Processo de construção da Árvore de Eventos 94 

A Árvore de Eventos foi elaborada após estudos do fenômeno de progresso da erosão regressiva nas barragens de terra de São Simão. Adicionalmente a esse conhecimento, verificaram-se as opções de projeto na implantação da barragem, fatores condicionantes geológicos do local de implantação da barragem, métodos usados na construção do maciço e respectivo controle de qualidade, relatos do primeiro enchimento, informações sobre os

tica caracterís particular com barragens de % tica caracterís particular com falha de casos de % ) (wX =

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primeiros cinco anos de operação e como têm sido tratados os problemas durante a operação do sistema, com dados da instrumentação e obras de recuperação realizadas.

Para fundamentar as informações obtidas no acervo técnico da CEMIG, foi conduzida visita técnica às instalações da barragem em estudo, em janeiro de 2007 (UHE – São Simão – MG) e realizadas reuniões de ajustes de conceitos e informações junto ao corpo técnico da GA/SM – Gerência de Segurança de Barragens e Manutenção Civil – CEMIG.

Essas informações possibilitaram o entendimento dos vários estágios do sistema em análise, que são: fase de construção, primeiro enchimento, cinco primeiros anos de operação e monitoramento de dados.

Os eventos foram combinados em uma seqüência lógica, e formaram diagramas de influência para apoiar a elaboração dos ramos lógicos das árvores de eventos. O diagrama de influência serviu para definir as seqüências de eventos que são associados ao evento iniciador.

Durante a elaboração da Árvore de Eventos, foram respeitados alguns pressupostos. Hartford e Baecher (2004) recomendam considerar somente eventos relacionados fisicamente ao desenvolvimento do fenômeno em análise. Os pressupostos de probabilidades também foram considerados. Em cada nó ramificado, as probabilidades são consideradas de igual chance, mutuamente exclusivas e coletivamente completas. Na elaboração dos ramos, a relação entre cada par de probabilidades, na seqüência lógica, respeitou a dependência entre essas, em atendimento ao teorema de Bayes, observando que somente as probabilidades devem ser dependentes e não necessariamente os eventos físicos.

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A Figura 4.1 ilustra os passos tomados na elaboração da Árvore de Eventos.

Figura 4.1 – Passos na construção da Árvore de Eventos Fonte: Modificado de HARTFORD e BAECHER, 2004, p. 58.

Durante a elaboração da Árvore de Eventos, houve o cuidado para que ela não ficasse grande e complexa. Ela foi submetida a revisões para simplificar a descrição da realidade sem negligenciar aspectos essenciais (DUESENBERRY, 1958 apud HARTFORD e BAECHER, 2004).

A pesquisa foi baseada nas recomendações descritas por Cummins et al. (2003), que relata a importância de informações para a avaliação de sistemas. Deve-se procurar obter registros que fundamentam o processo de avaliação de segurança da barragem em estudo. Durante a pesquisa, direcionaram-se esforços na obtenção das seguintes informações:

• relatórios de planos de opções, • relatórios de planos conceituais,

Definição do sistema incluindo todos estágios pré-existentes Construção da árvore lógica

Identificação dos estágios de resposta do sistema e modos de falha

Desenvolvimento do diagrama de influência

Desenvolvimento da árvore de eventos inicial (básica)

Análise de dependências entre probabilidades

Redução da árvore de eventos pelo desmembramento e simplificação Desenvolvimento da árvore de eventos

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• relatórios geológicos*,

• relatórios de investigações no local*, • relatórios de investigações de materiais*, • relatórios de projetos*,

• memórias de cálculos de projeto, • registros de discussões com projetistas, • definições de impactos ambientais, • relatórios de construção*,

• fotografias da construção*,

• relatórios de registros geológicos*, • mapeamento geológico*,

• projetos/desenhos como construído* (as-buit),

• detalhes completos de quaisquer modificações realizadas na barragem*, • relatórios de inspeções de segurança* (rotineiros, anuais e abrangentes), • registros de monitoramento da instrumentação e respectivos gráficos*, • diários de operação da barragem,

• relatórios de revisões de aspectos de segurança da barragem*, • relatórios de inspeções* (CUMMINS, 2003, p. 61).

Os tópicos indicados por asterisco (*) foram estudados e levados em consideração na elaboração da Árvore de Eventos e serviram de base para o estudo de performance aplicado no método UNSW (University of New South Wales). Outro trabalho norteador foi o método relatado por Aamdal (1998), desenvolvido na Noruega e similar ao usado por BC Hydro, Canadá (Vick e Stwart, 1996 apud Foster et al., 1998), que adota os seis passos descritos a seguir.

O procedimento para a aplicação do método de Análise por Árvore de Eventos – ETA procurou seguir as seguintes etapas:

1. Análise de dados por engenheiros especializados em barragens, para avaliar a vulnerabilidade da obra em eventual formação de piping. O autor desta dissertação procurou se familiarizar com as condições das estruturas e operação da barragem. Além de revisão da documentação, foi realizada visita ao local da barragem.

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2. Seleção dos modos de ruptura, em que se procurou verificar dados históricos de estatísticas de rupturas em barragens similares. Os potenciais modos de falha foram definidos sem determinar valores de probabilidades. Foi feita reflexão sobre fatores que pudessem eliminar alguns modos de falha.

3. A construção da Árvore de Eventos foi elaborada a partir do pressuposto de que cada ramo da árvore dá origem a dois ramos, que representam: um a situação de sucesso, e outro a situação de falha. Cada seqüência de eventos foi estabelecida, de forma que cada situação pode ou não corresponder a uma falha, determinando as relações entre os eventos. As decomposições das seqüências de falhas e seus eventos foram estudados em profundidade para fundamentar a análise.

4. Estimou-se a probabilidade de ocorrência de cada seqüência de eventos, ou seja, de todas as situações de falha, através da estimativa de probabilidades de sucesso e falha de cada evento, com base nas informações coletadas e dados históricos de rupturas em barragens semelhantes. Portanto, foram realizadas determinações qualitativas. A consistência dos valores determinados seguiu a convenção de descritores qualitativos mostrados na Tabela 4.1, adotada por Vick, 1.992 apud Foster e Fell, 1999.

Tabela 4.1 – Descrições de incertezas

Descrição qualitativa Probabilidades

Impossível (1) 0,01

Improvável (2) 0,1

Incerto (3) 0,5

Provável (4) 0,9

Quase certo (5) 0,99

Fonte: Modificado de VICK, 1.992 apud Foster e Fell, 1999, p. 131.

(1) – Não apresenta probabilidade de acontecer. (2) – Muito difícil de ocorrer.

(3) – Duvidoso ou indeterminado. (4) – Apresenta probabilidade de ocorrer.

(5) – Contém condições essenciais à sua realização, quase certo de ocorrer.

5. Os resultados foram avaliados para determinação da probabilidade total, calculada pela combinação de probabilidades de eventos que mais contribuíram para a formação do entubamento (piping), de acordo com as argumentações de Ang e Tang (1990) relatadas no capítulo 3, item 3.6.

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6. Os resultados foram reanálisados para identificar alguns modos de falha que não contribuíam tanto para a probabilidade total de formação de piping, ou mesmo podiam estar sendo superestimados. Houve reanálise de informações e busca de mais dados junto ao acervo técnico da CEMIG, que serviu para refinar o ciclo.

O método foi fundamentado em avaliações qualitativas e partiu do pressuposto de que todos os acontecimentos iniciadores eram aleatórios. Visou estimar a probabilidade da ruptura através de seqüências e combinações de eventos, a partir da probabilidade de ocorrência dos acontecimentos iniciadores.

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