência de fluxo de detritos, com ênfase nos tipos de materiais presentes no canal ou superfície da encosta;
2. Seleção do programa numérico DAN3D ou DAN-W com reologias de atrito ou Voellmy. Ambas reologias representaram adequadamente os fluxos de detritos do Morro Duas Pedras, sendo a de Voellmy a de maior aderência de resultados. No caso de reconhecimento detalhado da área e de eventos de fluxos de detritos já ocorridos, recomenda-se o uso do programa DAN3D, que fornece valores mais consistentes de velocidade do fluxo;
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3. Para fluxos de detritos com velocidades muito baixas, recomenda-se o uso do modelo hidráulico hidrostático. Para fluxos de detritos com velocidades altas, recomenda-se usar os modelos hidráulicos hidrodinâmicos, especificamente o proposto por JWAN (2012) com fator de impacto entre 2 e 3.
4. Para estimativa da energia de impacto, recomenda-se fazer uma comparação entre a abordagem tradicional da energia cinética e a energia calculada pelo programa Rocfall.