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A SEGURANA DE BARRAGENS E A GESTO DE RECURSOS HDRICOS NO BRASIL

Rogrio de Abreu Menescal Organizador

2 edio

Braslia, janeiro de 2005

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Ministrio da Integrao Nacional Braslia, 2005 - 2 edio As opinies, interpretaes e concluses aqui apresentadas so dos autores e no devem ser atribudas, de modo algum, ao Ministrio da Integrao Nacional nem s suas instituies afiliadas. O Ministrio da Integrao no garante a preciso das informaes includas nesta publicao e no aceita responsabilidade alguma por qualquer conseqncia de seu uso. permitida a reproduo total ou parcial do texto deste documento, desde que citada a fonte. Ministrio da Integrao Nacional A Segurana de Barragens e a Gesto de Recursos Hdricos no Brasil / [Organizador, Rogrio de Abreu Menescal]. _ Braslia : Progua, 2005. 316 p. I. Progua II. Menescal, Rogrio de Abreu, coord. Inclui Bibliografia. 1. Segurana de Barragens, 2. Gesto de Recursos Hdricos, 3. Controle de Cheias, 4. Recuperao e Manuteno de Obras Hdricas, 5. Anlise de Risco, 6. Acidentes em Obras Hdricas, 7. Operao de Reservatrios, 8. Levantamentos Batimtricos. Ministro de Estado da Integrao Nacional Ciro Ferreira Gomes Secretrio-Executivo Marcio Araujo de Lacerda Secretrio de Infra-Estrutura Hdrica Hyprides Pereira de Macedo Diretor do Departamento de Desenvolvimento Hidroagrcola Ramon Flvio Gomes Rodrigues Organizador Rogrio de Abreu Menescal Ministrio da Integrao Nacional Esplanada dos Ministrios Bloco E 6, 7, 8 e 9 andares CEP: 70062-900 Braslia DF www.integracao.gov.br Contato [email protected] Estao Grfica www.estagraf.com.br 2

APRESENTAOOs acidentes com barragens no Brasil tm se agravado nos ltimos anos. Em 2001 destacou-se o acidente da minerao Rio Verde. Em 2002 registramos diversas ocorrncias de pequeno porte. Em 2003 o destaque foi o acidente com a barragem de rejeitos industriais de Cataguases, que, alm de diversos impactos ambientais, causou o desabastecimento de aproximadamente 600 mil habitantes por quase 1 ms. J em 2004, os eventos metereolgicos adversos, combinados com a falta de manuteno de infra-estrutura hdrica, resultaram na ruptura de mais de 200 barragens de diversos tamanhos e tipos, causando diversas mortes e os mais variados danos materiais, ambientais e sociais. Nesse ano merece destaque o caso da Barragem de Camar. Esse quadro de desmazelo no pode continuar. Para tentar encontrar uma forma sustentvel do ponto de vista legal, econmico, social e institucional existem propostas, como o PL 1181/2003, de autoria do Deputado Federal Leonardo Monteiro e respectivo substitutivo, do Deputado Federal Fernando Ferro, que tenta estabelecer uma Poltica Nacional para Segurana de Barragens, cuja verso mais atual anexamos a este volume. Tambm consciente desse problema o Ministrio da Integrao Nacional, em parceria com a Agncia Nacional de guas, tem envidado esforos no sentido de elaborar um diagnstico da situao da segurana das barragens existentes e em construo em todo o territrio nacional, com nfase para as obras que representem ameaa vida, sade ou propriedade. Concomitantemente, existem tentativas de alocar recursos especficos do OGU para manuteno e recuperao de infra-estrutura hdrica, garantindo assim meios de viabilizar a melhoria da segurana das obras mais prioritrias. no sentido de aprimorar o entendimento do problema, sua relao com a gesto dos Recursos Hdricos, e suas possveis solues, que apresentamos essa coletnea dos trabalhos publicados em parceria com diversos autores. MARCIO ARAUJO DE LACERDA Secretrio-Executivo

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NOTA SOBRE OS AUTORESRogrio de Abreu Menescal, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal do CearUFC em 1989, Mestre em Geotecnia, pela Universidade de Braslia em 1992, Doutorando em Recursos Hdricos (tese em andamento), pela UFC. Chefe do Setor de Barragens da Aguasolos Consultoria, Chefe da Diviso de Produo de Recursos Hdricos da Secretaria de Recursos Hdricos do Cear-SRH-CE, Tcnico em Planejamento e Gesto de Recursos Hdricos da Companhia de Gesto dos Recursos Hdricos do Estado do Cear-COGERH-CE, Chefe do Departamento de Monitoramento da COGERH-CE, Chefe da Gerncia Eletromecnica da COGERH-CE, Professor de Barragens e Fundaes e Obras de Terra da UFC, Diretor de Operaes e Monitoramento da COGERH-CE, Assessor da Presidncia da Agncia Nacional de guas. Atualmente Coordenador do Progua Semi-rido (Componente Obras), um programa no valor de US$ 330 milhes, desenvolvido em parceria com o Banco Mundial, JBIC e UNESCO. Alexandre de Sousa Fontenelle, Engenheiro Geotcnico formado na Universidade Federal do Cear-UFC em 1983, Mestre em Mecnica dos Solos, pela COPPE/UFRJ em 1987, Doutorando em Recursos Hdricos (tese em andamento), pela UFC. Engenheiro Geotcnico do Depto. de Geologia e Geotecnica da Enge-Rio Engenharia e Consultoria-RJ, Engenheiro Geotcnico da Magna Engenharia-RS, Engenheiro da VBA Consultores, Professor de Mecnica dos Solos e Fundaes da UNIFOR, Tcnico em Planejamento e Gesto de Recursos Hdricos da Companhia de Gesto dos Recursos Hdricos do Estado do CearCOGERH-CE, Chefe do Departamento de Engenharia de Segurana de Obras Hdricas da COGERH-CE, Superintendente das Bacias Metropolitanas da COGERH-CE. Atualmente Gerente de Segurana e Infra-estrutura da COGERH-CE. Antonio Nunes de Miranda, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal do Cear UFC , Brasil em 1969, Mestre em Geotecnia pela Pontificia Universidade Catlica do Rio de Janeiro, Brasil em 1972, Doutor em Engenharia Civil pela Colorado State University, Colorado, Estados Unidos em 1988. Foi Engenheiro da Geotcnica SA, Diretor da Geonorte Engenharia de Solos e Fundaes Ltda, Professor Titular Mecnica dos Solos da UFC, Sub-Secretrio de Recursos Hdricos do Estado do Cear, Diretor do Centro de Tecnologia da UFC e Diretor de Tecnologia e Desenvolvimento da Companhia de gua e Esgoto do Cear, atualmente Consultor Independente. Daniel Sosti Perini, Engenheiro Civil, formado na Universidade de Braslia, em 1999. Membro do corpo de Engenheiros da TSG engenharia e projetos, responsvel pela elaborao de projetos de barragens para atender PCHs. Tcnico em clculo estrutural, tendo participado do projeto das Eclusas 1 e 2 de Tucuru e da Barragem de Campos Novos, pela TSG engenharia. Atualmente, tcnico em barragens e sistemas hdricos do Ministrio da Integrao Nacional, trabalhando no Programa Progua-Semi-rido.5

Ernesto da Silva Pitombeira, Engenheiro Civil, formado pela antiga Escola de Engenharia da Universidade Federal do Cear-EEUFC, no ano de 1968, Mestre em Recursos Hdricos pelo Curso de Ps-Graduao em Engenharia Civil, do Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental do Centro de Tecnologia da UFC, em 1985, e PhD em Engenharia pelo College of Engineering and Physical Sciences da University of New Hampshire- USA, 1993. Engenheiro do DNOCS, onde exerceu cargo de Chefe do Servio de Estudos Integrados e do Servio de Hidrologia da 2a.DR. Exerceu vrias atividades de Campo, como execuo de Projetos de Abastecimento Dgua, de Irrigao, de Estradas, de Pontes, de Barragens. Na iniciativa privada, exerceu o cargo de Diretor de Projetos da Aguasolos-Consultora de Engenharia Ltda. Na Universidade Fedral do Cear, onde professor, foi Coordenador do Curso de Ps-Graduao em Engenharia Civil - Recursos Hdricos por dois mandatos, onde coordenou a implantao do Doutorado em Recuros Hdricos. Exerceu a Funo de Diretor do Centro de Tecnologia da UFC por dois mandatos, tendo implantado cursos de grduao e ps-graduao. As reas de interesse do prof. Ernesto so a Hidrologia, gua Subterranea, com enfoque no escoamento em meio fraturado e Modelagem Matemtica em Recursos Hdricos. professor de vrias disciplinas nos cursos de graduao em engenharia e Cursos de Ps Graduao da UFC. Participou da elaborao do primeiro esboo do Plano Estadual de Recurso Hdricos do Cear, tendo sido representante da UFC no Conselho Estadual de Recursos Hdricos do Estado do Cear. Atualmente exerce as funes de Chefe do Deprtamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - CT-UFC. Francisco Lopes Viana, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal do Cear UFC em 1974, Mestre em Engenharia de Recursos Hdricos (Hidrologia), pela Universidade Federal do Cear UFC, em 1976. Professor Adjunto da Universidade de Fortaleza UNIFOR, Pesquisador Especialista em Hidrologia da ASTEF/UFC; Coordenador do NATI Ncleo de Atividades Tecnolgicas Integradas da Universidade de Fortaleza UNIFOR; Coordenador do Programa NUTEC; Secretrio-Executivo do CEDTC/CE Conselho Estadual de Desenvolvimento Cientfico; Presidente da FUNCEME Fundao Cearense de Meteorologia e Recursos Hdricos; Conselheiro da FUNCAP Fundao Cearense de Amparo Pesquisa; Diretor-Presidente da COGERH Companhia de Gesto dos Recursos Hdricos do Cear. Atualmente Superintendente de Outorga e Cobrana da Agncia Nacional de guas. Joaquim Gondim, Engenheiro Civil, formado na Universidade Federal de Pernambuco em 1979, Mestre em Recursos Hdricos, pela Universidade Federal do Cear em 1983, Mestre em Economia Rural, pela Universidade Federal do Cear em 1992. Foi Diretor de Operaes e Diretor de Planejamento da COGERH, entre 1995 e 2000. atualmente Superintendente de Usos Mltiplos da ANA. Manuel Pereira da Costa, Fsico, formado na Universidade Federal do Cear - UFC em 1981, especializao em Meteorologia Fsica (UFAL 1982). Assistente Tcnico da Fundao Cearense de Meteorologia - FUCEME, Operador de Nucleao da FUNCEME, Fsico da6

FUNCEME, Superintendente Tcnico da FUNCEME, Diretor Tcnico da FUNCEME, Presidente interino da FUNCEME, Assessor Tcnico da Companhia de Gesto dos Recursos Hdricos - COGERH, Consultor da firma DPM Engenharia LTDA, Atualmente Diretor Tcnico da Firma GRYPHO Engenharia. Marisete Dantas de Aquino. Engenheira de Pesca, formada na Universidade Federal do Cear em 1978. Mestre em Engenharia Civil, pela Universidade Federal do Cear em 1986.Mestre em Sciences et Techniques de lEnvironnement , pela cole National des Ponts et Chausses, em Paris - Frana em 1992.Doutor em Meio Ambiente pela cole des Hautes tudes de Paris- Frana em 1996.Consultor (Especialista IV) de Meio Ambiente do Instituto Interamericano de Cooperao para Agricultura - IICA - de 1996 a 1998. Professor Adjunto do Curso de Mestrado e Doutorado em Engenharia Sanitria e Ambiental e Recursos Hdricos da Universidade Federal do Cear desde 1998. Autor de vrios trabalhos apresentados em Congressos, Simpsios e Seminrios. Coordenador de vrios Projetos de Pesquisas junto ao Curso de Engenharia Civil da UFC. Professora no Curso de Mestrado em Engenharia de Transporte e Curso de Mestrado em Geologia da UFC. Tutor do Programa Duplo Diploma do Curso de Engenharia Civil - (Brasil - Frana). Nelson Neiva de Figueiredo, Engenheiro. Civil, pela Escola de Engenharia da Universidade Mackenzie. Mestre em Recursos Hdricos - UFC. Doutorando em Recursos Hdricos UFC. Especialista em Operao de Usinas Hidroeltricas e Subestaes FURNAS. Engenheiro do Departamento de Estruturas da THEMAG Engenharia. Engenheiro do Departamento de Hidrulica e Hidrologia da THEMAG Engenharia. Assessor do Chefe do Escritrio de So Paulo de FURNAS. Tcnico em Planejamento e Gesto de Recursos Hdricos da Companhia de Gesto dos Recursos Hdricos do Estado do Cear COGERH. Paulo Teixeira da Cruz, Engenheiro Civil, formado na Universidade Presbiteriana Mackenzie, So Paulo, Brasil em 1957, Mestre em Engenharia Civil pela Massachusetts Institute Of Technology, MIT, Estados Unidos em 1960, Doutor em Engenharia Civil pela Universidade de So Paulo, USP em 1964, Ps-Doutorado pela University of California, U.C., Berkeley, Estados Unidos em 1972, Ps-Doutorado pela University of London, UL, London, Inglaterra em 1972, Ps-Doutorado pela Laboratrio Nacional de Engenharia Civil, LNEC, Portugal.1991. Prof. Dr. da Universidade de So Paulo, dedicao exclusiva desde 1961. Atua na rea de Obras de Terra e Enrocamento. Tem 4 livros publicados e 57 Trabalhos publicados em anais e eventos. Orientador de 18 dissertaes de mestrado e 7 Teses de doutorado. Rone Vieira de Carvalho, Engenheiro Civil, com especializao em Obras Hidrulicas e Sanitrias, Pela Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, 1970. Professor de Hidrologia e Mecnica dos Fluidos, em curso de Extenso em Engenharia Sanitria - fundao Instituto Oswaldo Cruz / Ministrio da Sade, Rio de Janeiro, RJ de 1972 a 1974. Consultor nas reas de Hidrologia, Hidrulica e Obras Sanitrias nas seguintes empresas: Noronha Engenharia S.A; Engehidro Consultoria, Estudos e Projetos S/C Ltda.; Hicon Engenharia Ltda.; Geoprojetos Engenharia Ltda.; CALTEC; Multiservice Engenharia7

Ltda.; Tecnosolo S.A; Geotcnica S.A; Serpen Servios e Projetos de engenharia; Engevix Engenharia S.A; Mek Engenharia; Montgomery Watson; Magna Engenharia; Sondotcnica Engenharia de Solos S.A Tem 9 trabalhos publicados em anais. Sandra Keila Freitas de Oliveira, Engenheira Civil, Formada pela Universidade Federal do Cear UFC em 1994, Mestre em Geotecnia pela Universidade de So Paulo USP-EESC em 1996, Doutoranda em Geotecnia (tese em andamento), pela Universidade de Braslia. Professora de Mecnica dos Solos da Universidade federal do Mato Grosso, Professora de Mecnica dos Solos do Centro de Ensino Tecnolgico CENTEC Sobral-Ce, Pesquisadora do Departamento de Segurana de Obras Hdricas da COGERH-CE. Silvia Rodrigues Franco, Engenheira Civil, formada na Universidade Federal do Ceara-UFC em 1997, Mestre em Recursos Hidricos, pela Universidade do Ceara em 2000. Suetnio Mota, Engenheiro Civil e Sanitarista. Doutor em Sade Ambiental. Professor do Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental do Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Cear. Autor dos livros: Introduo Engenharia Ambiental (2003); Urbanizao e Meio Ambiente (2003); reservao e Conservao de Recursos Hdricos (1995). Organizador do livro: Reuso de guas - A Experincia da Universidade Federal do Cear. Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira, Engenheiro Civil e Bacharel em Cincias Econmicas UFC Mestre em Hidrologia Aplicada - UFRGS Ph. D. em Gesto de Recursos Hdricos - CSU/USA Ex- Presidente da ABRH Ex- Diretor do Centro de Tecnologia da UFC Ex-Diretor Geral Adjunto de Operaes do DNOCS Prof. Titular do Departamento de Eng. Hidrulica e Ambiental - UFC Membro da Academia Cearense de Cincias Membro do Conselho Estadual de Recursos Hdricos - Cear Editor da RBRH Consultor da SRH/CE. Yuri Castro de Oliveira, Engenheiro Agrnomo, formado na Universidade Federal do CearUFC em 1990, Mestre em Agronomia, rea de Concentrao em Irrigao e Drenagem, pela UFC em 1993. Tcnico em Planejamento e Gesto de Recursos Hdricos da Companhia de Gesto dos Recursos Hdricos do Estado do Cear - COGERH-CE, Chefe do Departamento de Mananciais da COGERH-CE, Superintendente das Bacias Metropolitanas da COGERHCE, Atualmente Diretor de Operaes da COGERH-CE.

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SUMRIO1 - INCERTEZAS, AMEAAS E MEDIDAS PREVENTIVAS NASFASES DE VIDA DE UMA BARRAGEM --------------------------------------11 DE BARRAGENS -------------------------------------------------------------------- 31 ESTADO DO CEAR -------------------------------------------------------------- 55 INEFICINCIA HIDRULICA -------------------------------------------------- 77 RECURSOS HDRICOS DO ESTADO DO CEAR ------------------------ 91 ESTADO DO CEAR-------------------------------------------------------------- 101 ESTADO DO CEAR ------------------------------------------------------------- 119

2 - TERMINOLOGIA PARA ANLISE DE RISCO E SEGURANA 3 - ACIDENTES E INCIDENTES EM BARRAGENS NO

4 - MANUTENO DE SANGRADOURO DE AUDE E RISCO DE

5 - A RECUPERAO DE AUDES NO MBITO DA GESTO DOS 6 - AES DE SEGURANA DE BARRAGENS NO

7 - AVALIAO DO DESEMPENHO DE BARRAGENS NO 8 - UMA METODOLOGIA PARA AVALIAO DO POTENCIAL DE

RISCO EM BARRAGENS DO SEMI-RIDO ------------------------------- 137

9 - PLANO DE AES EMERGENCIAIS PARA BARRAGENS ----------- 155 10 - QUANTIFICAO DOS RISCOS AMBIENTAIS E EFEITO 11 - MANUAL BSICO DE OPERAO E MANUTENO DE 12 - A PROBLEMTICA DAS ENCHENTES NA REGIO

DAS AES MITIGADORAS ESTUDO DE CASO: AUDE RACOIABA ------------------------------------------------------------- 165 EQUIPAMENTOS HIDROMECNICOS DE AUDES ------------------ 183 METROPOLITANA DE FORTALEZA ---------------------------------------- 235 RESERVATRIOS POR BATIMETRIA DIGITAL -------------------------- 253 ABASTECIMENTO HUMANO DE GRANDES AGLOMERADOS URBANOS NO SEMI-RIDO O CASO DE FORTALEZA ------------ 259 BARRAGENS DE CURSOS DE GUA PARA QUAISQUER FINS E PARA ATERROS DE CONTENO DE REDUOS LQUIDOS INDUSTRIAIS ----------------------------------------------------------------------- 301 N 1.181 DE 2003 -------------------------------------------------------------------- 3059

13 - AVALIAO DA CAPACIDADE DE ACUMULAO DE

14 - GESTO DOS RECURSOS HDRICOS E A GARANTIA DO 15 - DIRETRIZES PARA VERIFICAO DA SEGURANA DE

16 - COMISSO DE MINAS E ENERGIA PROJETO DE LEI

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2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE.

INCERTEZAS, AMEAAS E MEDIDAS PREVENTIVAS NAS FASES DE VIDA DE UMA BARRAGEMRogrio de Abreu Menescal1 2

Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira Alexandre de Souza Fontenelle 3 Sandra Keila Freitas de Oliveira 4

RESUMOEste trabalho apresenta um estudo das incertezas envolvidas nas diversas fases da vida de uma barragem. A estas incertezas, esto associadas ameaas. Algumas destas ameaas podem ser quantificadas e tratadas pela metodologia de anlise de risco. As discrepncias entre o modelo proposto para uma barragem e a realidade imposta durante a sua execuo e operao e as formas de minimiz-las so discutidas. Uma relao de incertezas para as diversas fases da vida de uma barragem apresentada, juntamente com as ameaas inerentes e as respectivas medidas preventivas propostas. A identificao das incertezas e correspondentes ameaas permitem que seja elaborada uma estratgia com as medidas preventivas cabveis para minimizar ou at mesmo eliminar as ameaas identificadas.

1 INTRODUOEm cincia poltica, a aceitao da incerteza considerada uma virtude democrtica. A diferena bsica entre democracias e regimes autoritrios que no primeiro a incerteza uma caracterstica fundamental j que o curso da ao poltica futura depende do resultado incerto de eleies. Assim, aceitar a incerteza faz parte do progresso humanitrio (Hirschman, 1992).1 2 3 4

COGERH Diretor de Operaes e Monitoramento, e-mail: [email protected] UFC Professor Titular, e-mail: [email protected] COGERH Gerente do DESOH, e-mail: [email protected] COGERH Pesquisadora do DESOH, e-mail: [email protected]

Segundo Mello (2000), hipcrisia no julgar os passos da migrao da profisso com reconhecimento sincero que as principais causas de acidentes e desempenhos insatisfatrios no eram fortuitamente probabilsticas (como por tipos nomeados de barragens), mas dominantemente determinsticos, pelas decises sim-no dos engenheiros apoiadas em insuficiente conhecimento, dados, capacidades etc. Este trabalho apresenta um estudo das incertezas envolvidas nas diversas fases da vida de uma barragem. A estas incertezas, esto associadas ameaas. Algumas destas ameaas podem ser quantificadas e tratadas pela metodologia de anlise de risco, enquanto outras, de carter mais subjetivo, ainda no podem ser tratadas por esta metodologia de forma direta. Menescal et allii (1999) apresenta uma metodologia para quantificao de e priorizao de aes para mitigao de riscos ambientais e sociais. A Figura 1 apresenta um esquema que tenta ilustrar, ao longo das diversas fases de uma barragem, como a anlise de risco pode ser til para que a segurana estrutural e operacional, considerando aspectos econmicos, sociais e ambientais, seja alcanada. O grfico na parte de baixo mostra a evoluo do risco ao longo do tempo, onde pode-se observar a reduo do risco nas fases iniciais de planejamento, projeto e construo e o posterior controle do risco atravs de reavaliaes peridicas e intervenes necessrias para manter o risco abaixo do nvel aceitvel pela sociedade (NRA). Inicialmente so discutidas as discrepncias entre o modelo proposto para uma barragem e a realidade imposta durante a sua execuo e gesto e as formas de minimiz-las. A seguir feita uma apresentao dos principais tipos de incertezas envolvidas em barragens, com a relao de comentrios de alguns autores sobre este assunto. Uma relao de incertezas para as diversas fases da vida de uma barragem apresentada, juntamente com as ameaas inerentes e as respectivas medidas preventivas propostas para sua minimizao.

2 MODELOS VERSUS REALIDADEA partir da abstrao proposta em Miranda (1990), que apresenta uma formulao algbrica para discutir as discrepncias entre os modelos e a realidade, podemos inserir a parcela de Gesto representando todas as atividades de12

planejamento e administrativas para a obra j concluda. Nesta parcela de gesto podem ser considerados os aspectos econmicos, sociais e ambientais. Assim, seja a simbologia a seguir definida (Figura 2): Ri - Realidade inicial RP - Realidade de projeto (conforme a obra executada). RG - Gesto realizada RF - Realidade final M i - Modelo Inicial MP - Modelo do Projeto MG - Modelo de Gesto Idealizado MF - Modelo Final Desejado A partir da qual podemos abstrair: Ri + RP + RG = RF Mi + MP + M G = M F (1a) (1b)

A diferena (Ei), entre o modelo inicial adotado para representar o stio e a realidade inicial, decorrente de erros e imprecises dos estudos e levantamentos pode ser expressa por: Ei = Mi Ri (2a)

Da mesma forma podem ser definidas as diferenas (EP, EG e EF) entre modelo do projeto e realidade de projeto, entre modelo de gesto idealizado e a gesto realizada e entre modelo final desejado e a realidade final. EP = MP RP EG = MG- RG EF = MF RF (2b) (2c) (2d)13

Subtraindo (1b) de (1a), obtemos: (Mi Ri) + (MP RP) + (MG- RG) = (MF RF) ou ER + EP + EG = EF (3) Considerando a seqncia cronolgica de realidade inicial, obra, gesto realizada at a realidade final, podemos concluir que a situao desejada somente ser alcanada (MF = RF \ EF = O) em uma das trs circunstncias ideais descritas a seguir. a) quando ER = EP = EG = O (= EF = O), ou seja, quando as diferenas entre Mi e Ri; MP e RP ;MG e RG forem nulas indicando que o modelado conseguiu representar perfeitamente a realidade. Quanto mais os estudos e projetos forem detalhados, a construo for bem acompanhada e executada e a gesto for efetuada de forma descentralizada e participativa considerando os aspectos econmicos, ambientais e sociais; maior ser a proximidade do nosso modelo com a realidade. importante observar que a forma de visualizar a realidade j um modelo e assume um carter dinmico com a evoluo cultural. Logicamente este nvel de detalhamento tem um custo que dever ser considerado at um limite timo. b) quando Ei = - EP e EG = O (= EF = O), ou seja, quando a diferena entre Mi e Ri for totalmente corrigida durante a fase de construo, podendo a gesto ser realizada conforme a idealizada. Caso seja preferido no detalhar tanto os estudos e projetos, as discrepncias podero ser corrigidas durante a construo. Seria o equivalente elaborao do projeto executivo medida que a obra avana. Se todas as diferenas entre o modelo e o real forem anuladas ento a gesto poder se dar conforme idealizado. c) quando Ei + EP = - EG (= EF = O), ou seja, quando as diferenas entre M e R no forem totalmente corrigidas durante a fase de construo, mas podem ser corrigidas com ajustes na gesto. Este o caso mais comum em que na verdade j temos uma obra com um residual da diferena entre o modelo e a realidade das fases de projeto e execuo e que temos que anular ou pelo menos reduzir este residual atravs de modificao nas regras operacionais e no sistema de gesto das obras.

3 - INCERTEZAS E AMEAASSegundo Peck (1984), provavelmente 9 entre 10 rupturas recentes ocorrem no por deficincias do estado da arte, mas por causa de negligncias que poderiam14

ter sido evitadas, ou por falta de comunicao entre pessoal envolvido no projeto e na construo ou por causa de interpretaes excessivamente otimistas das condies geolgicas. Segundo Viotti (1999), a integrao dos esforos individuais deve ser contnua ao longo de toda a evoluo de um projeto, ao invs de se colar/juntar produtos finais individuais. Isto significa que o projeto deve comear com uma perspectiva geral e em seguida focalizar as partes individuais e no ao contrrio. Na maioria dos casos, as causas de ruptura podem ser atribudas no apenas a falhas de projeto, mas devido falta de fiscalizao durante a construo. No primeiro caso, pode-se afirmar que o projeto no foi executado por profissional experiente e, no segundo, que a construo no foi executada por empresa devidamente habilitada. Erros podem ser atribudos falha humana durante as fases preliminares das investigaes para o projeto (e.g. investigao geolgicogeotcnica simplificada); dados e critrios de projeto deficientes, fiscalizao deficiente e fase ps-construtiva, devido negligncia durante o primeiro enchimento/ vertimento, operao inadequada, monitoramento inadequado e erros de interpretao de dados do monitoramento e devido operao indevida das estruturas hidrulicas, negligncia com manuteno das estruturas e/ou equipamentos hidrulicos etc. Tais erros poderiam ter sido evitados se alguns desses pontos fossem devidamente observados. Os acidentes com barragens, normalmente, tm suas origens em algum tipo de anormalidade em seu comportamento ou em algum tipo de falha, a qual, se devidamente detectada, poderia ser diagnosticada como um sintoma que poderia resultar em acidente ou, at mesmo, na ruptura da barragem (Medeiros, 1999). A Tabela 1 apresenta as principais fontes/tipos, exemplos de origem e forma de tratamento de incertezas. Segundo Rowe (1997), incertezas esto presentes em todas as decises que tomamos. Esta incerteza vem de quatro formas ou tipos: 1. Temporal incerteza das condies futuras ou passadas; 2. Estrutural incerteza devida complexidade; 3. Mtrica incerteza nas medidas; 4. Interpretao incerteza nos resultados explicados.15

A Tabela 2 apresenta os parmetros dos tipos de incertezas acima elencados, relacionando classe, fonte, discriminao e avaliao do parmetro e mtodo usado para tratamento das incertezas. Segundo Buras (1992), as incertezas enfrentadas por gerenciadores de recursos hdricos em relao aos riscos relacionados com a mudana climtica caem nas categorias principais: a) incertezas relacionadas ao perigo, i.e., a mudana climtica propriamente dita, e b) incertezas relacionadas s protees, especificamente o comportamento dos dispositivos de armazenamento reservatrios de superfcie e aqferos e sua operao. Considerando os aspectos citados, foi elaborada a Tabela 3, que apresenta uma relao das incertezas presentes nas diversas fases da vida de uma barragem. Esta tabela foi elaborada considerando a experincia adquirida pelos autores no acompanhamento de projetos de barragens envolvendo as fases de planejamento, estudos e projetos, execuo das obras e implementao das medidas mitigadoras, at a fase de operao e manuteno. A estas incertezas esto associadas ameaas que devero ser estudadas e mantidas sob controle, na medida do possvel, atravs de medidas preventivas. Alguns aspectos complementares a este tema encontramse citados em Menescal et allii (2001a, 2001b, 2001c e 2001d).

4 - MEDIDAS PREVENTIVASSegundo Kreuser (2000), as incertezas so contempladas, basicamente, de cinco maneiras: 1. ignore-as. 2. use margens de segurana para prover contingncias. 3. use meios contratuais para limitar incerteza e risco. 4. compre seguro para estender os riscos. 5. entenda e administre diretamente as incertezas. Ferreira (1999), apresenta um estudo realizado por Mello em 1981 sobre barragens de rejeito nos Estados Unidos, comparando os custos em caso de acidentes com os custos para garantir a segurana das barragens, onde se observa que os custos de estudos preliminares, auscultao e manuteno so bem inferiores aos custos de um eventual acidente. Se considerarmos que as grandezas dos custos apresentadas se aplicam as barragens de terra, fica evidente a importncia e a viabilidade de se investir em planos preventivos de manuteno e segurana. Vale destacar que os prejuzos com a imagem da empresa no foram considerados.16

Menescal et. allii (1996) observa que os recursos limitados dificultam o planejamento de uma manuteno preventiva que passa a se restringir a uma do tipo corretiva, para no dizer emergencial em alguns casos. O esforo para demonstrar que os custos de uma manuteno preventivos so geralmente inferiores s solues caras e muitas vezes paliativas de uma medida emergencial constante na tentativa de reverter este quadro. O acesso da equipe operacional durante as fases de elaborao e implementao de novos projetos, tem permitido que a experincia adquirida na operao dos audes influencie de forma positiva, evitando a repetio dos mesmos erros nos novos projetos. No Cear, a cobrana pelo uso da gua entendida como fundamental para a racionalizao do seu uso e conservao e instrumento de viabilizao de recursos para o seu gerenciamento, atravs do estabelecimento de uma tarifa pelo uso da gua que cubra, pelo menos, os custos de manuteno, operao e recuperao da infra-estrutura hdrica existente. Segundo Mellios & Cardia (1992), Prevenir melhor do que remediar, diz o ditado popular; nada se aplica melhor ao caso das barragens onde, na falta de preveno, o remdio se distancia rapidamente do nosso alcance e nos resta a alternativa, tambm muito de uso popular, de o que no tem remdio, remediado est; mas a que custo? a medicina preventiva, indivduo a indivduo, com registro, em fichas apropriadas, de todos os seus sintomas, doenas do passado, alergias, etc. Carvalho & Hachich (1997) apresentam um trabalho em que o problema do estabelecimento de um programa racional para gerenciamento de riscos geotcnicos urbanos tratado no mbito da Anlise de Deciso. Considera-se que o programa, ao estabelecer estratgias de implantao de intervenes para reduo de risco, deve considerar no s os benefcios potenciais, mas tambm os custos envolvidos, de maneira a possibilitar a adequao do desenvolvimento do programa s disponibilidades oramentrias do rgo encarregado de sua execuo. Dessa forma, pode-se concluir que, nas situaes em que os setores de risco so numerosos e os recursos financeiros disponveis insuficientes para a imediata interveno em todos eles, o mtodo de anlise proposto revela-se um instrumento importante de auxlio ao administrador municipal que, atravs da alocao racional dos recursos oramentrios, tem condies de estabelecer estratgias mais eficientes para elevao gradual dos nveis de segurana nas diversas reas da cidade. Alm disso, o mtodo proposto possibilita evidenciar as situaes que exigem anlises mais detalhadas para a tomada de deciso, evitando a disperso de recursos com estudos aprofundados para todas as alternativas concebidas para o conjunto de setores de risco. Finalmente, ele permite a incorporao, quando necessrio, de critrio de deciso complementar que leve em conta os nveis de risco admissveis pela sociedade.17

Segundo OConnor (1992), a comunicao do risco pode ser perigosa sade pblica, em outras palavras, mais pessoas sofrero efeitos de sade negativos por causa de ansiedade. A informao sobre riscos usada em certas ocasies para assustar as pessoas. necessrio, portanto, ter cuidado, clareza e sensibilidade na comunicao de riscos. Segundo Andreasen & Norton (1997) a avaliao de risco ecolgica estima a tendncia de que efeitos ecolgicos adversos podem acontecer ou esto acontecendo como resultado de exposio a um ou mais fatores. um processo para organizar e analisar dados, informaes, suposies e incertezas para avaliar a probabilidade de tais efeitos adversos. A avaliao de risco ecolgico surgiu da necessidade de avaliar quantitativamente os efeitos de atividades humanas em componentes no humanos do ambiente. Prov um elemento crtico para a tomada de deciso ambiental dando para os gerentes do risco, um processo para considerar a informao cientfica disponvel junto com outros fatores (e.g. social, legal, poltico, econmico etc.) para a seleo de um curso de ao. Segundo Kreuzer (2000), engenheiros tendem a medir incertezas. Porm, a anlise de risco nos fala que hoje em dia julgamentos mais refinados em preferncia a modelos matemticos mais refinados servem melhor ao propsito para restringir incertezas. Ento, vrios autores alertam para a necessidade de pesquisa para aumentar confiana em probabilidades de eventos numricos, para fins de predizer melhor as conseqncias e quantificar impactos sociais e ambientais. Segundo Lockhart & Roberts (1996), o processo de construo est repleto de incertezas, mas mtodos integrados e proativos de avaliao de risco podem ajudar aos proprietrios, engenheiros e contratantes a fazer melhor, decises informadas. Menescal et allii (2001d) apresenta uma metodologia para avaliao do potencial de risco em barragens no semi-rido. A Tabela 3 apresenta uma srie de aes preventivas para cada uma das ameaas identificadas para diferentes fases da vida de uma barragem. Entre estas medidas preventivas esto relacionadas algumas que prevem algum tipo de anlise de risco.

5 - COMENTRIOSA identificao das incertezas e ameaas correspondentes nas diferentes fases da vida de uma barragem permite que seja elaborada uma estratgia com as medidas preventivas cabveis para minimizar ou at mesmo eliminar as ameaas identificadas. A anlise de risco pode ser aplicada para algumas destas medidas.18

6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICASANDREASEN, J.K.; NORTON, S.B.; 1997. Ecological Risk Assessment. RiskBased Decision Making in Water Resources VII, Proceedings of The Eighth Conference, ASCE. BURAS, N.; 1992. Climatic Change and Ensuing Risks Facing Water Resources Managers. Risk-Based Decision Making in Water Resources V, ASCE. CARVALHO, S. C.; HACHICH W. Gerenciamento de Riscos Geotcnicos em Encostas Urbanas. Revista Solos e Rochas, vol 20, n 3, dezembro/97. FERREIRA, W.V.F; 1999. Avaliao de Desempenho de Barragens de Terra. Dissertao de Mestrado, Escola Politcnica / USP, So Paulo 1999. HIRSCHMAN, A. O.; 1992. Notes on Consolidating Democracy in Latin America in Rival Views of Market society and Other Recent Essays. Havard University Press, Cambridge, Massachusetts, USA. KREUZER, H.; 2000. General Report. Twentieth Congress on Large Dams, Vol. 1, Question 76, Beijing, China. LOCKHART C.W.; ROBERTS W.J.; 1996. Worth the Risk ?. Civil Engineering. MEDEIROS, C.H.A.C.; 1999. Utilizao da Tcnica de Anlise de Probabilidade de Risco na Avaliao de Segurana de Barragens. XXIII Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Volume II pg. 77 a 81, Belo Horizonte MG. MELLIOS, G.A.; CARDIA R.J.R; 1992. Critrios de Segurana Operacional: Manuteno Preventiva. Revista Brasileira de Engenharia, Caderno de Grandes Barragens, 4(2):71-72. MELLO, V.F.B.; 2000. Some iIusions, pitfalls and inconsequential initiatives in risk assessment qualifications. XX Congress on Large Dams, Beijing, China. MENESCAL R.A.; GONDIM FILHO, J.G.C.; OLIVEIRA, Y.C.; 1996. A Recuperao de Audes no mbito da Gesto de Recursos Hdricos. Fortaleza-Ce. MENESCAL, R.A.; VIEIRA, V.P.P.B; MOTA, F.S.B. & AQUINO, M.D.; 1999. Quantificao de Riscos ambientais e Efeitos de Aes Mitigadoras Estudo de Caso: Aude Aracoiaba. XIII Seminrio Nacional de Recursos Hdricos, Belo Horizonte - MG.19

MENESCAL, R.A.; OLIVEIRA, S.K.F.;FONTENELLE, A.S. & VIEIRA, V.P.P.B.; 2001a. Acidentes e Incidentes em Barragens no Estado do Cear. XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE. MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A. S.; OLIVEIRA, S.K.F.; VIEIRA, V.P.P.B.; 2001b. Aes de Segurana de Barragens no Estado do Cear. XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE. MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A.S.; OLIVEIRA, S.K.F. & VIEIRA, V.P.P.B.; 2001c. Avaliao do Desempenho de Barragens no Estado do Cear. XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE. MENESCAL, R.A.; FONTENELLE, A.S.; OLIVEIRA, S.K.F.; VIEIRA, V.P.P.B.; 2001d. Uma metodologia para avaliao do Potencial de Risco em Barragens do Semi-rido. XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE. MIRANDA, A. N.; 1990. Modelo versus Realidade na Engenharia de Barragens. Revista Engenharia, ano VI, no. 8, Centro de Tecnologia, UFC. PECK, R.B.; 1984. Judgment in Geotechnical Engineering The professional legacy of Ralph B. Peck. John Willey & Sons 332p. OCONNOR, R.; 1992. Session Summary Risk Communication and Perception. Risk-Based Decision Making in Water Resources V, ASCE. ROWE, W.D.; 1997. Managing Uncertainty. Risk-Based Decision Making in Water Resources VII, Proceedings of The Eighth Conference, ASCE. VIOTTI C.B.; 1999. Segurana de Barragens. Auscultao, Desempenho e Reparao Relato Tema 2. XXIII Seminrio Nacional de Grandes Barragens. Belo Horizonte MG, Volume III.

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Fases da vida de uma barragem

* NRA - Nvel de Risco Aceitvel

FIGURA 1 Evoluo do risco nas diversas fases da vida de uma barragem

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FIGURA 2 Representao esquemtica das equaes do modelo e da realidade.

TABELA 1: Incerteza e erro humano (Kreuzer, 2000).

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TABELA 2: Parmetros dos tipos de incerteza (Rowe 1994).

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TABELA 3: Incertezas, ameaas e medidas preventivas a serem adotadas em barragens desde a fase de planejamento at a de operao.

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TABELA 3: (continuao)

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TABELA 3: (continuao)

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TABELA 3: (continuao)

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TABELA 3: (continuao)

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TABELA 3: (continuao)

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2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE. Anais Ps-Congresso

TERMINOLOGIA PARA ANLISE DE RISCO E SEGURANA DE BARRAGENSRogrio de Abreu Menescal1 2

Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira Sandra Keila Freitas de Oliveira 3

RESUMONo estudo e prtica do gerenciamento de risco, uma dificuldade comum encontrada no nvel de definies bsicas. Neste contexto, este trabalho apresenta uma coletnea de termos e expresses relacionadas segurana de barragens e ao estudo do risco associado, visando uniformizar a comunicao entre os profissionais interessados e atenuar a disparidade de termos atravs da definio de uma terminologia clara e com interpretaes bem definidas que tenta reduzir ao mximo os desvios naturais de interpretao.

1 INTRODUOSegundo Oboni (1999), h realmente uma forte e crescente demanda do pblico em saber seu nvel de exposio ao risco e os esforos que so empreendidos para mitigar esses riscos. Ao mesmo tempo, indstria e entidades pblicas se empenham para reduzir recursos humanos e financeiros, enquanto tentam manter um nvel das atividades condizente com as expectativas internas e externas (o pblico). Percepes pblicas so freqentemente o resultado de reaes irracionais e emocionais a informaes da mdia, uma situao que freqentemente fica mais aparente no resultado de eventos de crise. Quando crises acontecem, organizaes ficam sujeitas ao escrutnio do pblico e da mdia, que freqentemente resultam em1 2 3

COGERH - Diretor de Operaes e Monitoramento UFC Professor Titular COGERH - Pesquisadora do DESOH31

acusaes, responsabilidades e perdas de oportunidades. Este processo pode ser claramente exemplificado com a situao de crise de energia por que passamos atualmente, quando os investimentos necessrios foram reduzidos ao ponto de atingirmos nveis inaceitveis de risco. Risco deve ser reconhecido como sendo onipresente e considerado como um parmetro do cotidiano em qualquer atividade humana. Avaliao de Risco, tomada de decises baseadas em risco, avaliao de viabilidade de projetos baseada em risco, estudos do erro humano e o desenvolvimento de planos mitigadores de risco e planos de administrao de crise, para riscos que podem ou no ser mitigados, esto se tornando armas essenciais no arsenal de gerentes modernos, geralmente agrupados na expresso de Gerenciamento de Risco. Segundo Salmon (1995), uma avaliao de risco recorre a trs perguntas fundamentais: 1. Que pode dar errado? (Ameaa) 2. Quanto isso provvel ? (Probabilidade de runa) 3. Que danos isso causar ? (Conseqncia de runa) Os principais elementos da avaliao de risco de segurana de barragens so: 1. Listar todos os modos e seqncias de ruptura concebveis (identificao de ameaas). 2. Elencar estes modos e selecionar aqueles que so possveis de acontecer. 3. Exibir estes modos em uma rvore de eventos com a lgica que melhor representa a realidade fsica dos modos de ruptura potenciais. 4. Estimar as probabilidades em cada ramo da rvore de eventos; alguns ramos levam ruptura, outros no. 5. Executar os processos de clculo para conseguir a probabilidade (ou probabilidades) de vrios tipos de ruptura. 6. Revisar os ramos crticos da rvore de eventos para ver qual das probabilidades atribudas precisam de refinamento adicional. 7. Documentar o processo inteiro de uma maneira transparente, especialmente as razes para a indicao de probabilidades, de forma que todos os passos sejam fceis para revisar. 8. Determinar as conseqncias dos vrios modos de ruptura. 9. Determinar o risco associando probabilidades de ruptura e conseqncias.32

Uma dificuldade bvia com esta abordagem a atribuio de probabilidades. As probabilidades que a resposta da barragem s cargas aplicadas ou condies levaro ruptura tambm devem ser estimadas. Estas probabilidades devem ser estimadas por engenheiros experientes, peritos na rea em questo e familiarizados com a barragem e com todas as investigaes e estudos prvios sua disposio. Menescal e Vieira (1999) apresentam um exemplo de procedimento a ser adotado para o estudo do risco em sangradouro de barragens. Os principais benefcios de uma avaliao de risco so: Um processo estruturado para o uso consistente e efetivo de juzo de engenharia (cenrios de runa, rvores de eventos, probabilidades estimadas etc.) A oportunidade para descrio e quantificao explcita do juzo de engenharia. Uma avaliao da importncia relativa de perigos, para subsidiar decises no requisito para estudos adicionais e melhoria da segurana. Uma considerao equilibrada de todos os fatores, proporcional com sua contribuio para a probabilidade de runa, inclusive aquelas no agradveis para anlise, porque a avaliao segue a partir das condies, peculiaridades, vulnerabilidades e modos de runa associados, nicos para cada barragem individualmente. Um mtodo consistente por comparar a segurana (risco) relativa de barragens. Uma base mais formal para priorizar melhorias da segurana de barragens. A melhor resposta disponvel para a pergunta, quo segura nossa barragem?.

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Menescal et allii (2001a) apresenta uma metodologia para avaliao do potencial de risco em barragens do Semi-rido que permite a identificao e priorizao de aes de forma mais eficiente com os recursos disponveis. Atravs de informaes estruturais, sociais, econmicas e ambientais uma matriz permite que seja estabelecido o nvel mais apropriados de monitoramento hidrolgico, inspeo, manuteno, operao, controle ambiental, sistema de alerta, organizao dos usurios, instrumentao etc. Segundo Silveira (1999), os mtodos de anlise de risco so de grande utilidade para os proprietrios de um grande nmero de barragens, onde a necessidade de33

execuo de vrias medidas corretivas e a limitao dos recursos disponveis, exigem a otimizao dos recursos sem prejudicar as condies de segurana das estruturas em jogo. Mtodos de tomada de deciso e de anlise de risco so muito teis para se decidir sobre as medidas a serem tomadas, de modo mais racional possvel. Uma barragem considerada segura se satisfaz os critrios atuais de projeto, se estiver apresentando um desempenho satisfatrio e se nenhuma deficincia for registrada nas inspees in situ, dispensando dessa forma a necessidade de uma anlise de risco. De outro lado, se os padres atuais no foram atendidos, se houver modificaes nos critrios de projeto ou se deficincias em potencial foram detectadas deve-se proceder, ento, a uma anlise de risco. Um workshop estabelecido para a identificao das deficincias em potencial, para a construo da rvore de eventos e a estimativa das probabilidades envolvidas nos vrios eventos. Segundo Henning et allii (1998), prticas de avaliao de risco tambm esto sendo integradas no Programa de Segurana de Barragens para ajudar a entender as muitas incertezas associadas ao desempenho seguro de barragens existentes e os seus impactos no risco. Pretende-se que a avaliao de risco seja uma ferramenta adicional que conduza a decises melhores ajudando a alcanar os seguintes objetivos: Reconhecer que todas as barragens tm algum risco de ruptura; Considerar todos os fatores que contribuem para o risco; Identificar os fatores mais significantes que influenciam no risco e incerteza, que facilitam a identificao eficiente de dados adicionais e anlises; Identificar uma gama ampla de alternativas para administrar o risco, incluindo monitoramento e outros mtodos no estruturais; Direcionar fundos e recursos para aes de reduo do risco que alcanam risco equilibrado entre barragens e entre modos de ruptura em barragens individuais; Estabelecer de credibilidade aos tomadores de deciso e devida diligncia para aes de reduo do risco.

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Usar aproximaes de avaliao de risco para avaliar segurana de barragens no uma idia nova. As Diretrizes Federais para Segurana de Barragens nos Estados Unidos encorajaram o desenvolvimento de aproximaes baseadas em risco para segurana de barragens. Estas diretrizes foram implementadas para barragens reguladas pelo governo federal por um memorando presidencial datado de 4 de outubro de 1979. Prticas de avaliao de risco foram inicialmente focadas para avaliar economicamente as aes corretivas propostas. Porm, seu uso diminuiu a medida que a experincia mostrou que a maioria das decises sobre segurana34

de barragens eram dirigidas por preocupaes pela segurana do pblico. Durante os ltimos 10 a 15 anos a maioria das deficincias de segurana de barragens eram relativamente bvias. Assuntos como piping ativo no requerem investigaes extensas para avaliar a confiabilidade do desempenho seguro da barragem e a necessidade de modificaes. Hoje, questes de segurana de barragens esto ficando tipicamente mais complexas. Prticas de avaliao de risco facilitam a considerao de fatores de risco complicados e as influncias introduzidas por incertezas associadas. As Figuras 1 e 2 tentam mostrar esquematicamente como o gerenciamento do risco deve ser conduzido pelas partes interessadas (Instituies Reguladoras, Pblico e Responsveis pela Barragem) a fim de garantir um nvel de risco aceitvel pela sociedade como um todo. Menescal et alli (2001b) apresenta um estudo de incertezas e ameaas envolvidas nas diversas fases da vida de uma barragem. Algumas dessas ameaas podem ser quantificadas e tratadas pela metodologia de anlise de risco permitindo um controle de risco dentro da faixa aceitvel.

2 TERMINOLOGIAA Tabela 1 apresenta uma coletnea de termos e expresses relacionadas com a segurana de barragens e o estudo do risco associado. Os termos foram mantidos, na medida do possvel, na sua lngua original para evitar os desvios naturais da interpretao permitindo um acesso s definies originais dos autores. Na reviso bibliogrfica tambm foram consideradas algumas das definies sobre risco e segurana contidos em Castro (1999) que apresenta a Poltica Nacional de Defesa Civil. Kreuzer (2000) cita que encontra-se em fase de elaborao pelo Comit Internacional de Grandes Barragens um Boletim denominado Risk assessment as an aid to dam safety management que conter um glossrio com a definio de termos de gerenciamento de risco. A regulamentao canadense uma das mais avanadas sobre anlise de risco e um dos documentos de referncia o Risk Analysis Requirement and Guidelines produzido pela Canadian Standards Association, em 1991 (CSA, 1991).

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3 COMENTRIOSNo estudo e prtica do gerenciamento de risco, uma dificuldade comum encontrada no nvel de definies bsicas. Freqentemente se experimentam confuses que surgem de interpretaes variadas de termos. Clareza e concordncia rgida com interpretaes bem definidas so os nicos meios pelos quais pode ser mantida uma comunicao positiva e construtiva entre os interessados. A expresso risco pode referir-se somente probabilidade de ocorrncia de um evento adverso como tambm considerar de alguma forma os seus efeitos. Alguns autores portugueses utilizam os adjetivos efetivo e potencial para tentar diferenciar estas duas abordagens. A expresso hazard pode ser melhor entendida como perigo ou ameaa e no deve ser confundida com o risco, que tem carter probabilistico. Os autores discordam da definio utilizada por Castro (1999) para o termo ameaa, e a expresso rea de risco deveria ser rea de perigo ou rea ameaada para seguir os princpios das definies propostas. Os termos acidente e incidente, apesar de j serem de uso corriqueiro em Segurana de Barragens, podem ser diferenciados basicamente pela magnitude do problema, o que de certa forma tem carter subjetivo e causa confuso. Os autores quando possvel preferem o termo anomalia por englobar estes dois anteriores. O termo deteriorao foi preterido por expressar somente aspectos estruturais. As diferentes etapas de risk management (gerenciamento do risco) j bem definidas na lingua inglesa (Bercha, 1994; Oboni, 1999 e Kreuzer, 2000) encontramse apresentados na Figura 3 que tenta estabelecer suas definies e interrelaes. Esta Torre de Babel dificulta a comunicao entre os profissionais que lidam com segurana de barragens e mais ainda com populaes em perigo. Urge portanto que seja definida uma terminologia para evitar esta disparidade de termos.

4 REFERNCIAS BIBLIOGRFICASALMEIDA, B.A.; 2000. Gesto Integrada do Risco nos Vales a Jusante de Barragens Um Projecto Nato Realizado em Portugal. 1o. Congresso sobre

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Aproveitamentos e Gesto de Recursos Hdricos em Pases de Idioma Portugus. Rio de Janeiro-RJ. BERCHA F.G.; 1994. Risk Analysis Basis for Pipeline Life Cycle Safety. National Energy Board, Calgary, Alberta, June. CASTRO, A.L.C.; 1999. Glossrio de Defesa Civil. Ministrio do Planejamento e Oramento, Braslia DF. CBGB - NRSP; 1999. Guia Bsico de Segurana de Barragens. So Paulo-SP. CDSA; 1995. Diretrizes para a Segurana de Barragens. Traduo de Henry Dantas Strong, CESP / Diviso de Segurana e Tecnologia ERS, So Paulo/SP. FERREIRA, W.V.F; 1999. Avaliao de Desempenho de Barragens de Terra. Dissertao de Mestrado, Escola Politcnica / USP, So Paulo. FOSTER, J.L.; 1997. Risk-Based Decision Making for Dam Safety. Risk-Based Decision Making in Water Resources VII, Proceedings of The Eighth Conference, ASCE. FUSARO, T.C.; 1999. Um Programa de Segurana de Barragens no Setor Eltrico Privatizado. XXIII Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Belo Horizonte MG, Volume I p. 45 56. GEHRING, J.G.; 1987. Aspectos Atuais na Avaliao da Segurana de Barragens em Operao. Dissertao de mestrado, Escola Politcnica /USP, So Paulo. HENNING, C.; DISE, K.; MULLER, B.; 1998. Achieving Public Protection with Dam Safety Risk Assessment Practices. Risk Based Decision Making in Water Resources VIII, Proceedings of the Eighth Conference, ASCE. HOLANDA; A. B.; 2000. Novo Dicionrio Aurlio da Lngua Portuguesa. Editora Nova Fronteira, 2 edio, 33 impresso. ICOLD; 1983. Deterioration of dams and reservoirs. KAPLAN, S. The General theory of Quantitative Risk Assessment. Risk-Based Decision Making in Water Resources V, ASCE, 1992. KREUZER, H.; 2000. General Report. Twentieth Congress on Large Dams, Vol 1, Question 76, Beijing, China. LIMA, V.M.S.; 1992. Critrios de segurana estrutural de barragens de concreto. Revista Brasileira de Engenharia, Caderno de Grandes Barragens, 4(2):1539.37

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Responsveis pela barragem

Regulamentos legais

Projetos e operao seguros

Informao dos Benefcios e riscos locais

NRA*

Instituies Reguladoras

Participao do pblico e da mdia

FIGURA 1: Relaes entre o pblico, instituies reguladoras e responsveis pela barragem (Modificada de Almeida, 2000).RISCO Nvel de Mitigao Aceitvel CUSTO DE MEDIDAS MITIGADORAS

Custo para Alcanar o Risco Residual Aceitvel Ameaas Mitigadas

Risco Residual Aceitvel Ameaas Residuais

FIGURA 2: Interelao entre Riscos e Medidas Mitigadoras. (Modificado por Oboni, 1999)39

Gerenciamento de Risco (Risk Management) Avaliao de Risco (Risk Assesstment) Controle de Risco (Risk Control) Aes para: Anlise de Risco (Risk Analysis) Identificao do Perigo Comportamento da Barragem Anlise de Conseqncia Estimativa do Risco

Aceitao de Risco (Risk Evaluation) Legislao e Diretrizes (Critrio de Aceitao de Risco)

Prevenir risco atravs de solues alternativas (Decision Making) Reduzir risco atravs de superviso e regulamentos de segurana (Risk Mitigation) Reavaliao peridica das condies (Risk Monitoring)

Quo o Risco da Barragem

Quo Alto o Risco Aceitvel

FIGURA 3 Definies para termos de gerenciamento de riscos.

40

O Risco da Barragem est dentro dos Limites Aceitveis

Comparao das Condies como so e como devem

Aes para controlar riscos e mant-los em Limites Aceitveis

TABELA 1: Terminologia para Anlise de Risco.

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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TABELA 1 (continuao).

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2001 - Artigo apresentado no XXIV Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Fortaleza CE.

ACIDENTES E INCIDENTES EM BARRAGENS NO ESTADO DO CEARRogrio de Abreu Menescal1

Sandra Keila Freitas de Oliveira 2 Alexandre de Souza Fontenelle 3 Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira4

RESUMOEste trabalho apresenta o resultado preliminar de um levantamento de acidentes e incidentes ocorridos no Estado do Cear. Inicialmente so apresentadas generalidades e uma perspectiva histrica sobre audes no Cear onde chega-se a uma estimativa da existncia de 30.000 audes somente neste Estado. Posteriormente os resultados obtidos so analisados constatando-se principalmente a ocorrncia de galgamentos, surgncias, trincas, piping, deslizamentos de taludes e eroso abrangendo o perodo de 1917 e 2001. Considerando um risco de ruptura mdio de 10-4 para os 30.000 audes estimados, pode-se esperar um nmero mdio de trs rupturas por ano. Os maiores problemas observados advm dos pequenos barramentos que, num efeito domin, podem vir a comprometer obras maiores e at causar mortes e grandes prejuzos econmicos.

1 GENERALIDADES SOBRE AUDES NO ESTADO DO CEARQuando fora em 77, a velha Adriana chegara, moa feita, com o seu povo morrendo de fome, no Santa F, e D. Amlia j era casada, e era aquilo mesmo. Lembrava-se bem dos primeiros dias de sua chegada, com a lembrana ainda lhe doendo do Serto na pior seca do mundo. O canrio cantava na1 2 3 4

COGERH - Diretor de Operaes e Monitoramento COGERH - Pesquisadora do DESOH COGERH - Gerente do DESOH UFC Professor Titular55

biqueira, na mansa manh de sol enublado. Um bando de rolinhas corricavam por cima da grama. O bode espichado por debaixo da pitombeira, quieto. Tudo quieto, tudo na paz, menos o corao do mestre Jos Amaro que batia com arrancos de aude arrombado. Quando a mulher apareceu com um copo dgua e lhe disse: ... (Rego, 1976) A tradio na construo de audes no Brasil vem desde a cultura indgena, conforme pode ser detectado pela existncia de uma expresso em tupi-guarani, parnambu, que segundo Bueno (1998) significa: 1) represa, aude, tanque, 2) de paran, paran, rio; mbo, feito artificialmente. Segundo Holanda (2000) a palavra aude vem do rabe, as-sudda, que significa: 1) construo destinada a represar guas, em geral para fins de irrigao, 2) vazante onde o sertanejo faz a sua cultura, medida que baixa o nvel da gua, 3) lago formado por represamento. Desta forma o termo aude pode ser utilizado para designar tanto a barragem quanto o lago formado por esta. Molle (1991) apresenta uma reviso histrica sobre aspectos tcnicos e sua evoluo na construo de audes no Nordeste. Entre diversas referncias, cita uma em que o autor se deparou em 1836 com um aude construdo h mais de 50 anos e que apresenta excelente estado de conservao, que - apesar dessa exceo - obras desta natureza eram geralmente mal executadas. Destaca tambm Molle que no existiam, no sculo passado, tcnicas de construo de barragens de terra, prevalecendo no mundo inteiro um inevitvel empirismo. A seguir so transcritos alguns trechos de Molle (1991) que descrevem a Histria da audagem no semi-rido e que julgamos importante apresentar nesse trabalho. Embora a maioria das obras estivesse construda de barro, h meno de pequenos audes de pedra j no meio do sculo passado. Em 1860, o francs Francis Belmar fala de um dique de pedra e cal de 40 ps de altura e 500 ps de comprimento em construo no Cear. Refere-se Antnio Bezerra, nas suas Notas de Viagem em 1884, Regio do Acara e de Ibiapaba, onde encontram-se alguns pequenos audes de pedra e cal, que fornecem gua suficiente plantao de cana. Menciona tambm, este autor, um aude cuja parede construda de pedra e cal ali est para atestar a percia com que sabiam os nossos maiores tirar proveito de sua larga experincia. Entretanto, sabemos que o modo de construo mais difundido no Nordeste, relativo a barragem de terra, era bastante original (talvez nico); assim o descreve Oswaldo Lamartine de Faria:56

A terra era conduzida no arrasto - o couro de uma rs grada atrelado e arrastado com o lado do cabelo para cima e do carnal para o cho. Uma junta de bois mansos puxava o couro ajoujado ao cambo com relhos de couro cru. Para cada junta de bois, dois couros; enquanto um estava sendo enchido, o outro era arrastado para o local de despejo na parede. Duas juntas, trs couros, era a regra. E para cada couro, um enchedor que trabalhava com a p nas escavaes de emprstimo de terra. Quando usavam duas boiadas (ou juntas), dois enchedores alimentavam o enchimento do arrasto (... ) No coice do arrasto, um tangedor com uma vara de ferro, tangia e falava aos bois. No fim de cada viagem que terminava no lugar da parede, esvaziava o couro, revirando-o. E assim faziam, fazendo a boiada voltar por cima do rastio. O cho se alisa pelo arrastar do vai-e-vem dos couros. A parede era de terra, muitas vezes tirada do lado interno do aude, formando uma excavao - poro ou caixo - algumas vezes a parede era de pedra e cal. O servio era forosamente demorado, acarretando despesas para o sustento dos bois e material (couros, arreios, ferragens ... ). No sendo possvel termin-lo em uma s estao, necessrio que fiquem em tal ponto, que as guas da estao invernosa no danifiquem as obras, que sero continuadas depois delas. Consegue-se isso fazendo primeiro as ombreiras, deixando livre o curso do riacho que ser tomando opportunamente, ou deixando um sangradouro provisrio. Muito empregado no serto Norte, o couro de arraste pode ter sido mais especfico dessa regio e em particular do Rio Grande do Norte. Sobre isso no conseguimos informao. Alguns tm empregado carros apropriados, puxados a bois, para o servio de remoo de terra; outros fazem arrastes de madeira. J so empregados, raramente, carros de ferro sobre trilhos portteis. os primeiros de, que temos notcia empregados neste Estado, em trabalhos de audes, foram introduzidos, em 1898, pelo inteligente e laborioso proprietrio Coronel Luiz Florncio, no municpio de Triumpho (RN) e usados tambm no municpio de Caic pelo Coronel Gorgnio Nbrega . Esses recursos, sem dvida, ficaram limitados a poucos audes de maior porte. No princpio deste sculo, o couro de arraste caiu em desuso. Do prosear com os mais velhos de como era, de como se fazia e de como ou adonde comeou, disseram eles - se o juizo no me engana - haver o57

jumento tomado o lugar do arrasto quando principiaram as obras da Inspetoria5 [1909]. A partir da, pouco mais ou menos que a cangalha do jegue fez as vezes da canga do arrasto. No princpio, usavam uma parelha de caixotes que era coculada no enchimento e esvaziada no despejo. Com o tempo, um mais astucioso imaginou ou copiou a caamba de fundo falso, fazendo o despejo mais ligeiro e poupando muito muque e canseira. Essa tcnica medrou pelo serto a tal ponto que, em 1934 na construo do aude ltans, vizinho cidade de Caic, contava-se nada menos do que 2.000 jumentos a transportar terra. Foi nessa poca (1932/33) que se introduziu nova e moderna maquinaria para construo de estradas e audes pblicos; tratores de esteira, bulldozers, e os rolos modernos, sheep foot (p de carneiro) rebocados a tratores, cada um dos quais substitui 400 operrios, reduzindo tera parte o custo do apiloamento. Embora parea constituir uma prtica obviamente necessria, a compactao bem conduzida de terra do macio, que se obtm molhando-se ligeiramente a terra, coisa recente. No encontramos notcia dessa preocupao no sculo passado. Apenas pode-se notar que o uso do couro de arraste e de uma junta de boi, pela passagem repetida dos animais e do couro, trazia, de fato, uma certa compactao. As primeiras memrias de projeto da IOCS mencionam, no entanto, o apiloamento e o acrscimo de 30% a ser previsto no que diz respeito aos volumes escavados. Com relao fundao (ou alicerce do aude), no serto velho, nos audes erguidos com arrasto de carro de boi, o uso era apenas raspar o espelho da terra onde ia se acamar a parede. Da, a maior revncia e a pouca durao da gua de quase todos eles. Em 1907, refere-se F. Saturnino Rodrigues de Brito necessidade de construo imitando o systema ingls para execuo de barragens de terra, bastando abrir axialmente uma vala para receber o ncleo de material socado e apropriado a impedir as infiltraes pela base, este impedimento teria apenas por fim evitar que a gua se escapasse por filetes prejudiciais, e no a humidade proveitosa s preciosas vazantes de aude. Esse depoimento tende a mostrar que a experincia inglesa teve influncia anterior, no que tange tcnica, dos americanos. interessante observar, nas primeiras plantas de projeto da IOCS (1907), a presena de um ncleo impermevel com alicerce e, at duas trincheirasIOCS Inspetoria de Obras Contra as Secas. Transformada posteriormente em IFOCS e DNOCS.1

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suplementares de menor profundidade. As memrias de audes de terra homognea mostram uma trincheira de fundao com a largura igual da base do aude. As plantas de 1934, j apresentam perfis com detalhes tcnicos importantes: cortina impermevel, filtro, macio drenante, proteo de talude e fundao central de menor largura. Devemos lembrar que a seca de 1877 no encontrou aude que tivesse sido feito por mo de engenheiro e que somente no incio deste sculo comeouse a aplicar algumas normas tcnicas. Alis, vimos que os audes feitos por particulares entre 1877 e 1915, muitas vezes apresentavam qualidade superior das obras do governo. Alguns tcnicos ilustraram-se por alvitres descabidos e at ridculos que evidenciavam a defasagem entre a cincia das capitais e a realidade nordestina. Phelippe Guerra disso d, no sem humor, um exemplo admirvel, citando o caso de um ilustre engenheiro que indo a Londres onde observou e estudou systemas de audes, voltou fazendo propaganda, pela imprensa official do Estado, aconselhando, como medida salvadora para impedir estragos de formigas e tatus nas paredes dos audes de terra, revestilas de chapas de ao. As deficincias tcnicas (na construo e no dimensionamento da represa bem como do sangradouro) foram e so a causa de muitos arrombamentos, o que significa grande desperdcio de capital. J foi assinalado o grande nmero de audes encontrados arrombados, por um levantamento de 1906, bem como a hecatombe observada no fim do Imprio. R. Crandall comenta suas prprias observaes: Em todo o serto, ou em outros districtos onde existem audes particulares, notam-se um grande nmero de paredes arrombadas. A maior parte dellas so construdas por fazendeiros sem qualquer conhecimento das dimenses de uma represa, as quaes por economia so ordinariamente por demais reduzidas. Pelo que observei no Serto, neste anno de 1910, julgo que as perdas causadas aos pequenos fazendeiros pelos diques arrombados elevam-se a mais do total dispendido pela Inspectoria das Obras Contra as Seccas, com a sua verba de 1000 contos; e enquanto o povo for deixado aos seus prprios recursos ser sempre assim. Na mesma poca, refere o Dr. Antnio Olyntho dos Santos Pires, nos Estudos e Obras Contra os Effeitos das Sccas que dos 64 audes mandados construir pelo Governo federal, a partir de 1887, j 18 estavam arrombados e 13 necessitavam de grandes reparos para continuarem a preencher seus fins. Quase 30 anos depois, Eloi de Souza, em um artigo intitulado Porque arrombam os audes particulares, d as seguintes precises: Antigamente, e da nos advieram males sem conta, o aude era59

construdo sem ateno solidez da parede e capacidade do sangradouro. Este era rasgado por um simples golpe de vista do mestre de aude, e aquela estava apenas confiada ao recalque das patas dos bois mansos, que arrastavam um couro cheio de terra, derramada em direes retilineas por camadas superpostas, que pouco a pouco elevavam a parede ao nvel desejado. Isso se fazia e ainda h quem faa hoje ao lo da sorte, muitas vezes at sem ser considerada a insuficincia ou o excesso da rea de captao. No primeiro caso o aude raramente enchia, enquanto que do segundo as mais das vezes arrombavam, ocasionando igual desastre a outro ou a outros que lhe ficavam a jusante.( ...) Ainda no ano passado, nada menos de cinco audes construdos num s riacho de certo municpio do Serid, foram por essa forma destrudos. Esses desastres representam, no dinheiro que se foi com a barragem, e nos prejuzos decorrentes dos lucros cessantes, alguns milhares de contos. Num decnio, e s naquela regio, nada menos de cento e onze audes foram destrudos, em conseqncia do arrombamento de outros. Alguns trabalhos sobre a estimativa do nmero de audes no Estado do Cear (FUNCEME, 1988; Macedo, 1981; PERH 1992 etc.) indicam que existem em torno de 8.000 audes. Menescal et allii (1997) apresenta um Cadastro Preliminar dos Audes Existentes no Estado do Cear. Este trabalho foi posteriormente objeto de complementao em COGERH (2000b), onde 300 audes foram inspecionados no campo e efetuados estudos hidrolgicos com metodologias mais atuais. Neste mesmo estudo foram feitos levantamentos topo-batimtricos de 86 reservatrios para uma reavaliao da sua capacidade hidrulica. Entretanto, a metodologia utilizada nestes levantamentos pode ser questionvel em relao a abrangncia para todo o estado. Desta forma, a estimativa que acreditamos ser mais realista, a de Molle (1991) que estima um nmero de 70.000 audes de todos os tamanhos e tipos para o Nordeste como um todo. Mantendo a proporo com estudos anteriores, podemos estimar o nmero de audes no Estado do Cear como da ordem de 30.000, ou seja, 1 aude a cada 5 km2, provavelmente o maior nmero de audes por Estado de todo o Brasil. Em algumas regies onde esta concentrao maior, como o caso da Bacia do Jaguaribe, esta proporo pode chegar a 1 aude a cada 1,5 km2. A Figura 1 apresenta a rede de audagem da Regio Metropolitana de Fortaleza que corrobora esta estimativa. Alguns destes pequenos barramentos so denominados de forma sui generis como: Vai quem quer, Veremos, Vamos Ver, Apertado da Hora, Boi Morto, Breguedof, Sim, Querido, Parceleiros da Cococa etc. Muitos destes barramentos, por deficincias de projeto, construo ou manuteno, so destrudos nos perodos de maior escoamento o que dificulta ainda mais este levantamento pelo carter dinmico60

que passa a assumir de um ano para o outro. De acordo com Miranda (1988), entre os reservatrios construdos na Zona Semi-rida do Nordeste, existe um grande nmero de pequenas barragens de terra homogneas construdas por fazendeiros ou mesmo pelo poder pblico atravs das frentes de servio criadas durante as secas que periodicamente assolam a regio. Devido seca, estas barragens so normalmente construdas sem a gua necessria para garantir o conveniente umedecimento do solo e com reduzida compactao. A escassez de recursos o principal motivo da construo destas obras em desacordo com os mais elementares princpios de construo de barragens de terra. Grandes deformaes ocorrem rapidamente em barragens construdas muito abaixo da umidade tima e sem a necessria compactao quando a umidade do solo aumentada pelo fluxo de gua que se processa atravs do macio aps o enchimento do reservatrio. Estas deformaes (ou colapso) produzem rachaduras atravs das quais a gua flui dando incio ao processo de piping (eroso interna), que quase sempre resulta na destruio da barragem. Esta ocorrncia to comum no Nordeste que os jornais e o pblico em geral costumam chamar este tipo de obra de Barragem Sonrisal. No Cear o decreto estadual 23.068 de 11/02/94 regulamentou o controle tcnico das obras de oferta hdrica e Menescal (1994) e Ribeiro et allii (1996) apresentam uma metodologia de anlise para a liberao de licena de barramentos. Entretanto, pela dificuldade de fiscalizao, somente os projetos sujeitos a financiamentos pblicos so submetidos a esta anlise tcnica.

2 ACIDENTES E INCIDENTESOs acidentes e incidentes relacionados neste item no visam atribuio de culpa ou responsabilidade a rgos ou tcnicos e sim, somente, a um levantamento sistemtico para se entender melhor suas causas e conseqncias a fim de podermos definir uma estratgia para reduzir suas ocorrncias ou minimizar os seus efeitos.

2.1 DEFINIESComo resultado de um levantamento bibliogrfico, apresentamos na Tabela 1 uma relao com as principais definies adotadas por diferentes autores. Para efeito deste trabalho adotaremos as definies de Vieira (2000) onde: acidente um evento de grande porte correspondente ruptura parcial ou total de obra e/ou a sua completa desfuncionalidade, com graves conseqncias econmicas e sociais e incidente um evento fsico indesejvel, de pequeno porte, que prejudica a61

funcionalidade e/ ou a inteireza da obra, podendo vir a gerar eventuais acidentes, se no corrigido a tempo. ICOLD (1983) utiliza o termo deterioration para expressar tanto acidentes como incidentes. Neste trabalho a expresso anomalia6 foi preferida por tambm ser aplicvel a aspectos no estruturais e abstratos (e.g. falta de documentao e falta de treinamento do AGIR, falta de acompanhamento da gerncia ou do DESOH etc). Uma relao das principais anomalias detectadas nos audes do Cear encontra-se apresentada em Menescal et allii (2001b). Menescal et allii (2001c) apresenta uma metodologia para priorizao das aes de operao e segurana. A Figura 2 apresenta um esquema sobre segurana que tenta organizar a interelao entre alguns dos conceitos apresentados. Menescal et allii (2001d) apresenta uma figura que relaciona a segurana com as diversas fases da vida de uma barragem.

2.2 - LEVANTAMENTO DE INFORMAESA referncia de ocorrncias de acidentes e incidentes com audes no Estado do Cear remonta ao sculo XIX, conforme citado por Molle (1991), entretanto a inexistncia de um levantamento sistemtico destas ocorrncias um fato marcante. O registro sistemtico dos acidentes ocorridos serve principalmente a trs objetivos: a) mostrar a relevncia destas ocorrncias, b) diagnosticar a causa e os efeitos destas ocorrncias e c) permitir a elaborao de uma sistemtica para reduzir as ocorrncias, seja combatendo as causas ou minimizando os seus efeitos. Para o levantamento de alguns acidentes e incidentes em barragens no Cear foram desenvolvidas pesquisas, sobre temas correlatos, em revistas, jornais, anais de congressos, publicaes, livros, teses etc. visando obter alguma informao tcnica a respeito das obras. A metodologia empregada foi a seguinte: 1) levantamento de informaes sobre acidentes e incidentes em Barragens (relatrios, figuras, artigos de jornais e fotos); 2) contato com diversas instituies e profissionais para aquisio de informaes e bibliografia; 3) anlise e organizao das informaes. Merecem destaque, os levantamentos feitos em jornais e o contato feito com alguns profissionais da rea de barragens na busca de resgatar, atravs da memria histrica, alguns acidentes e incidentes ocorridos assim como outros dados tcnicosTalvez o melhor termo fosse deficincia pois s pode referir-se a aspectos negativos, enquanto que anomaliatambm pode referir-se a aspectos positivos.6

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sobre a obra, teis na composio do seu dossi tcnico. Os levantamentos feitos em Jornais, at a elaborao deste trabalho, cobrem os anos de 1960 a 2001 nos meses de maior ndice pluviomtrico, ou seja, de Fevereiro a Junho. As palavras chaves utilizadas nas pesquisas foram: barragem, aude, arrombamento, acidente, ruptura etc. Essa pesquisa ainda encontra-se em andamento e dever prosseguir at cobrir todos os anos e meses disponveis no acervo dos jornais. Os contatos, ou entrevistas, foram direcionados atravs do questionrio apresentado na Tabela 2. Como compilao dos resultados dos diversos meios de pesquisa utilizados, apresentamos na Tabela 3 uma relao de acidentes e incidentes ocorridos em audes do Estado procurando identificar suas causas e conseqncias, bem como o perodo da vida da barragem no qual ocorreu o fato. Apresentamos tambm um dos recortes de jornal, Figura 3, que merece destaque por se tratar de um acidente que provocou perdas materiais e uma vtima, e algumas fotos de acidentes/incidentes citados na Tabela 3.

3 - COMENTRIOSNa Tabela 3 esto relacionados acidentes/incidentes em audes no Estado do Cear a partir de 19177. As distribuies dos fatos observados so os seguintes: a) b) c) d) e) f) g) Galgamento 4 (1960, 1978, 1996, 1997); Surgncias jusante 8 (1980, 1986, 1988, 1997, 1998, 2000); Trincas 5 (1956, 1961, 1995, 1997, 1999); Piping 1 (1940); Deslizamento de taludes 2 (1940, 1963); Eroses 2 (1981, 2000); Outras causas (arrombamentos (DNOCS (1927), galgamento de dique fusvel, O Povo (1995); ameaa de galgamento (DN, 1998) e COGERH (1996); ruptura do dique lateral do sangradouro, O Povo (1996); eroses no talude de montante (O Povo, 1986); eroses nos muros laterais, COGERH (2001).

A prtica usualmente adotada em barragens do semi-rido, de construir sangradouros sem revestimento plenamente justificvel considerando a escassez de recursos financeiros, a curta permanncia de vazes de sangria e uma boa condio, em geral, do macio rochoso. Estes fatos permitem que eventuais ocorrncias de eroso que comprometam a segurana das obras possam ser sanadasExcludos os casos citados por Molle (1991) por falta de informao precisa sobre o Estado.7

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medida que sejam necessrias. Esse aspecto torna a primeira sangria do aude uma fase obrigatria para inspeo e reavaliao da condio da segurana da obra. J a prtica de se dimensionar os pequenos barramentos para baixos perodos de retorno (100 anos), o que pode ser explicado tambm pela economia, no pode ser justificada sem um estudo do conjunto de obras que compe a bacia, pois o efeito domin pode transformar um acidente de pequenas propores em um com graves conseqncias sociais, econmicas e ambientais. O dilema entre construo e manuteno bastante comum em engenharia onde, em algumas situaes, economicamente mais vivel reduzir os custos do investimento inicial e, em conseqncia, elevar os custos de manuteno e monitoramento. A falha desta sistemtica que a manuteno e monitoramento no tm sido compatveis com os critrios de projeto adotados. o velho problema de ter recursos para a obra e no ter para a sua manuteno. Menescal e Vieira (1999) apresentam os efeitos de uma m manuteno de um sangradouro no seu risco de falha operacional. O aumento da entropia uma lei da natureza e a humanidade, para manter a ordem de suas organizaes e estruturas, deve despender energia, recursos, tempo, dinheiro etc. Com barragens o processo no poderia ser diferente e o que se constata que o ponto timo de equilbrio do dispndio de recursos com a manuteno e a segurana mnima socialmente aceita est longe de ser alcanado. Este ponto de equilbrio dinmico e muda com a evoluo e conscientizao da sociedade. Assim em pases mais ricos e com populao mais esclarecida, os riscos aceitveis so mais baixos (10 4 a 10 5) enquanto que, para regies mais pobres, como o Estado do Cear, riscos desta ordem so ainda impraticveis. Querer impedir a ocorrncia de acidentes em barragens pode ser comparado, exageradamente, a querer impedir a ocorrncia de acidentes automobilisticos, areos, ferrovirios etc., ou seja, impossvel. O que se pode fazer trabalhar preventivamente no controle tcnico das obras (projeto, construo, operao, manuteno) ou implantar um sistema para minimizar os seus efeitos. Neste sentido algumas aes vm sendo desenvolvidas e encontram-se relacionadas em Menescal e Miranda (1997) e Menescal et allii (2001a) A pesquisa apresentada neste trabalho ainda no est concluda, esto sendo realizados levantamentos complementares em jornais e buscando-se outros contatos com profissionais que possam enriquecer este acervo que dever ser posteriormente alimentado continuamente com novas ocorrncias observadas ou relatadas equipe de Engenharia de Segurana de Obras Hdricas da COGERH. Como concluses preliminares podemos destacar:64

a) Os maiores problemas observados advm dos pequenos barramentos que, num efeito domin, podem vir a comprometer obras maiores e at causar mortes e grandes prejuzos econmicos. b) Apesar da existncia de um grande nmero de profissionais atuantes na rea de barragens que poderiam contribuir para o resgate histrico sobre acidentes e incidentes, o que se constatou foi um receio geral em se tratar sobre esse assunto, o que, de certa forma, j era esperado pela equipe. Esta atitude deve ser combatida, pois s assim poderemos formar um acervo para mostrar o perigo e a importncia de um plano contnuo de Segurana. c) Considerando em mdia um risco de ruptura da ordem de 10-4 para um nmero estimado de 30.000 audes, podemos esperar um nmero mdio de trs rupturas por ano8. Se considerarmos que muitos dos sangradouros foram dimensionados para um perodo de retorno de 100 anos (risco hidrolgico igual a 10 -2), este nmero saltaria para 300 rupturas por ano o que, de certa forma, explica o grande nmero de arrombamentos constatados nos anos de maior precipitao. d) A importncia de aprendermos com erros do passado e martelar continuamente sobre os erros cometidos para evitar sua reincidncia; e) A necessidade de um controle tcnico efetivo das obras, inclusive particulares, e de programas preventivos de minimizao de impactos para as bacias onde os danos podem ser significativos. Cada obra deve ter um responsvel tcnico devidamente registrado no CREA, para responder pelas suas condies estruturais e operacionais.

4. AGRADECIMENTOSOs autores agradecem o apoio da COGERH e do Painel de Inspeo de Segurana de Barragens, nas pessoas dos Professores Paulo Teixeira Cruz, Nelson de Souza Pinto e Rone Carvalho, e dos profissionais entrevistados.

5 - REFERNCIAS BIBLIOGRFICASBERCHA, F. G.; 1994. Risk Analysis Basis for Pipeline Life Cycle Safety. National Energy Board, Calgary, Alberta, June. BUENO, F. S.; 1998. Vocabulrio Tupi-Guarani/Portugus. 6 Edio, feta Editora,

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30.000 audes x 10 4 rupturas/ano = 3 audes rompidos por ano65

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FIGURA 1: Rede de Audagem das Bacias Metropolitanas.

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TABELA 1 Terminologia de segurana de barragens.

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TABELA 2: Ficha de EntrevistaPerguntas Sugeridas: a) Quais os trabalhos em que teve contato com problemas na construo, operao, manuteno ou inspeo de barragens, canais, audes, estaes elevatrias e adutoras? b) Quais os tipos de problemas observados ? c) Qual a soluo adotada ? d) Qual o prejuzo ocasionado pelo fato ocorrido ? e) Quais eram as instituies envolvidas ? f) Na sua opinio qual o problema mais comum em barragens no Cear? g) Quais as sugestes para contornar estes problemas na fase de projeto, construo e operao? h) Onde podemos obter maiores informaes sobre acidentes e incidentes em barragens no Cear? No nordeste ? No Brasil ? No mundo ? i) Onde poderamos obter os projetos ou dados sobre os 600 maiores audes do estado do Cear? OBSERVAES: Entregar relao de audes no Estado do Cear (600 maiores) Levar mapa (1:500.000) e imagem de satlite Entregar relao de entrevistados para sugerir novos nomes. Levar gravador e fazer apontamentos

Hipteses Incertezas

Medidas Mitigadoras Riscos Ameaas Medidas Preventivas - Normatizao - Legislao - Planejamento - Controle - Manuteno

Fatos Causas Incidentes Acidentes Consequncias

Medidas Corretivas

FIGURA 2 Conceitos relacionados a Segurana de Barragens e suas inter-relaes.70

TABELA 3: Acidentes e incidentes observados em audes no Cear.

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TABELA 3: (continuao)

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TABELA 3: (continuao)

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TABELA 3: (continuao)

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FIGURA 3: Recorte de jornal do caso do Aude Gurguri no Municpio de Redeno (O Povo, abril/1996).

FOTO 1 - Trincas longitudinais no coroamento da Barragem Trussu (abril/1997).75

FOTO 2 - Barragem arrombada no Municpio de Palmcia. Vista de Montante para Jusante (abril/2001).

FOTO 3 - Eroso regressiva no sangradouro da Barragem Itana (abril/2001).76

1999 - Artigo apresentado no XXIII Seminrio Nacional de Grandes Barragens, Belo Horizonte MG.

MANUTENO DE SANGRADOURO DE AUDE E RISCO DE INEFICINCIA HIDRULICARogrio de Abreu Menescal1 4

Vicente de Paulo Pereira Barbosa Vieira

RESUMOEste trabalho procura demonstrar a importncia da manuteno de sangradouros de audes no seu funcionamento hidrulico, de modo a evitar a ampliao dos riscos de sobrelevao da lmina de sangria e possveis transbordamentos. Trs mtodos de avaliao de risco so utilizados, Simulao de Monte Carlo, AFOSM e PEM, e o Aude Jerimum tomado como estudo de caso. Para o caso simulado, conclui-se que o risco de ineficincia hidrulica do sangradouro pode facilmente atingir valores da ordem de 0,4%, quatro vezes superior ao risco hidrolgico implcito de 0,1%, admitido na vazo milenar de projeto.

ABSTRACTThis paper intends to show the importance of the dams spillway maintenance, as related to its hydraulic performance, in order to avoid the risks of undesirable water rising and possible dam overtopping. Three methods of risk evaluation have been used, Monte Carlo Simulation, AFOSM and PEM, and the Jerimum Dam was taken as case study. The conclusion is that the risk of inefficient performance of the spillway is about 0,4%, four times greater than the implicit risk of 0,1% considered in the design (millennial discharge).

INTRODUOO abandono das estruturas hidrulicas de um aude associado s aes naturais de intempries e enchentes pode influir no risco de ineficincia hidrulica1 2

COGERH-CE Engenheiro da Diretoria de Operaes e Monitoramento UFC Professor Titular77

durante a vida til das obras. Neste trabalho consideramos os efeitos que uma manuteno inadequada no sangradouro de um aude pode gerar no risco de ineficincia hidrulica do mesmo, acarretando em aumento do risco para a obra como um todo. Em que pese a multivariada definio de riscos e incertezas, por alguns considerados at sinnimos, conveniente adotarmos uma posio e manter-nos coerente com ela. Assim, neste trabalho, entendemos serem as incertezas, nas suas divers