Propagação de incerteza do coeficiente de manning em modelos numéricos 2D de escoamento hidráulico gerado pelo rompimento hipotético de barragem
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Data
2021
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
A propagação de incerteza nos modelos hidrodinâmicos de escoamento gerados por
rompimento hipotético de barragem está associada à entrada de parâmetros
imprecisos. O coeficiente de rugosidade de uma bacia é um importante fator a ser
representado pelos modelos numéricos de propagação de cheias e, devido as
dificuldades práticas de determinação, é adotado como único para toda área a ser
simulada e interpretado a partir da experiência prévia de quem analisa.
Consequentemente, essa adoção gera imprecisões nas respostas desses modelos,
como por exemplo na área inundada, informação crucial em Planos de Ações
Emergenciais exigidos pela Política Nacional de Segurança de Barragens no Brasil.
Assim, o objetivo deste trabalho foi propagar o efeito da variação do coeficiente de
rugosidade em um modelo bidimensional do escoamento gerado pelo rompimento
hipotético de uma barragem, analisando as implicações da mancha de inundação
resultante por meio dos parâmetros de área total, velocidade e profundidade máxima
em seções transversais. O modelo foi elaborado para o estudo de caso da usina
hidrelétrica (UHE) de Três Marias (Brasil), cuja barragem é classificada como grande
pelo Comitê Internacional de Grandes Barragens, e utilizou-se o software HEC-RAS
versão 6.0. A variação do coeficiente de rugosidade de Manning foi gerada por meio
de (1) uso e ocupação da bacia e (2) método probabilístico de Monte Carlo a partir de
duas distribuições: normal e uniforme. Os resultados indicam: (1) o uso e ocupação
da bacia para determinação do coeficiente de Manning provoca uma redução na área
de inundação em média de 9,23 % em relação a cenários determinísticos que
consideram o mesmo coeficiente para toda área; (2) diferentes distribuições
probabilísticas para representação da incerteza do Coeficiente de Manning não
alteram significativamente o resultado de propagação da cheia em termos de área
inundada, velocidade e profundidade máxima ao longo das seções transversais.
Entretanto, a representação da incerteza do Coeficiente de Manning pela distribuição
normal, gera resultados de maior variação relativos aos três parâmetros estudados. A
compreensão da variação das respostas dos modelos hidrodinâmicos pode contribuir
para adoção de medidas mais seguras de gestão de risco a jusante de barramentos.
Descrição
Palavras-chave
Falhas de barragens, Solo - Uso e ocupação, Engenharia - Tomada de decisão, Hidrodinâmica, Falhas estruturais