Estudo dos processos envolvidos na análise de riscos de barragens de terra

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009.As barragens não são isentas a falhas, portanto, um empreendimento seguro é aquele cujos riscos são mantidos sob controle e em níveis adequados. A engenharia de barragens é cercada de incertezas e tem exigido dos profissionais constantes tomadas de decisões, as quais são realizadas tradicionalmente com base em julgamentos de engenharia, que, apesar de fundamentais, não permitem que os problemas sejam tratados de maneira transparente e explícita, podendo ocultar erros conceituais e prejudicar o diálogo entre projetistas, construtores, proprietários, financiadores e órgãos de controle. Como complementação aos métodos tradicionais, uma abordagem com base no estudo dos riscos permite inúmeras percepções sobre as dificuldades e oportunidades existentes, que de outra maneira não seriam notados, e pode ser aplicada em todas as fases de uma obra. Seus resultados consideram as incertezas envolvidas nas premissas feitas no decorrer de todo o processo e são utilizados como dados de entrada no processo decisório, o qual passa a considerar o ambiente social, político e financeiro no qual está inserido. Este trabalho aborda a questão da segurança de barragens, as etapas e fases envolvidas no processo de gestão de riscos e o uso de distribuições de probabilidade e de métodos computacionais, como o de Monte Carlo, para a quantificação dos cenários de falhas e determinação das incertezas dos resultados da análise. Para embasar a construção das árvores de eventos, são estudados os principais mecanismos de ruptura envolvidos nos processos de piping e galgamento. Uma proposta de quantificação de cenários relacionados ao piping é apresentada e os resultados analisados. Por fim, faz-se uma análise crítica sobre a abordagem, suas ferramentas e sua aplicação em engenharia de barragens. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTDams are not free from fail. Safe facilities are than the ones in which risks are kept under control in adequate levels. Dam engineering is surrounded by uncertainties, demanding a constant decision making from stakeholders. The traditional process is hardly based on experts’ judgments but in a clearer and more transparent one. Although extremely important, those judgments can hide misconceptions and make the understanding among designers, constructors, and owners hardier. To fullfill this gap, a risk-based approach can be used. It permits insights into difficulties and opportunities faced in design, construction or operation of a dam, which otherwise would not be taken into account. The outcomes are accompanied by a clear and understandable explanation of how the uncertainties are considered and used as inputs in the decision making process, which considers the social, political and financial environment. In this work the safety of dams, risk management process, the uses of probabilistic distributions and computational methods as Monte Carlo used for the quantification of the scenarios are discussed, and the uncertainties of the outputs are analyzed. To make possible the conception of realistic event trees, the principals rupture mechanisms observed in dam failures were described. One quantification process of piping events is proposed and its outputs analyzed. A critique of the approach, the available tools and its application on dam engineering is made