Exemplo de aplicação de avaliação de segurança por Árvore de Eventos 85 

Silveira e Machado (2005) realizaram estudos numa barragem em construção, denominada João Leite, pertencente à companhia SANEAGO (Companhia de Saneamento de Goiás S/A). Essa barragem está localizada no ribeirão João Leite, a cerca de 6,5 km a montante da cidade de Goiânia, cidade que possui população de 1.150.000 habitantes. Sua função é abastecer de água a cidade. É uma barragem construída em concreto compactado a rolo (CCR), com 53 m de altura, completada por diques de terra. O volume útil do reservatório é 117 milhões de m3 de água.

A análise de risco envolveu:

• avaliação detalhada do projeto executivo da barragem,

• levantamento histórico de acidentes/incidentes em obras semelhantes, • avaliação dos cenários de ruptura em potencial e suas implicações a jusante,

• construção das árvores de eventos e cálculo das probabilidades de ruptura da barragem,

• estudo de medidas de atenuação,

• estabelecimento de um PAE – Plano de Ação Emergencial,

• elaboração de Manual de Supervisão e Acompanhamento de Comportamento das Estruturas do Barramento.

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Foi feita a análise de risco pelo método de Árvore de Eventos, pois as interações de todas as possíveis combinações de eventos e suas conseqüências permitiram avaliar a probabilidade anual desses eventos.

Na avaliação da barragem João Leite, foram pesquisados acidentes com barragens semelhantes, verificando-se o comportamento histórico das estruturas do barramento, pelos dados de inspeções de campo e dados de instrumentação. Esse estudo teve a participação de 10 técnicos em workshops.

Foram analisados vários cenários críticos para a segurança da barragem em relação a prováveis eventos. Dentre os vários cenários identificados, destacam-se os eventos relacionados à barragem de terra:

• galgamento da barragem,

• erosão interna através da interface solo-concreto, • erosão interna pela fundação.

A possibilidade de ocorrência de erosão interna e formação de entubamento (piping) foram analisadas na interface solo-concreto, na lateral dos muros de ligação direito e esquerdo e também através da fundação.

As árvores de eventos foram construídas considerando-se duas alternativas:

Alternativa I – considerou maiores riscos se não houvesse tratamento da fundação, inadequado controle tecnológico no maciço, incerteza no sistema de drenagem interna da barragem e na fundação, e inexistência de um plano de auscultação confiável;

Alternativa II – considerou tratamento da fundação, adequado controle tecnológico na construção do barramento, plano de instrumentação e auscultação das obras civis, e monitoramento de campo.

As árvores de eventos foram elaboradas para eventual erosão interna através da interface solo- concreto, na barragem do lado direito, onde o gradiente hidráulico é maior, e o maciço possui altura de 50 m. Outro cenário de piping foi considerado, avaliando-se a possibilidade de sua

ocorrência através da fundação. Nesse caso a probabilidade média anual é de 2 x 10-5,

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(2005) consideraram que a probabilidade anual fosse dividida por 10, devido às boas condições de controle, na situação da alternativa II. Exemplos de árvores de eventos elaboradas nesse estudo são mostradas nas Figuras 3.24 e 3.25.

Figura 3.24 - Árvore de Eventos para Alternativa I – Erosão interna pela interface C/S Fonte: Modificado de SILVEIRA e MACHADO, 2005, anexo.

Figura 3.25 - Árvore de Eventos para Alternativa II – Erosão interna pela interface C/S Fonte: Modificado de SILVEIRA e MACHADO, 2005, anexo.

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O risco total foi avaliado pela soma das probabilidades anuais, individuais para cada tipo de risco, como: galgamento, erosão interna pela fundação, erosão interna na interface concreto- solo e escorregamento. Silveira e Machado (2005) concluíram que as árvores de eventos identificaram cenários de maior probabilidade de ruptura, pois simularam erosão interna da fundação dos aterros ou através da interface concreto-solo.

Os autores concluíram que as árvores de eventos foram capazes de mostrar os cenários mais prováveis de ruptura, ou seja, a possível ruptura através da fundação dos aterros ou através da interface concreto-solo, na região dos abraços direito e esquerdo.

Outro exemplo de Árvore de Eventos ilustra a aplicação do método, como é mostrado na Figura 3.26. Observa-se que os eventos representam a formação de piping em maciço de barragem de terra.

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BRECHA PERDA DE BORDA LIVRE E

ESCORREGAMENTO GALGAMENTO SEM BRECHA SEM DETECÇÃO

E INTERVENÇÃO SEM PERDA DE BORDA

AUMENTO DE LIVRE

POROPRESSÃO SEM ESCORREGAMENTO

INSTABILIDADE DO TALUDE DETECÇÃO E E INTERVENÇÃO SEM AUMENTO DE POROPRESSÃO BRECHA SEM DETECÇÃO E INTERVENÇÃO

AUMENTO DO SEM BRECHA

ENTUBAMENTO DETECÇÃO E

E INTERVENÇÃO BRECHA

SEM DETECÇÃO E INTERVENÇÃO

FORMAÇÃO DE SEM BRECHA

FILAMENTOS

ENTUBAMENTO FLUXO > Q2 DETECÇÃO E

PERMANECE E INTERVENÇÃO ABERTO SEM FILAMENTOS BRECHA SEM DETECÇÃO E INTERVENÇÃO FORMAÇÃO DE

FILAMENTOS FORMAÇÃO DE SEM BRECHA

FILAMENTOS FLUXO Q1 - Q2 DETECÇÃO E E INTERVENÇÃO SEM FILAMENTOS BRECHA SEM DETECÇÃO FLUXO < Q1 E INTERVENÇÃO

ALTURA DE SEM BRECHA

FUROS DEVIDO A FUROS ACIMA

FALHAS DO NA DETECÇÃO E

NO ENCHIMENTO E INTERVENÇÃO FUROS

DEVIDO A AÇÃO ALTURA DE FUROS DE ENCHIMENTO ABAIXO DO NA

SEM FUROS

BRECHA SEM DETECÇÃO E INTERVENÇÃO

ALTURA DE SEM BRECHA

FORMAÇÃO DE FUROS ACIMA

ENTUBAMENTO FUROS DO NA DETECÇÃO E

(PIPING) E INTERVENÇÃO

FUROS

NA CRISTA ALTURA DE FUROS

ABAIXO DO NA BRECHA

SEM FUROS PERDA DE BORDA

LIVRE E GALGAMENTO

ESCORREGAMENTO SEM BRECHA

COLAPSO DO SEM DETECÇÃO

ENTUBAMENTO E INTERVENÇÃO SEM PERDA DE BORDA

AUMENTO DE LIVRE

POROPRESSÃO SEM

ESCORREGAMENTO

EROSÃO INSTABILIDADE DETECÇÃO E

EXCESSIVA NO TALUDE E INTERVENÇÃO

POSIÇÃO

DO NÍVEL DO RESERVATÓRIO SEM AUMENTO DE BRECHA

ENTUBAMENTO POROPRESSÃO PERDA DE BORDA

(PIPING) NA1 - NA2 LIVRE E

GALGAMENTO

ESCORREGAMENTO SEM BRECHA

PRÓXIMO A SEM DETECÇÃO

CONDUTOS FENDA E INTERVENÇÃO SEM PERDA DE BORDA

CONCENTRADA AUMENTO DE LIVRE

POROPRESSÃO SEM

NA2 - NA3 (PIPING) ESCORREGAMENTO

ENTUBAMENTO DETECÇÃO E

NÃO AUMENTA E INTERVENÇÃO

NO MACIÇO SEM FENDA

SEM AUMENTO DE POROPRESSÃO ALGUMA EROSÃO NA3 - NA4 ADJACENTE À ESTRUTURA DO

VERTEDOURO SEM EROSÃO

> NA4

Para barragens que têm zonas a jusante com baixa capacidade de descarga, inclui a determinação de instabilidade no talude e liquefação devido à saturação.

Figura 3.26 – Árvore de Eventos por piping através do barramento

Fonte: Modificado de FOSTER ,1999 apud Ramos, 2005, p. 43.

Legenda:

Brecha

Sem brecha - - - Evento simulado

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