Alternativas de simulação de rompimento de barragem de rejeitos no software HEC-RAS : uma análise comparativa

• Autor(a) principal: Gressler, Marcelle
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/264033
• topic: Modelos hidrodinâmicos; Ruptura de barragens; Barragem de rejeitos; Modelo HEC-RAS; DamBreak; Hydrodynamic modeling; Hyperconcentrated fluid; Non-Newtonian; Tailings dam

O setor de exploração mineral é um relevante setor da economia brasileira, ao qual está atrelada uma expressiva geração de resíduos, que são comumente dispostos em barramentos. Acidentes e incidentes envolvendo estas estruturas possuem potencial impacto ao vale de jusante, podendo causar perdas econômicas, sociais e ambientais. Nesse sentido, faz-se relevante o estudo dos impactos de eventuais rompimentos através de modelagens hidrodinâmicas. Estas modelagens são usualmente realizadas para barragens de água, ou seja: realizam a propagação de fluido com características Newtonianas. Entretanto, o material contido no reservatório de uma barragem de rejeitos não é um fluido Newtoniano, por não ser água pura e conter partículas em suspensão, caracterizando-se como fluido hiperconcentrado. Portanto, faz-se necessária a adaptação das metodologias tradicionais de simulação, a fim de que os resultados das modelagens sejam coerentes com a realidade. Nesse contexto, este trabalho buscou avaliar comparativamente diferentes metodologias para simulação do rompimento de uma barragem de rejeitos, com propagação de fluidos hiperconcentrados, através de simulações hidrodinâmicas 2D no software HEC-RAS 6.2. Foram simulados cinco cenários: o primeiro, é a propagação típica de água, com cenário Newtoniano; o segundo e terceiro são baseados no aumento do coeficiente de Manning no vale de jusante para compensar características de fluidos não-newtonianos; e os cenários quatro e cinco correspondem à duas simulações que consideram o comportamento não- newtoniano do fluido como plástico de Bingham, com diferentes dados de entrada. Como resultados, foram obtidas manchas de inundação extremamente semelhantes entre si, provavelmente pela região simulada se tratar de um vale encaixado, entretanto os parâmetros de velocidades, profundidades máximas e tempo de chegada divergem – sendo mais próximos entres si nos cenários 1, 4 e 5. Além disso, os cenários 2 e 3, que correspondem ao aumento do coeficiente de Manning, apresentaram resultados de velocidades menores e tempos de chegada maiores, o que pode ser prejudicial em estudos cuja finalidade é a elaboração de Planos de Ação de Emergência, uma vez que, para definição da Zona de Auto-Salvamento variáveis como as velocidades e tempos de chegada do escoamento são fundamentais.