Stricto Sensu em Planejamento e Gestão Ambiental
BARRAGENS HIDRELÉTRICAS E DESASTRES:
UMA AVALIAÇÃO DE METODOLOGIAS DE GESTÃO DE
RISCO AMBIENTAL
Brasília
–
DF
2012
ESTEFANIA TORRES GOMES DA SILVA
BARRAGENS HIDRELÉTRICAS E DESASTRES:
UMA AVALIAÇÃO DE METODOLOGIAS DE GESTÃO DE RISCO AMBIENTAL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Planejamento e Gestão Ambiental da Universidade Católica de Brasília como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Planejamento e Gestão Ambiental.
Orientador: Renata Marson Teixeira de Andrade, PhD
HIDRELÉTRICAS E DESASTRES: UMA AVALIAÇÃO DE METODOLOGIAS DE
GESTÃO DE RISCO AMBIENTAL”, apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de mestre em Planejamento e Gestão Ambiental da Universidade Católica de Brasília, em 29 de junho de 2012, defendida e aprovada pela banca examinadora abaixo assinada:
____________________________________ Professora Ph.D. Renata Marson Teixeira de Andrade
Orientadora
Programa de Pós-Graduação em Planejamento e Gestão Ambiental - UCB
____________________________________ Professora Dr. Maria Albertina Pires
Examinador Interno
Programa de Pós-Graduação em Planejamento e Gestão Ambiental - UCB
____________________________________ Dr. Alexandre de Sousa Fontenelle
Examinador Externo
Secretaria de Portos da Presidência da República
Agradeço em especial à Renata, minha orientadora, pela amizade, pelo estímulo e pela força para continuar nessa jornada.
À minha mãe, Suzana, por estar sempre ao meu lado. À Júlia, minha amiga, pelo apoio e ajuda final.
À Agência Nacional de Energia Elétrica, pelo incentivo educacional. Aos amigos e colegas da Aneel, pelo apoio.
SILVA, Estefania Torres Gomes da. Barragens hidrelétricas e desastres: uma avaliação de metodologias de gestão de risco ambiental, 2012. 110 f. Dissertação (Mestrado em Planejamento e Gestão Ambiental) - Programa de Planejamento e Gestão Ambiental –
Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2012.
Este trabalho apresenta subsídios e orientações para a elaboração de um plano de gestão de risco ambiental para barragens de usinas hidrelétricas no Brasil à luz da ISO 31000, utilizada como diretriz. Inicialmente demonstrou-se, por meio de levantamentos feitos pelos autores estudados, mais de 400 ocorrências de acidentes e incidentes envolvendo barragens no Brasil até o ano de 2011. Posteriormente discutiu-se o conceito de risco na visão de vários autores, bem como a relação entre a mudança do clima e as barragens. Apresentou-se a importância da internalização da cultura do gerenciamento de risco para uma efetiva segurança das barragens. Em vista do grande número de acidentes envolvendo barragens e da deficiência normativa do Brasil sobre segurança de barragens, foi promulgada a Lei nº 12.334/2010 que estabeleceu a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB), o que representou um grande passo na legislação brasileira em relação ao assunto. Com as orientações e diretrizes fornecidas pela ISO 31000, que trata da gestão de riscos, foi estabelecido um paralelo entre o que propõe a norma e o que estabelece a lei. A comparação demonstrou que a lei brasileira está bem abrangente e adequada ao conceito de gestão de risco, restando a sua implementação aos órgãos fiscalizadores que deverão exigir dos responsáveis legais pela barragem ações efetivas de segurança.
This work provides subsidies and orientations for the development of an environmental risk management plan for Brazilian hydro power-plants dams, using ISO 31000 as guideline. Initially it was shown through surveys conducted by the authors studied, more than 400 occurrences of accidents and incidents involving dams in Brazil until the year 2011. Later it was discussed the concept of risk from the point of view of several authors, as well as the relationship between climate change and dams. It was also shown the importance of internalizing the culture of risk management for an effective dam safety. Given the large number of accidents involving dams and Brazilian standard deficiencies on dam safety, was published the Law nº 12.334/2010 which established the National Dam Safety Policy (PNSB), which represented a major step in the Brazilian legislation regarding the matter. With the direction and guidance provided by ISO 31000, which deals with risk management, it was established a comparison between the proposals and what the standard established by the law. The comparison showed that the Brazilian law is very comprehensive and appropriate to the concept of risk management, leaving its implementation to regulatory agencies that will demand from the legal responsibles effective actions for dam safety.
Figura 1 - Barragem Cafundó rompida janeiro de 2010 ... 12
Figura 2 - Árvore de falhas ... 39
Figura 3 - Árvore de eventos ... 40
Figura 4 – Associação de classificação de risco semi-quantitativa ... 42
Figura 5 – Árvore de eventos para anomalia do vertedouro da barragem Vieirão (CE) ... 42
Figura 6 - Falhas em barragens e diques nos EUA ... 45
Figura 7 - Frequência de consequências de falhas de barragens ... 46
Figura 8 - Critério RSA da ANCOLD ... 47
Figura 9 - Relacionamento entre os princípios, estrutura e processo da gestão de riscos ... 60
Figura 10 – Relacionamento entre as etapas de estrutura e processo de gestão apresentadas pela ISO 31000 ... 76
Figura 11 - Detalhamento da estrutura de gestão ... 77
Quadro 1 – Levantamento de ocorrências com barragens de usinas hidrelétricas ... 16
Quadro 2 – Exemplo da metodologia empregada na análise do livro de Menescal (2005) ... 20
Quadro 3 – Metodologia utilizada na pesquisa ... 21
Quadro 4 - Acidentes com barragens no mundo com mais de 300 fatalidades ... 25
Quadro 5 - Definição de termos referentes de gestão de riscos de vários autores ... 38
Quadro 6 - Classificação da consequência de ruptura de barragens ... 49
Quadro 7 - Classificação quanto às consequências de ruptura ... 50
Quadro 8 – Sistematização proposta para a estrutura do PGSBH ... 83
Quadro 9 - Matriz de risco de rupturas de barragens ... 89
Quadro 10 – Matriz de risco de ruptura de barragens sugerida ... 89
1 INTRODUÇÃO... 12
1.1 OBJETIVO ... 14
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 14
1.3 JUSTIFICATIVA ... 14
1.3.1 Histórico de Acidentes ... 15
1.3.2 Lei nº 12.334, de 20 de setembro de 2010 ... 17
1.3.3 Por que a ISO 31000 ... 18
2 MATERIAL E MÉTODOS ... 19
3 GESTÃO E AVALIAÇÃO DO RISCO AMBIENTAL EM BARRAGENS ... 22
3.1 BRASIL E AS HIDRELÉTRICAS ... 22
3.2 RISCO AMBIENTAL ... 26
3.3 RISCOS GLOBAIS: MUDANÇA DO CLIMA X BARRAGENS ... 29
3.4 RISCOS INERENTES ÀS BARRAGENS ... 32
3.5 GESTÃO DE RISCOS ... 34
3.5.1 Análise e Avaliação de Risco ... 35
3.5.1.1 Árvore de Eventos ... 39
3.6 CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO SOCIAL DO RISCO ... 43
3.7 MANUAL DE SEGURANÇA E INSPEÇÃO DE BARRAGENS ... 48
3.7.1 Procedimentos de Emergência ... 50
3.8 EVOLUÇÃO DA LEGISLAÇÃO REFERENTE À SEGURANÇA DE BARRAGENS.. 51
3.8.1 Legislação aplicada ao setor elétrico ... 57
3.9 VISÃO GERAL DA ISO 31000 ... 59
4 TEORIAS DE AVALIAÇÃO DE RISCO E SEGURANÇA DE BARRAGENS ... 62
5 AVALIAÇÃO DE METODOLOGIAS DE GESTÃO DE RISCO À LUZ DA ISO 3100074 5.1 A ISO 31000 ... 74
5.1.1.2.1. Integração nos processos organizacionais ... 79
5.1.1.2.2. Recursos ... 80
5.1.1.3 Implementação da gestão de riscos ... 81
5.1.1.4 Monitoramento e análise crítica e melhoria contínua da estrutura ... 82
5.1.2 Processo de gestão de riscos ... 84
5.1.2.1 Comunicação e consulta ... 85
5.1.2.2 Estabelecimento do contexto ... 86
5.1.2.3 Processo de avaliação de risco ... 88
5.1.2.3.1. Identificação de riscos ... 88
5.1.2.3.2. Análise de riscos ... 88
5.1.2.3.3. Avaliação de riscos ... 90
5.1.2.4 Tratamento de riscos ... 91
5.1.2.5 Monitoramento e análise crítica ... 91
5.1.2.6 Registro do processo de gestão de riscos ... 92
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 95
7 REFERÊNCIAS ... 97
1 INTRODUÇÃO
Sem dúvida alguma que rompimento de barragens são catástrofes que devem ser evitadas desde a elaboração dos projetos dos barramentos. Porém, nem sempre é possível evitar acidentes envolvendo barragens. Em janeiro de 2010, um grande volume de chuvas caiu sobre o estado do Rio Grande do Sul, na região Central, aumentando as vazões dos rios na região. No inicio do mês, o Rio Soturno já estava seis metros acima do nível normal, alagando partes do município de Faxinal do Soturno, bloqueando três estradas e desalojando onze famílias. A chuva não deu trégua, e no dia 19 de janeiro a Barragem Cafundó, da Usina Hidrelétrica Nova Palma, rompeu (Figura 1) liberando um volume de 100 mil m³ de água como uma onda, elevando o nível do Rio Soturno a jusante da represa, inundando parte de cinco cidades localizadas rio abaixo: Nova Palma, Faxinal do Soturno, Dona Francisca, São João do Polêsine e Agudo. Segundo balanço da Defesa Civil, até o fim da tarde do dia 19 cerca de 150 pessoas estavam desalojadas.
Figura 1 - Barragem Cafundó rompida janeiro de 2010
Fonte: Rádio Comunitária Nova Palma (2010)
A Hidroelétrica Nova Palma Energia possui duas usinas de geração de energia elétrica - Usina Nova Palma e Cafundó que juntas tem potência instalada de 1,2MW e geram 11% da energia consumida em seu mercado. Com o rompimento, o suprimento de nove municípios ficou comprometido. Como entender as forças que conseguiram romper o concreto da barragem - uma altura de quatro metros e cerca de 50 metros de extensão. De
acordo com o diretor técnico da Hidroelétrica Nova Palma “o muro de contenção de 80
isso acontecer” (Agência Estado, 2010). Entretanto, o incomum é mais comum do que se tem
conhecimento: rompimento de barragens é algo recorrente no Brasil, e pode se tornar mais frequente diante da crescente mudança do uso do solo e de ocorrência de eventos extremos causados pela mudança do clima. Assim, quais as lições a serem aprendidas deste acidente com rompimento de barragens para geração de energia elétrica num futuro com maiores incertezas?
Nesta dissertação pretende-se entender:
Como as empresas de energia e o setor de geração hidrelétrico respondem e lidam com eventos extremos de chuvas intensas e grande vazão de detritos que colocam em risco seus barramentos hidrelétricos;
Como o Estado e a Sociedade se preparam frente ao aumento dos riscos ambientais de rompimento de barragens no Brasil num cenário de mudança climática.
Até abril de 2012, constam, oficialmente, 977 usinas hidrelétricas em operação no Brasil, sendo 181 grandes usinas (UHEs), 423 pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e 373 centrais geradoras (CGHs), usinas com potência até 1 MW. Além dessas usinas existem 12 UHEs e 59 PCHs em construção, representando aproximadamente 72% da expansão energética do país, confirmando a opção do Brasil preferencialmente pela energia hidrelétrica (BRASIL, 2012a).
Entre 2002 e 2007, foram registrados mais de 400 acidentes com barragens no Brasil, gerando grandes prejuízos econômicos, danos materiais extraeconômicos e danos imateriais. Menescal (2007) ressalta que essa situação piora quando se pensa que há um grande número de barragens abandonadas ou sem manutenção que estão envelhecendo, ou seja, obras civis cuja deterioração comporta um risco limitado ao local, se o reservatório encontra-se vazio, ou um risco ampliado à jusante, se o reservatório encontra-se cheio (VALENCIO, 2007 apud GONÇALVES; MARCHEZINI; VALENCIO, 2009).
Menescal et al. (2005a) ressalta que a falta de fiscalização durante a construção de uma barragem é um agravante quando se pensa em segurança de barragens, o que torna a situação mais preocupante ainda.
Diante desse contexto essa dissertação esta estruturada em seis capítulos. O capítulo dois descreve detalhadamente os métodos e os materiais utilizados para elaboração da pesquisa. O capítulo três traz a revisão bibliográfica sobre gestão e avaliação do risco ambiental em barragens, contemplando a teoria referente aos métodos de avaliação de risco bem como a ISO 31000 e a Lei nº 12.334/2010 que instituiu a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB). O capítulo quatro faz uma análise crítica do livro “A segurança de
barragens e a gestão dos recursos hídricos no Brasil” de Menescal (2005), à luz da teoria de gestão de risco estudada no capítulo três. O capítulo cinco traz os resultados da pesquisa, apresentando a comparação da ISO 310001 com a PNSB e sugerindo orientações e subsídios para a criação de um Plano de Segurança de Barragens Hidrelétricas. Por fim, o capítulo seis apresenta as considerações finais da pesquisa.
1.1 OBJETIVO
Apresentar subsídios e orientações para a elaboração de um plano de gestão de risco ambiental para barragens de produção de energia elétrica no Brasil à luz da ISO 31000.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Diagnosticar o estado da arte de risco de barragens hidrelétricas no Brasil. Identificar na bibliografia os tipos de riscos envolvidos desde a construção até a desativação de uma barragem.
Sistematizar, à luz da ISO 31000, os procedimentos de gestão de risco ambiental de barragens no Brasil para adaptação a eventos extremos.
1.3 JUSTIFICATIVA
Em 2010, a sociedade pressionou o governo para a aprovação da Lei nº 12.334/2010, que instituiu a Política Nacional de Segurança de Barragens (BRASIL, 2010). Essa legislação
veio para suprir a deficiência normativa, a ausência de informações fidedignas e centralizadas, além da fiscalização deficiente, o que tornou alarmante a quantidade de acidentes envolvendo barragens com desastrosas consequências para o meio ambiente e comunidades no entorno. Ademais, a licitação dos grandes empreendimentos para geração de energia de elétrica no rio Madeira e no rio Xingu levantou o debate sobre a segurança das barragens bem como sobre a percepção da sociedade com relação aos riscos ambientais globais.
Em 2009 foi editada a ISO 31000 que trata da gestão de riscos em organizações. A norma estabeleceu princípios e diretrizes para sua implementação em empresas, organizações, instituições governamentais e não governamentais. O objetivo principal da ISO é padronizar os processos relativos à gestão de riscos, em todos os níveis das organizações.
O trabalho do Dr. Rogério Menescal é de extrema relevância para quem estuda risco de rompimento de barragens, em especial o livro “A segurança de barragens e a gestão dos
recursos hídricos no Brasil” em que há um conjunto de artigos sobre risco de rompimento de barragens no Ceará. A título de colaboração, seria interessante agregar um capítulo introdutório que coloque em perspectiva atual os resultados e metodologias empregadas nos diversos artigos dessa obra. Dessa forma, escrever um capítulo nesta dissertação que consiga analisar este livro, não como uma resenha, mas como uma introdução ao tema gestão do risco de rompimento de barragem é muito desafiador e honroso.
No âmbito do grupo de pesquisa em governança da mudança climática, NUGOBIO, o estudo de mestrado deZacharias (2012) fez uma comparação importante entre a ISO 31000 e o plano de prevenção de incêndios florestal no DF, cujo resultado tem sido muito bem recebido pelos gestores locais por conter diretrizes fundamentais e inovação na metodologia de gestão, análise e avaliação de risco. Assim, considera-se importante fazer o mesmo tipo de comparação para a gestão de risco de rompimento de barragens no setor elétrico.
Dessa forma, este trabalho contribui para a discussão sobre os riscos associados às barragens, bem como sobre a gestão desses riscos nas diversas etapas envolvidas, desde as fases de planejamento e projeto de uma barragem para a geração de energia elétrica até a desativação sustentável.
1.3.1 Histórico de Acidentes
identificar, por meio de pesquisa em reportagens, matérias de revistas e jornais e notícias da internet, mais de 400 ocorrências com barragens de todos os tipos no Brasil até o ano de 2011. Menescal (2009, p. 434) afirma que “Até mesmo o setor elétrico, que tem um melhor padrão de controle da segurança, pela sua tradição e pela sustentabilidade financeira de suas usinas, tem apresentado problemas, com uma tendência de agravamento nos próximos anos”.
Essa afirmação pode ser confirmada no Quadro 1, que apresenta uma síntese do levantamento realizado pelo Grupo de Trabalho de Segurança de Barragens acima mencionado, contendo somente as barragens para geração de energia elétrica:
Quadro 1 – Levantamento de ocorrências com barragens de usinas hidrelétricas Barragem/
Açude UF Anomalia observada Causa provável
Fase da vida
da barragem Data Fonte
Limoeiro SP galgamento durante a construção
atraso no cronograma de construção associado com cheia acima da média histórica
construção fev e set/1957 Vargas et al.. (1958)
Euclides da
Cunha SP
galgamento e conseqüente
ruptura falha operacional operação jan/1977 Carvalho (2008) Limoeiro SP galgamento e conseqüente ruptura ruptura de barragem a montante operação jan/1977 Carvalho (2008)
Santa Branca RJ falha na manutenção uso de equipamento inadequado construção nov/1998 Jornal O Vale Paraibano
Rio de Pedras SP galgamento por 8h cheia superior à capacidade do vertedouro operação jan/1997 A confirmar
Macacos MG galgamento e conseqüente ruptura
cheia superior à capacidade do
vertedouro A confirmar
Manso MT Rachaduras 1° enchimento mar/2002 Diário de Cuiabá (MT)
Manso MT problemas com regra operacional
cheia superior à capacidade do
vertedouro operação out/2002
Diário de Cuiabá (MT)
Serra da Mesa GO liberação súbita de vazão através da abertura das comportas
aumento da capacidade de geração de energia elétrica para suprir a demanda no Nordeste e na própria região Norte no horário de pico
operação jul2003 Jornal do Tocantins (TO)
Corumbá IV DF ameaça de galgamento atraso na liberação da licença ambiental
para o término da construção da barragem 1º enchimento jun/2004
Jornal do Brasil (RJ)
Barra Grande RS/SC morte de operrário conflito com reassentados construção nov/2004 Zero Hora (RS) Boa Esperança PI morte de equipe de manutenção falha na manutenção operação mar/2005 Jornal de Brasília
Salto Caxias PR rachaduras e vazamentos
desde que foi inaugurada em 1999, a barragem já apresentava rachaduras que exigiam monitoramento
operação mai/2005 Gazeta do Povo (PR)
Salto SC Rachadura operação jul/2005 Jornal de Santa Catarina (SC)
Campos Novos SC infiltração em um dos túneis de desvio
deficiências no projeto e na concretagem
do emboque 1° enchimento out/2005
Diário Catarinense (SC)
Campos Novos SC
ruptura no emboque do túnel de desvio do rio ocasionou o esvaziamento rápido do reservatório e as rachaduras na laje de concreto a montante
deficiências no projeto e na concretagem
do emboque 1° enchimento jun/2006
Diário Catarinense (SC)
Apertadinho RO Ruptura piping na região do vertedouro 1º enchimento jan/2008
Barragem/
Açude UF Anomalia observada Causa provável
Fase da vida
da barragem Data Fonte
Espora GO Ruptura
pipingo no contato de maciço de terra com a estrutura de concreto do vertedouro
Operação jan/2008 Folha de São Paulo
São João I e II MS Ruptura cheia superior à capacidade do
vertedouro operação mar/2008 Jornal Midia max Cabixi II RO Ruptura Piping 1º Enchimento mar/2008 Jornal Hoje
Rondônia
Castro Alves RS Galgamento construção 2008 Scandiuzzi, L. (2008)
Barragem de
Itaipu PR
Rachaduras de mais de 50 centímetros na estrutura de uma de suas 20 turbinas.
desgaste devido ao tempo de uso (equipamento com 23 anos de funcionamento) que vive constantes vibrações com a passagem de água e peixes em sua estrutura.
operação nov/11 Veja online
Fonte: Grupo de Trabalho de Segurança de Barragens do CTIL 2011 (modificado)
Em vista do resultado do levantamento, tornou-se imperativo a necessidade de um regulamento específico sobre segurança de barragens, que estabelecesse mecanismos de controle, o que de certa forma foi cumprido pela edição da Lei nº 12.334/2010.
1.3.2 Lei nº 12.334, de 20 de setembro de 2010
A Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB) estabelecida pela Lei nº 12.334/2010 representa um grande passo na legislação brasileira em relação ao assunto. Após sete anos, desde o projeto de lei até a promulgação da PNSB, muito se discutiu com a comunidade técnica, leiga e com o governo.
Até a promulgação da referida lei, o Brasil possuía apenas diretrizes, manuais, procedimentos e normatizações. Não existiam padrão e compromisso em relação à gestão de barragens. Apesar da reconhecida engenharia brasileira em barragens, muitos acidentes ocorreram nos últimos anos, levando a sociedade a discutir e pressionar o governo para solucionar o problema.
Assim, a PNSB definiu um sistema que envolve o governo, o empreendedor e a sociedade, por meio de atribuições, responsabilidades e competências no que se refere a segurança das barragens brasileiras.
O Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH) passou a ser o responsável por zelar pela implementação da política, estabelecendo diretrizes para o seu funcionamento.
necessários para garanti-la. A lei impõe aos órgãos fiscalizadores que exijam o cumprimento da política pelos empreendedores.
Para o funcionamento da gestão de segurança das barragens é primordial o envolvimento de todos os atores previstos na lei com foco na redução e mitigação dos riscos, incorporando, portanto, a cultura da gestão em todos os seus processos.
1.3.3 Por que a ISO 31000
A Norma Internacional ISO 31000 trata da gestão de riscos e estabelece, em detalhes, a concepção do processo de gerenciamento de riscos.
Por serem elaboradas por especialistas de vários países as normas ISO representam a solidificação de conhecimentos para padronizar determinado processo. A ISO 31000 é a consolidação de uma estrutura ou processo para gerenciar riscos, podendo ser adaptada por qualquer organização. Dentre seus objetivos, a norma pretende padronizar a linguagem utilizada na gestão de riscos, bem como orientar as organizações a integrarem seus processos relacionados ao risco e incorporarem a cultura da gestão de risco.
A ISO tem uma abordagem genérica permitindo que seja aplicada a toda organização, em suas várias áreas e níveis, a qualquer momento, bem como a funções, atividades e projetos específicos.
Um ponto que merece destaque é o conhecimento do contexto da organização como ponto chave, uma vez que este deve ser levado em consideração desde o início do processo para que seja possível entender os objetivos dessa organização, o ambiente que está inserida, as partes interessadas e a diversidade de critérios de risco, o que auxiliará a revelar e avaliar a natureza dos seus riscos.
2 MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa aqui apresentada tem uma abordagem qualitativa, uma vez que é descritiva, não utilizou métodos e técnicas estatísticas, a análise de dados foi feita de forma indutiva, e o processo e seu significado são os focos principais de abordagem (GIL, 2002).
Quanto ao objetivo, trata-se de uma pesquisa exploratório-explicativa, uma vez que envolve basicamente levantamento bibliográfico e documental. A pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já publicado, constituído principalmente de livros e artigos científicos. Já a pesquisa documental utiliza materiais que não receberam ainda um tratamento analítico. A diferença essencial entre ambas está na natureza das fontes (GIL, 2002).
Para atingir o primeiro objetivo de diagnosticar o estado da arte de risco de barragens hidrelétricas no Brasil, foi realizada extensa pesquisa bibliográfica, utilizando como base o
livro “A segurança de barragens e a gestão de recursos hídricos no Brasil”, de Menescal
(2005). Identificaram-se na literatura os vários tipos de riscos associados às barragens, as metodologias de avaliação de risco utilizadas por estudiosos, bem como trabalhos acadêmicos sobre segurança de barragens. As teses de doutorado de Menescal (2009) e Fontenelle (2007) foram utilizadas como balizadoras, além das dissertações de Perini (2009), Franco (2008) e Ladeira (2007). O exame do estado da arte é uma ferramenta fundamental para situar o pesquisador, uma vez que lhe oferece um panorama geral da área e permite identificar as pesquisas que lhe parecem mais relevantes. Assim, estas pesquisas servirão de fonte primária para o pesquisador (ALVES-MAZZOTTI; GEWANDSZNJDER, 2002).
Quadro 2 – Exemplo da metodologia empregada na análise do livro de Menescal (2005) Artigo Objetivo Metodologia Resultados/Conclusão 1
... 15
Para atingir o segundo objetivo de sistematizar os procedimentos de gestão de risco ambiental para barragens de geração de energia elétrica no Brasil, à luz da ISO 31000, foi feita uma revisão da literatura incluindo o marco regulatório relativo à segurança de barragens, o manual de segurança de inspeção de barragens, bem como um estudo mais aprofundado da Lei nº 12.334/2010 e da ISO 31000, além das publicações dos autores citados anteriormente.
De posse de tais informações foi possível comparar a ISO 31000, utilizada como diretriz, e a Lei nº 12.334/2010. Procurou-se identificar na lei aspectos que estão previstos na ISO e dessa forma foi possível estabelecer semelhanças, identificar lacunas e propor soluções e orientações para elaboração de um Plano de Gestão de Segurança de Barragens Hidrelétricas. O método comparativo pode ser considerado inerente ao processo de construção de conhecimento nas ciências sociais. A comparação coloca em evidência as singularidades, as repetições, o tempo e o espaço, o que permite a percepção de múltiplas perspectivas dos objetos comparados, os contrastes, os excessos, etc. (SCHNEIDER; SCHMITT, 1998).
Quadro 3 – Metodologia utilizada na pesquisa
Objetivo Dados coletados Método de coleta Método de análise Resultados esperados
Diagnosticar o estado da arte de risco de
barragens hidrelétricas no Brasil
- Tipos de metodologias de Avaliação de Risco
Pesquisa bibliográfica
Resenha do livro Menescal (2005) à
luz das teorias de avaliação de risco e
segurança de barragens
- Sistematização de procedimentos
de segurança de barragens - Artigos acadêmicos
sobre segurança de barragens
- Capítulo que servirá de artigo
para publicação - Livro “A Segurança de
Barragens e a Gestão de Recursos Hídricos no
Brasil” (Menescal,
2005)
Sistematizar, à luz da ISO 31000, os procedimentos de
gestão de risco ambiental de barragens para geração de energia elétrica no Brasil para
adaptação a eventos extremos.
- Trabalhos acadêmicos e relatórios Pesquisa documental sobre indicadores de processos de gestão de risco
ambiental em barragens hidrelétricas
- Análise comparativa entre a
ISO 31000 e a PNSB.
- Orientações e subsídios para elaboração um Plano de Gestão de Segurança de
Barragens Hidrelétricas - Marco Regulatório:
Lei nº 12.334/2010, Leis da Aneel, Planos para prevenção de acidentes
com barragens
- O que existe no Brasil e falta ainda
fazer - Manual de segurança
de barragens
- Tabela comparativa tendo a ISO 31000 como
3 GESTÃO E AVALIAÇÃO DO RISCO AMBIENTAL EM BARRAGENS
3.1 BRASIL E AS HIDRELÉTRICAS
A construção de barragens no Brasil foi impulsionada principalmente pela construção de açudes no nordeste do país. Posteriormente, pela necessidade de geração de energia elétrica, de irrigação, de mineração e controle de cheias. Perini (2009) ressalta que a engenharia de barragens brasileira passou então a ser reconhecida internacionalmente como sinônimo de qualidade, empreendedorismo e técnica. Contudo não é raro se observar incidentes envolvendo estas barragens (PERINI, 2009).
No Brasil, a hidroeletricidade representa cerca de 75% da matriz energética brasileira (BRASIL, 2012b). A energia hidrelétrica é o centro da sociedade industrial, fornecendo a base energética fundamental para o desenvolvimento dos demais segmentos urbano-industriais que replicam no país as condições materiais do que é simbolizado como ajuste à modernidade aspirada (SORIANO; VALENCIO, 2009).
Gonçalves, Marchezini e Valencio (2009) relatam que já se debateu muito sobre os riscos envolvidos na construção de hidrelétricas, mas que essa discussão ganhou novo fôlego recentemente, em vista dos mega projetos do rio Madeira.
Em função dos números apresentados e desses novos mega projetos fica claro que tanto o Brasil como o estilo de vida da sociedade contemporânea é dependente das barragens e de tudo o que esta grande obra movimenta, quais sejam, capital, emprego, regularização de
vazão dos corpos d’água, da irrigação, do pescado, além de ser vetor da industrialização
(GONÇALVES; MARCHEZINI; VALENCIO, 2009).
Especificamente com relação às usinas hidrelétricas é importante destacar que existe uma diferenciação em termos de regulamentação relacionada à potência instalada de cada usina hidrelétrica, a qual determina se a usina é de grande, médio ou pequeno porte. A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) adota três classificações: Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGH) que são usinas com até 1 MW de potência instalada, Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) entre 1,1 MW e 30 MW de potência instalada e Usina Hidrelétrica de Energia (UHE) com mais de 30 MW.
As PCHs, apesar de representarem somente 3% da capacidade instalada do Brasil, já alcançaram o número de 59, em construção, além de outras 134 que ainda não iniciaram as obras e 423 já em operação. Esse grande número de PCHs se deve aos muitos incentivos trazidos pelo novo modelo do setor elétrico para estimular a construção de novas PCHs, dentre eles destaca-se a autorização não onerosa para explorar o potencial hidráulico, descontos superiores a 50% nos encargos de uso dos sistemas de transmissão e distribuição, e isenção relativa à compensação financeira pela utilização de recursos hídricos.
Todo este estímulo cumpriu sua função de disponibilizar mais energia ao sistema, no entanto, dificultou a fiscalização de tantas obras, o que torna a situação extremamente preocupante.
Essa dificuldade de fiscalização tanto na fase de projetos como na fase de construção acarreta em diversos casos de acidentes e incidentes envolvendo barragens no Brasil. Menescal (2007) aponta cerca de 400 casos de acidentes registrados entre os anos de 2002 a 2007.
Menescal (2009, p. 433) comprovou, portanto, que acidentes e incidentes com barragens no Brasil não são uma mera hipótese. Os registros levantados demonstram o fato concreto que exige solução no curto prazo. O autor identificou que a maioria dos acidentes e incidentes com barragens relacionam-se com:
a) planos e projetos inadequados;
b) entendimento insuficiente do local da barragem, incluindo aspectos técnicos, sociais e ambientais;
c) preparação das fundações e medidas mitigadoras não suficientemente adequadas; d) materiais do maciço inadequados ou executados fora das especificações técnicas; e) operação e manutenção inadequadas.
Em 1995, a Comissão Internacional de Grandes Barragens (ICOLD, 1999) publicou um abrangente histórico de rupturas (ou falhas) de barragens ocorridas no mundo desde o fim do século XIX e a respectiva análise estatística sobre as causas, momentos, tamanhos e tipos de barragem.
As principais conclusões do ICOLD foram:
Em termos absolutos, a maioria das falhas ocorre em barragens pequenas, que perfazem a maior parte das barragens em serviço. A razão entre falhas de barragens de uma dada altura e as barragens construídas dessa altura praticamente não varia;
A maioria das falhas ocorre em barragens recém-construídas. 70% (setenta por cento) ocorrem nos primeiros 10 anos, e mais especificamente no primeiro ano após o comissionamento;
A maior taxa de falhas é encontrada nas barragens construídas entre 1910 e 1920;
Problemas de fundação são a causa mais comum de falha em barragens de concreto, com erosão interna e esforços cortantes insuficientes da fundação correspondendo a 21% cada;
Com barragens de aterro (terra ou rochas) a causa mais comum de falha é o transbordamento (31% como causa primária e 18% como causa secundária), seguido por erosão interna no corpo da barragem (15% primária / 13% secundária) e na fundação (12% / 5%);
Nas barragens de alvenaria, a causa mais comum é o transbordamento (43%) seguido pela erosão interna da fundação (29%);
Quando as estruturas adjacentes (appurtenant works) são o centro da falha, a causa mais comum é a capacidade inadequada de vertimento (22% causa primária / 39% causa secundária);
As ações mais frequentes tomadas após a falha são abandono do projeto (36%), construção de uma barragem com novo projeto (17%) e reconstrução total com o mesmo projeto (16%).
Quadro 4 - Acidentes com barragens no mundo com mais de 300 fatalidades
Barragens e diques: acidentes no mundo com pelo menos 300 fatalidades (1860 a 2005)
Local Descrição Geração elétrica Mortes (mín) Mortes (Max) Japão Forte chuva destrói barragem do Lago Iruka. não 941 1.200 EUA Colapso da barragem de South Fork alaga a cidade de Johnstown. não 2.200 2.209 Índia Colapso da barragem de Tigra alaga a cidade de Gwalior. não 1.000 1.000
Itália Colapso da barragem de Gleno. sim 356 600
EUA Ruptura de barragem de Saint Francis, na Califórnia. sim 426 500 Países
Baixos Tempestade no Mar do Norte causa ruptura de vários diques. não 1.835 1.835
China Falha da barragem de Lomngtun. não 707 707
França Colapso da barragem de Malpasset alaga as cidades de Malpasset, Bozon e Fréjus. sim 361 500
China Falha da barragem de Tiefosi. não 1.092 1.092
Índia Colapso das barragens de Panshet e Khadakwasla provocam inundação da cidade de Pune. não 1.000 1.250 Alemanha Tempestade no Mar do Norte causa a ruptura de vários diques. não 315 315 China Falha da barragem de Liujiatai e outras na bacia do Rio Hai. não 948 5.616 Itália Deslizamento de encosta causa transbordamento da barragem de Vaiont, destruindo Longarone e outras vilas. sim 1.900 2.500
Bulgária Falha de barragem de rejeitos de mineração destrói vila de Sgorigrad. não 488 488
China Falha da barragem de Hengjiang. sim 779 779
China Falha da barragem de Lijiazui. não 580 580
China Rompimento das barragens de Banqiao, Shimantan e outras 60 atingidas pelo Tufão Nina na bacia do Rio Amarelo. sim 26.000 230.000 Índia Colapso de barragem de Machhu II inunda a cidade de Morvi. sim 1.500 2.500 Índia Falha da barragem de Hirakud, no Rio Mahanadi, provoca inundação. sim 200 1.000
China Rompimento da barragem de Gouhou, próximo à cidade de Gonghe. não 290 1.200
EUA Ruptura de diques na cidade de Nova Orleans pelo Furacão Katrina. não 1.464 1.464
O acidente mais grave registrado com barragem foi o colapso da usina hidrelétrica de Banqiao, na bacia do Rio Amarelo, na China, em 1975. Segundo dados oficiais, 26 mil pessoas morreram. Esses dados permaneceram sigilosos até 2005, quando as autoridades chinesas os desclassificaram como segredo de estado. Porém, dez anos antes, em 1995, a
Human Rights Watch publicou um relatório que trazia informações de técnicos do governo da
China, relatando que o número de mortes do acidente poderia chegar a 230 mil, devido tanto à própria inundação quanto a epidemias e fome decorrentes dela.
No Brasil, Fontenelle (2007) destaca alguns acidentes graves ocorridos devido a cheias inesperadas, como o caso da barragem de Orós (CE), que rompeu em março de 1960, e das barragens de Arneiroz II (CE) em 2004, Cataguases (MG), em 2003 e Camará (PB) em 2004.
Acidentes servem de catalisadores do progresso tecnológico e provocam reações da sociedade que estimulam o debate em torno do assunto. O debate é de suma importância uma vez que gera pressão para regulamentações e estabelecimento de obrigações cada vez mais severas a fim de se reduzir os riscos.
3.2 RISCO AMBIENTAL
Existem diversos conceitos para risco ambiental, dentre eles o trazido pelo Manual
de Segurança de Barragens que define risco como a “probabilidade e severidade de um efeito adverso para a saúde, para a propriedade ou para o meio ambiente” (BRASIL, 2002, p. 17).
Vários estudiosos se debruçaram sobre diversos aspectos da questão do risco ambiental, reconhecido como sendo onipresente e considerado como um parâmetro do cotidiano em qualquer atividade humana (MENESCAL; VIEIRA; OLIVEIRA, 2005b). Kirchhoff (2004) em seu estudo dos riscos ambientais ligados a gasodutos define risco ambiental como a combinação de dois fatores, a probabilidade de ocorrência de uma ameaça e a sua consequência. O autor explica que só existe risco se existir algo ou alguém exposto ao perigo. Enquanto Beck (1997, p. 215) define o processo de quantificação dos riscos como
“uma tentativa de tornar calculável o incalculável”, “a pluralização imanente do risco também questiona a racionalidade dos cálculos de risco”. Para Porto (2007), o estudo do risco ambiental depende da percepção de uma ameaça potencial que pode afetar ou tenha afetado a saúde de uma população ou de um ecossistema. Nesta mesma linha, Brüseke (2001) explica que qualquer perigo tem todas as características de um risco, pois somente quando o perigo passa que se pode dizer que se enfrentou um risco. Nesse sentido, este autor define risco como um acontecimento futuro, um momento esperado ou temido no qual uma perda acontece. Este autor defende que não existe risco sem a valorização positiva de algo, bem como sem algo ou alguém que possa perder. Para Brüseke (2001) um perigo realizado pode ser um desastre.
tecnológicos, sociais etc. Já os desastres são a materialização da potencialidade dos riscos envolvendo necessariamente a perda de vidas humanas além da perda de bens materiais.
Desastre é considerado um processo de ruptura que se caracteriza por duas variáveis: a primeira é a espacialização do evento desastroso e a segunda como um fenômeno social, ou seja, os desastres são referidos espacialmente e socialmente através de diferentes níveis de vulnerabilidade (SORIANO; VALENCIO, 2009).
Soriano e Valencio (2009), assim como Beck (2008), acreditam que a sociedade moderna convive com ameaças cotidianas confiando que ciência e tecnologia possuem os instrumentos necessários para reverter os problemas por eles mesmos gerados.
Nesse sentido, os riscos só alcançam o debate político quando os efeitos de sua disseminação ganham visibilidade e, assim, o termo elaborado por Urlich Beck, “sociedade de risco” se transforma em sociedade da catástrofe (BECK, 2008). Beck (2008) destaca a distinção entre catástrofe e risco em que risco é a antecipação da catástrofe. A catástrofe é algo real. O autor exemplifica como sendo a falsa sensação de segurança que as autoridades passam ao tentar controlar os riscos. Destaca-se que riscos existem em todas as obras, projetos e atividades de engenharia, no entanto, a população é induzida a pensar que se encontra protegida pela competência dos engenheiros e pela qualidade das especificações técnicas (SORIANO; VALENCIO, 2009). A sociedade percebe o risco como mínimo e passa a confiar nessa segurança, uma vez que existe a percepção de que as incertezas com relação ao risco foram controladas.
Valencio (2005 apud SORIANO; VALENCIO, 2009) afirma que a segurança de barragens no Brasil já representa uma preocupação latente tratada como fator de ameaça. No entanto, esta preocupação não se configura na minimização da vulnerabilidade das populações diretamente afetadas num colapso de uma barragem. Apesar de as barragens representarem risco ambiental significativo para as populações a jusante, este não é devidamente considerado, uma vez que o poder institucional prega a infalibilidade e a invulnerabilidade das instituições estatais e consequentemente a população não se encontra preparada em caso de acidentes (SORIANO; VALENCIO, 2009).
segurança de barragens em alguns órgãos estatais, por outro a propaganda das benesses dessas obras termina por sufocar a compreensão dos riscos existentes.
Apesar dos benefícios advindos da segurança hídrica e energética, as barragens são, também, a expressão de um tipo característico de risco, que é o risco fabricado. A sociedade contemporânea vem transformando socialmente o risco (GONÇALVES; MARCHEZINI; VALENCIO, 2009).
A pouca experiência histórica da sociedade em situação de confronto com o risco fabricado fica evidente quando se pensa em riscos ambientais – como aquecimento global e efeito estufa, e o caso do colapso de barragens (GONÇALVES; MARCHEZINI; VALENCIO, 2009).
Soriano e Valencio (2009) destacam que as grandes usinas hidrelétricas já representam risco para determinadas populações mesmo antes de suas construções, uma vez que é necessária a desocupação compulsória das áreas, sendo as vítimas, geralmente, parcelas mais vulneráveis da população e com menos condições legais de se defenderem. Observa-se então a desterritorialização indireta, ou seja, em função da construção de uma usina hidrelétrica há a perda territorial de uma parcela da população que ali vive.
Nesse sentido, a produção de barragens, por meio da artificialização de um meio biofísico, gera risco para a população que mora a jusante da barragem. Essa população, via de regra, fundou suas casas em função de certa regularidade de vazão num recorte histórico muito maior do que as obras da construção civil específica (SORIANO; VALENCIO, 2009).
Almeida (2001, p. 114) caracteriza o risco associado à barragem de duas maneiras distintas:
• de forma objetiva e quantitativa, como sendo o custo expectável em perdas
resultantes de acidentes ou disfunções graves da barragem;
• de forma subjetiva e emocional, como sendo o sentido de maior ou menor
3.3 RISCOS GLOBAIS: MUDANÇA DO CLIMA X BARRAGENS
Nas últimas décadas, é evidente a preocupação da sociedade e dos governantes com a intensificação dos fenômenos naturais – ondas de calor, furacões, enchentes e aumento do nível do mar. Governos, comunidade científica, setor privado, organizações não governamentais e a sociedade de modo geral incluíram na agenda dos debates, inclusive nas discussões sobre os rumos da economia mundial, as constantes alterações climáticas. É imperativo que o pensar seja no sentido de que as ações humanas atuem para mitigar as implicações negativas ambientais em futuro próximo. Afinal, uma mudança radical na geografia física do mundo resultaria inevitavelmente em alterações importantes na geografia humana – o local onde as pessoas vivem e o seu modo de vida.
As mudanças climáticas no mundo começaram a ser discutidas em 1972, na Conferência Mundial sobre o Meio Ambiente Humano, realizada pelas Nações Unidas em Estocolmo. Essa Conferência foi um marco importante para as discussões sobre desenvolvimento e meio ambiente e início da busca de elementos de mitigação dos efeitos das mudanças climáticas.
Em 1988 surgiu o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), criado pela Organização Meteorológica Mundial (OMM) e pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) como um esforço para fornecer aos governos do mundo uma visão científica clara do que está acontecendo com o clima do mundo.
O IPCC elaborou quatro Relatórios de Avaliação sobre o Meio Ambiente. O primeiro, em 1990, demonstrou a importância das alterações climáticas como um tema que merecia uma plataforma política entre os países para enfrentar suas consequências. Desempenhou, portanto, um papel decisivo na condução para a criação da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC), instância em que os governos negociam políticas referentes à mudança climática.
O segundo Relatório do IPCC foi publicado em 1995 e acrescentou ainda mais elementos às discussões que resultaram na adoção do Protocolo de Kyoto dois anos depois, graças ao trabalho da UNFCC. O terceiro Relatório foi publicado em 2001.
Especialistas afirmam que entre as consequências das mudanças climáticas estão as mudanças nos padrões de precipitação e o desaparecimentos de glaciares que afetarão significativamente a disponibilidade de água para o consumo humano, a agricultura e a produção de energia, além da intensificação das secas e inundações/enchentes.
Cantarani et al. (2009) avaliaram o impacto do novo regime de chuvas na geração de energia elétrica, projetando o impacto sobre a vazão de cada usina no Sistema Interligado Nacional. Os autores inicialmente demonstram a alteração do regime hidrológico brasileiro e afirmam que as mudanças climáticas acarretam elevação das temperaturas globais, implicando em alterações nos regimes hidrológicos de diversas regiões. Concluem que as potenciais alterações do clima causam variações na precipitação e na temperatura, as quais estão diretamente relacionadas à geração hídrica e a receita proveniente da venda da energia.
Sendo assim, Freitas e Soito (2008) concluem que tanto os novos como os antigos empreendimentos hidrelétricos, estão, em especial, vulneráveis às mudanças climáticas.
Nesse sentido é importante definir vulnerabilidade climática que, segundo o IPCC (2003 apud FREITAS; SOITO, 2008, p. 2) é “o grau de suscetibilidade de indivíduos ou
sistemas ou de incapacidade de resposta aos efeitos adversos da mudança climática, incluindo a variabilidade climática e os eventos extremos”, ou seja, é a capacidade de adaptação às
mudanças do clima.
Em se tratando de hidrelétricas, mudança do clima não se refere apenas as variações de temperatura, mas principalmente às alterações no regime hidrológico a aos eventos extremos (FREITAS; SOITO, 2008).
Apesar da argumentação de Kelman (2006 apud SORIANO; VALENCIO, 2009) sobre o cálculo para fins de segurança das obras civis das barragens desastres com barragens ainda assim ocorrem. O autor afirma que se utilizam hidrógrafas2 de cheias excepcionalmente severas pela maximização de tempestades ocorridas na região, considerando a maior precipitação potencialmente ocorrida no período de 10 mil anos e que a probabilidade de que haja colapso em pelo menos uma das barragens em dez aproveitamentos hidrelétricos é de 5% em 50 anos.
Os autores ponderam que as usinas foram construídas e preparadas para suportar as condições hidrometeorológicas passadas, estando, portanto, vulneráveis aos novos regimes pluviométricos. Assim, o impacto que as mudanças climáticas provocam nas UHEs e nas
2 Hidrógrafa é a representação gráfica da variação da vazão (Q) ou da carga (h) ao longo do tempo (minutos,
barragens resulta em alterações no comportamento médio das vazões nas bacias dos rios, as quais serviam de base para o planejamento de barragens (SORIANO; VALENCIO, 2009).
Nesse sentido, os autores concluem que o nível de segurança utilizado pelos especialistas no cálculo estrutural foi próprio para a época, mas não para hoje, uma vez que o cálculo é feito considerando as séries históricas de precipitação para se chegar a quanto pode chover no período de pico. Porém, com as mudanças climáticas este cálculo não vale mais, pois os picos serão outros.
Valencio, et al. (2007 apud SORIANO; VALENCIO, 2009, p. 151) afirmam que: Chuvas persistentes ocorridas em vários municípios à montante de uma barragem podem se acumular ao longo do leito do rio, mas cujo volume e pressão sobre uma determinada barragem se oculta em açudes construídos, regular ou irregularmente, em seus afluentes a montante. Uma vez que os mesmos não resistam, podem colapsar num efeito dominó, lançando sobre a barragem volumes expressivos de água numa velocidade maior que a do que os cálculos de segurança projetaram. Essa somação irá causar impactos com intensidades diferentes nas várias comunidades e municípios que se localizam a jusante da barragem.
A intensificação das chuvas provocou a ruptura de barragens na China, em 1975, um dos anos mais chuvosos já registrados pelo governo chinês, matando um quarto de milhão de pessoas e trazendo fome e doença para outras 11 milhões (VILLIERS, 2002 apud SORIANO; VALENCIO, 2009). A insegurança é inerente às barragens uma vez que não existe segurança de 100% em engenharia civil. Além disso, todos os cálculos de segurança de barragem podem estar defasados devido às mudanças climáticas (GONÇALVES; MARCHEZINI; VALENCIO, 2009).
A realidade do dimensionamento dos empreendimentos antigos do Brasil frente às mudanças climáticas impõe que este seja reavaliado constantemente devido ao aumento da vazão em relação aos dados de projeto, uma vez que muitos vertedouros podem não ter mais a capacidade de suportar a passagem da vazão de cheia de forma segura. (PERINI, 2009)
Destaca-se que o aumento da vazão relaciona-se também ao aumento do escoamento superficial em face da modificação do uso do solo, como desmatamento, adensamento humano desordenado, impermeabilização, etc. (FREITAS; SOITO, 2008).
3.4 RISCOS INERENTES ÀS BARRAGENS
Medeiros e Lopes (2011) em estudo sobre a Lei nº 12.334/2010 apontam os riscos hidrológico, hidráulico, estrutural, geológico e organizacional como os principais fatores de risco em barragens. Os autores chamam atenção para os erros que resultam em desastres devem-se principalmente a ausência de dados e informações relevantes ao projeto.
O risco hidrológico refere-se à qualidade e previsibilidade dos resultados dos estudos utilizados para a determinação da cheia de projeto que estão relacionados ao tempo de recorrência e que permitem o dimensionamento hidráulico das estruturas da barragem (MEDEIROS; LOPES, 2011).
Para o cálculo das cheias de projeto (Qcheia de projeto), utiliza-se de dados pluviométricos, fluviométricos e de clima; necessários para a formulação de modelos hidrológicos que permitem a obtenção de valores para Qcheia de projeto, com base num modelo de chuvas e a partir do ajuste das séries históricas de precipitações máximas diárias anuais, com base em distribuições de probabilidades de ocorrências. A determinação da capacidade de escoamento do extravazor (sangradouro) envolve um exercício de risco, sendo passível e provável a probabilidade de ocorrência de uma vazão que comprometa a segurança da barragem quanto ao galgamento, ao longo de sua vida útil (50 a 100 anos).
Deve-se verificar a existência de modelos de previsão de chuvas e de vazões afluentes ao reservatório, como medida de segurança para a preparação do volume de espera para garantia da capacidade de liberação de vazões, através dos dispositivos de comportas, descargas de fundo, etc. (MEDEIROS; LOPES, 2011, p. 9).
Os riscos hidráulico e estrutural decorrem de erros de dimensionamento hidráulico-hidrológico das estruturas da barragem, muitas vezes relacionados à falta de preparo técnico e capacitação. O colapso das estruturas pode resultar em desastre uma vez que libera subitamente um grande volume de água, provocando inundação a jusante (MEDEIROS; LOPES, 2011).
O risco geológico decorre de sondagens insuficientes, erros de interpretação, má qualidade das sondagens (MEDEIROS; LOPES, 2011).
Por fim, os autores atribuem o risco organizacional às falhas no modelo de gestão do sistema:
profissionais que já atuam na área de engenharia de barragens e meio ambiente. É imperativa a necessidade de se manter o foco nos profissionais e técnicos já envolvidos com o tema segurança de barragens em suas organizações de origem. Os riscos organizacionais são muito mais complexos e de difícil identificação, uma vez que são difusos entre os diversos atores responsáveis pela consecução do empreendimento. Nesses casos prevalece a falta de treinamento (ou qualificação), a aprovação de projeto deficiente, a falha na supervisão, os problemas de manutenção, os erros nos procedimentos relacionados à automação e instrumentação, etc. (MEDEIROS; LOPES, 2011, p. 10).
Soriano e Valencio (2009) estudaram os riscos referentes à Usina Hidrelétrica de Itaipu e identificaram outros riscos, além dos citados acima: riscos ambientais de caráter ecossistêmico, climáticos, de ações terroristas, diplomático e risco ambiental.
O risco ambiental de caráter ecossistêmico refere-se ao mexilhão dourado, uma espécie invasora presente no lago de Itaipu, que pode prejudicar a estrutura física da UHE consumindo metais e comprometendo o cimento, causando prejuízos por meio do entupimento de encanamentos de água para refrigeração das turbinas e elevando o tempo da manutenção dos equipamentos.
Com relação ao risco climático, conforme já demonstrado, a usina foi projetada considerando séries históricas restritas que não levaram em consideração as mudanças climáticas. Assim, a usina se mostra vulnerável aos novos valores pluviométricos da região.
O risco de ações terroristas refere-se à maioria da população ser de origem muçulmana, e, dessa forma, aventou-se a possibilidade da população estar envolvida na rede internacional de terrorismo.
Caso haja um colapso da barragem de Itaipu ou se o Brasil abrir as comportas da usina, poderá inundar algumas áreas da Argentina e do Paraguai, representado um significativo risco diplomático.
Após esse relato, nota-se que a teoria relacionada aos riscos em torno de uma barragem é bastante abrangente e a princípio parece suficiente. No entanto, conforme demonstrado pelo relato de acidentes envolvendo barragens e pelos estudos citados constata-se que há problemas relacionados às medidas para minimizar esconstata-ses riscos, que podem constata-ser dos responsáveis pelas barragens, ou pelo governo. Assim, é primordial que se internalize um processo de gerenciamento de riscos para as usinas, conforme será detalhado a seguir.
3.5 GESTÃO DE RISCOS
Gerenciamento de risco engloba a análise de risco, a avaliação e controle de risco, aceitação de risco e planos mitigadores de risco. A gestão de risco deve estar presente em todas as fases de vida de uma barragem desde o planejamento até a sua desativação sustentável (MENESCAL; VIEIRA; OLIVEIRA, 2005b).
Franco (2008) considera como pressupostos básicos na discussão sobre gerenciamento de risco o estudo do risco imposto e a análise das consequências resultantes de uma ruptura, em qualquer tipo de barragem. Uma destas consequências seria a perda de vidas humanas, para as quais se requer estudo de estimativa de fatalidades.
Perini (2009, p. 7) oferece um conceito mais amplo e diferenciado. Para o autor a gestão de riscos é essencialmente uma prática gerencial. Envolve a cultura, os processos e as estruturas voltadas para concretização de oportunidades potenciais, ao mesmo tempo em que se gerencia os efeitos adversos que venham a surgir.
Enquanto Ladeira (2007) chama atenção para a necessidade da gestão de risco ser tratada como uma ferramenta fundamental nas ações de prevenção, devendo ser rápida na predição e sempre atualizada. É importante que se identifique as possíveis sucessões de acontecimentos iniciadores, os modos de ruptura, as respostas e os resultados nos subsistemas e no sistema, assim como as consequências que lhes estão associadas. Este autor lembra que os vários fatores de exposição intervenientes e as respectivas probabilidades de ocorrências devem ser levados em consideração. Importante registrar que o gerenciamento do risco existe por ser impossível eliminar o risco por completo. Conforme Franco (2008):
Para um efetivo gerenciamento do risco reforça-se a necessidade do cumprimento das etapas citadas, com ênfase para o contínuo monitoramento do maciço, pois, ainda segundo Ladeira (2007), é necessária a análise de dados para predizer a segurança da obra.
3.5.1 Análise e Avaliação de Risco
A análise de dados é a primeira fase da avaliação de risco, processo que se desenvolve com a apreciação de informações e, em conjunto com o controle, compreende uma das etapas fundamentais da gestão de riscos. Essa análise deve compreender a identificação de fatores de vulnerabilidade no sistema, o estudo de tipos de falhas que podem materializar-se, a estimativa de probabilidades dessa materialização e as consequências associadas a cada um dos riscos identificados (LADEIRA, 2007).
Para a ISO 31000, a análise de risco fornece uma entrada para a avaliação de risco, envolvendo a apreciação das causas e das fontes de risco, suas consequências positivas e negativas e a probabilidade de que essas consequências possam ocorrer.
A análise de risco pode ser qualitativa, semiqualitativa, quantitativa ou a combinação entre elas. Perini (2009) definiu a análise qualitativa como uma técnica que utiliza palavras para descrever a magnitude das potenciais consequências e também das probabilidades de elas ocorrerem. Esse tipo de análise pode ser muito interessante para obter a identificação de riscos que requere um estudo mais detalhado, podendo também ser única nos casos em que os dados numéricos são inadequados para uma análise quantitativa.
Fontenelle (2007, p. 176) considerou em sua tese análise quantitativa como:
Uma análise, baseada em valores numéricos, das consequências potenciais e da verossimilhança, pretendendo-se que tais valores sejam uma representação válida da grandeza real das consequências e da probabilidade dos vários cenários que são examinados.
Avaliação de risco, conforme a ISO 31000, é o processo que auxilia na tomada de decisão baseado nos resultados da análise de risco, avaliando a necessidade e a prioridade de tratamento dos riscos. Ou seja, envolve a comparação dos resultados da análise de riscos com os critérios de risco para determinar se o risco e/ou sua magnitude é aceitável ou tolerável.
perturbações ao meio ambiente. É o processo de decisão com base na análise do risco (MCGRATH, 2000 apud COLLE, 2008).
Kirchhoff (2004) afirma que qualquer avaliação de risco tem início com a identificação do perigo ou definição problema, em seguida vem a etapa de identificação das populações receptoras potenciais e os locais de exposição e finalmente vem a caracterização do risco, fase em que são caracterizadas a natureza e a magnitude das consequências de tal exposição.
Porto (2007) apresenta três tipos de incertezas associadas à avaliação de risco: inexatidão ou incerteza técnica, falta de confiabilidade ou incerteza metodológica, e ignorância ou incerteza epistemológica.
Medeiros (2003) reitera que não existe barragem 100% segura, risco zero ou falha zero, pois, além dos fenômenos da natureza os técnicos também são passíveis de cometimento de falhas. Aliado a estes fatores, o autor destaca a questão da precariedade de informações e dados, o que dificulta o trabalho dos tomadores de decisão, uma vez que se baseiam em incertezas.
Segundo Henning et al. (1998 apud MENESCAL; VIEIRA; OLIVEIRA, 2005b), práticas de avaliação de risco ajudam a entender essas incertezas que estão associadas ao desempenho seguro de barragens existentes e os seus impactos no risco. A avaliação de risco pode servir como uma ferramenta adicional que conduz a decisões melhores ajudando a alcançar os objetivos desejados.
Incertezas são muito discutidas pelos autores que trabalham com avaliação de riscos. Perini (2009) e Fontenelle (2007) dedicam item específico em seus trabalhos acerca das incertezas associadas ao risco, uma vez que risco remete à incerteza.
Com relação à gestão de segurança de barragens, Bowles et al. (1997 apud PERINI, 2009, p. 16) afirmam que “a gestão de segurança de barragens é intrinsecamente um problema
de controle de riscos e de tomada de decisões de incertezas”. A avaliação de risco permite que as incertezas intrínsecas aos vários dados de entradas e à engenharia sejam tratadas de maneira mais transparente e explícita, possibilitando uma melhor compreensão do comportamento e desempenho da barragem (PERINI, 2009).
1. Incerteza aleatória que pode ser atribuída a uma variabilidade natural, a qual pode ser espacial ou temporal e estimada com um grande número de dados;
2. Incerteza epistêmica referida à incerteza do conhecimento (ou nível de ignorância) acerca dos parâmetros que caracterizam o sistema físico que está sendo modelado. A incerteza pode ser reduzida ou até eliminada com o aumento de dados ensaiados ou medidos e também com a melhoria dos modelos. (FONTENELLE, 2007, p. 38).
Incerteza relaciona-se à estimativa de risco, devendo ser acompanhada de suas respectivas argumentações, deixando claras as fontes, a natureza e a magnitudes das incertezas.
Menescal (2009) apresenta um estudo das incertezas envolvidas nas diversas fases de vida de uma barragem, associando as respectivas ameaças e as medidas preventivas. O estudo aborda as fases de planejamento, estudos e projetos, execução das obras e a implementação das medidas mitigadoras, operação e manutenção e desativação sustentável, demonstrando a importância de se ter metodologias que estabeleçam prioridades das ações de mitigação de riscos ambientais e sociais.
Almeida (2011, p. 84) faz uma síntese sobre as fontes de incertezas no processo de análise de risco:
Variabilidade inerente a variáveis básicas aleatórias no tempo ou no espaço;
Incertezas na seleção dos modelos de distribuição de probabilidades e na estimação dos respectivos parâmetros;
Incertezas resultantes da seleção de modelos matemáticos, para simulação e previsão, e da estimação dos valores dos respectivos parâmetros;
Incertezas nos resultados de aplicação de modelos matemáticos decorrentes dos respectivos erros ou aproximações numéricas;
Incertezas nos comportamentos humanos.
classificação final das barragens e uma análise quantitativa de risco econômico para a tomada de decisão.
O Quadro 5 apresenta uma síntese da definição de termos referentes de gestão de riscos de vários autores citados acima.
Quadro 5 - Definição de termos referentes de gestão de riscos de vários autores
Fontenelle (2007) Franco (2008) Ladeira (2007) Perini (2009) Risco
O risco depende de fatores intrínsecos da barragem, das características e dimensões, e da qualidade do seu projeto,
construção e operação, de fatores associados ao meio ambiente, além de fatores de natureza física, e os fatores de
gestão.
Medida de danos ou prejuízos potenciais, expressa em termos de
probabilidade estatística de ocorrência e de intensidade ou
grandeza das consequências previsíveis. Relação existente entre a probabilidade de que uma ameaça
de evento adverso ou acidente determinado se concretize e o grau
de vulnerabilidade do sistema receptor a seus efeitos
-
Combinação entre a chance de ocorrência de falhas e a
gravidade de suas consequências.
Gerenciamento de riscos
O gerenciamento de risco de segurança de barragens é um processo amplo que considera
como dados de entrada os resultados da análise e da
avaliação do risco.
Agrupamento de ações gerenciais focadas no estudo da possibilidade de ocorrência de situações de risco. Conjunto de medidas utilizadas para planejar, executar, controlar e avaliar os cenários de risco; tomada
de decisões, avaliação de viabilidade de projetos; estudos do
erro humano e o desenvolvimento de planos de ação emergencial.
Compreende todas as fases da vida da obra, desde o projeto até a desativação sustentável.
A gestão de riscos é uma ferramenta fundamental nas ações de prevenção, devendo ser rápida na predição e
sempre atualizada.
Prática gerencial que envolve a cultura, os processos e as estruturas
voltadas para a concretização de oportunidades potenciais, ao mesmo tempo em que se
gerenciam os efeitos adversos que venham a
surgir.
Análise de risco
Análise de risco foca a avaliação das condições de aceitabilidade da segurança de
barragem, utilizando informações provenientes da
avaliação do risco e outras decisões.
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Ferramenta que apoia a engenharia no gerenciamento de segurança de barragens
Processo de estimação dos riscos com a respectiva qualificação de cada um dos
eventos que os constituem, em termos de chances de ocorrência, tanto do evento
indesejado quanto de suas consequências e gravidade.
Avaliação de risco
A avaliação do risco é um processo sistemático no qual engenheiros profissionais de
barragens provêm os tomadores de decisão com
estimativas dos riscos e incertezas associadas com os eventos, respostas do sistema
e consequências, que
caracterizam a “performance”
da barragem existente e as várias alternativas reabilitadoras a partir das
diversas condições de carregamentos
A avaliação de riscos inicia-se com o estudo da ameaça específica e do grau de vulnerabilidade do cenário local e conclui, confirmando ou
alterando, a caracterização e a hierarquização dos riscos de maior
importância. Na conclusão desta etapa de planejamento são definidas
uma ou mais hipóteses firmes de planejamento e, para cada uma dessas hipóteses firmes, é elaborado
um plano de contingência; fundamenta-se no estudo das ameaças de desastres e do grau de
vulnerabilidade dos cenários.
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Processo de verificar se os riscos existentes são toleráveis e se as medidas de controle são adequadas e, caso não forem,
verifica-se verifica-se as medidas alternativas de controle do risco se justificam s ponto de serem implementadas.
RUPTURA DA BARRAGEM
OU
TRANSBOR-DAMENTO
EROSÃO INTERNA
ESCORREGA-MENTOS
OUTRAS CAUSAS recursos, dados disponíveis e até mesmo a importância social e empresarial. Dentre os mais utilizados, pode-se citar: árvore de falhas e árvore de eventos.
Kirchhoff (2004) define árvore de falhas começando com um evento topo de interesse, e ao invés de seguir determinando as consequências, traça as causas deste evento por meio de uma análise reversa.
Medeiros (2003) entende a árvore de falhas identificando a contribuição de cada evento individual para o acidente de interesse, de sequenciada e em seguida, usando lógica matemática determina a combinação de eventos que resulte na maior probabilidade de ocorrência, conformeFigura 2:
Figura 2 - Árvore de falhas
Fonte: Medeiros, 2003
Em relação à árvore de eventos, identificaram-se na literatura vários estudos de barragens utilizando principalmente esse método, razão pela qual esse assunto será tratado com mais detalhes a seguir.
3.5.1.1 Árvore de Eventos
