Dam-Break analysis: proposal of a simplified approach

Abstract

Simplified methods are useful alternatives for prior analysis of the effects of dam rupture and can guide the decision-making process for carrying out more complete studies. In this context, a new simplified approach is presented, which enables the analysis of aspects from dam rupture of earthen dams that failed due to overtopping, considering dam height and reservoir volume as input data. Hypothetical cases were analyzed applying dam-break hydrodynamic simulations, which results allowed the development of equations capable of estimating peak flow attenuation and peak discharge arrival time along the downstream valley. The proposed approach was applied in a hypothetical case study (15 m high dam and 17 hm3 reservoir volume), obtaining results close to those achieved through other methods, especially in case of estimating the maximum discharges throughout the downstream valley, where the average differences between the results of the methods were of the order of 15%.

Estudo Comparativo Da Avaliação De Diferentes Métodos De Análise De Estabilidade De Taludes Em Barragens De Terra

“…Logo, o uso de tais estruturas é datado desde tempos remotos e essas obras ocasionam muitos benefícios econômicos, bem como sociais (ROSSI et al, 2021). Ainda que existam grandes avanços e estudos quanto ao projeto, construção e operação de forma segura, a ocorrência de falhas dessas estruturas não pode ser descartada (ROSSI et al, 2021).…”

“…Logo, o uso de tais estruturas é datado desde tempos remotos e essas obras ocasionam muitos benefícios econômicos, bem como sociais (ROSSI et al, 2021). Ainda que existam grandes avanços e estudos quanto ao projeto, construção e operação de forma segura, a ocorrência de falhas dessas estruturas não pode ser descartada (ROSSI et al, 2021). O rompimento de uma estrutura desse porte acarreta danos muitas vezes irrecuperáveis, pois o alto potencial destrutivo corrobora danos ambientais, econômicos, perdas de vidas e é capaz de atingir populações e estruturas ao longo de seu curso de destruição (LIMA et al, 2020;ROSSI et al, 2021).…”

“…Historicamente, há exemplos de rompimentos de barragens ao redor do mundo, como: barragem de Saint Francis, 1928, Estados Unidos;barragem Malpasset, 1959, na França e barragem de Vajont, 1963, na Itália, mas enfatiza-se a ruptura da barragem de Teton, 1976, nos Estados Unidos; episódio no qual começou-se a estudar energicamente o potencial de destrutibilidade desse tipo de construção (ROSSI et al, 2021).…”

“…No Brasil houve barragens de rejeitos que se romperam, como: barragem do Fundão em Mariana, 2015, Barragem 1 em Brumadinho, 2019, as quais ganharam destaque na mídia proporcional ao tamanho do desastre; como também falhas em barragens de menor porte como: barragem de Herculano Mineração em Itabirito, 2014, barragem em Miraí, 2007, barragem em Curais, 2020(LIMA et al, 2020ROSSI et al, 2021). Conforme os autores supracitados, a sequência de acidentes impulsionou os órgãos responsáveis a iniciaram estudos e criar normatizações mais rigorosas visando maior segurança quanto a barragens.…”

Método de dimensionamento espacial aplicado para vazamentos hipotéticos de depósitos de rejeitos de mineração

“…Em seguida é feita a estimativa da vazão máxima associada à ruptura da barragem, usando as fórmulas de Froehlich (equação 2) e MMC (equação 3). A concepção teórica parte do princípio que com a propagação da onda de rompimento, ocorre um amortecimento do hidrograma, caracterizado pela redução da vazão de pico e alargamento da onda (Rossi et al, 2021).…”