RMCT VOL.36 Nº3 2019 31 REVISTA MILITAR DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA Metodologia para obtenção do hidrograma para simulação de ruptura de barragens Fábio L F Faria*, Matheus B Silva, Marcelo de M Reis, José C C Amorim Academia Militar das Agulhas Negras Rodovia Presidente Dutra Km 306 S/N, 27534-970, Resende, RJ, Brasil. *fabiofaria82@gmail.com RESUMO: Os danos consequentes de eventos de ruptura de barragens normalmente têm resultados catastrófcos. A simulação computacional do rompimento de barragens tem como um dos parâmetros de entrada um hidrograma de ruptura. Tradicionalmente, esse hidrograma de ruptura é confeccionado a partir de equações empíricas para determinação da vazão de pico (Qp) e de valores de tempo de pico (Tp) defnidos em função das características da barragem e da evolução da brecha de ruptura. As diversas equações empíricas encontradas na literatura geram resultados muito discrepantes para a mesma barragem. Como alternativa à metodologia tradicional esse artigo propõe a defnição do hidrograma de ruptura a partir da vazão de pico determinada através do volume escoado do reservatório para um tempo de pico (Tp) pré-estabelecido. A metodologia proposta agiliza os cálculos e chega a resultados mais confáveis em função da certeza topográfca do volume escoado até a cota do ponto mais baixo à jusante da ruptura. PALAVRAS-CHAVE: Rompimento. Barragem. Hidrograma de Ruptura. ABSTRACT: The dam break event usually has catastrophic results. The hydrograph of rupture is one of the inputs for a computational dam break simulation. Traditionally this hydrograph is made using empirical equations to determine the peak fow and values of peak time, these values depend on the dam characteristics and the evolution of the rupture breach. The diferent empirical equations found in the literature generate very diferent results of peak fow for the same dam. As an alternative to the traditional methodology, this article proposes the preparation of the hydrograph of rupture from the peak fow that was determined by the volume drained from the reservoir and the pre-established peak time. The proposed methodology accelerates the calculations and have reliable results, since, according to the topography, the drained volume will move to the lowest point downstream of the rupture. KEYWORDS: Dam break. Rupture hydrograph 1. INTRODUÇÃO Grandes barragens ultrapassam geralmente outras cons- truções em volume e em custo, bem como em importância social e em risco. O rompimento de uma estrutura desse por- te, ou de barragens de resíduos perigosos, quase sempre apre- senta grandes impactos tanto materiais quanto relacionados à perda de vidas. Somente no século XX foram registrados no mundo cerca de 200 acidentes graves com barragens com altura superior a 15 metros, que causaram a morte de mais de 8.000 pessoas e deixaram outras milhares desabrigadas [1]. Os acidentes recentes de maior magnitude são as rupturas da Barragem de Situ Gintung, na Indonésia, em março de 2009, no caso de barragens de rejeito, há o destaque negativo brasileiro das Barragens do Fundão no subdistrito de Bento Rodrigues, a 35 km do município de Mariana, e da Barragem do Córrego do Feijão no Município de Brumadinho ambas no estado de Minas Gerais. Nos estudos mais antigos, quando os conhecimentos e pesquisas sobre o assunto eram ainda bastante incipientes, admitia-se a hipótese de que o rompimento das barragens se dava de forma completa e instantânea. De acordo com [2], tal hipótese é razoável nos casos de estruturas de concreto em forma de arco ou sustentadas por contrafortes, entretanto, ela se torna inadequada quando a análise envolve o colapso de barragens de concreto tipo gravidade (concreto massa ou compactado de diversas formas) ou ainda nas barragens de aterro. Nesse caso deve ser modelada uma ruptura gradual. Uma brecha de ruptura é caracterizada por três parâme- tros: a sua confguração geométrica, as suas dimensões (no- meadamente a largura) e o tempo de ruptura, fatores que, no seu conjunto, infuenciam os valores das vazões, dos níveis e dos tempos de chegada da onda de inundação às diferentes planícies de inundação. Atualmente reconhece-se a necessidade de se avaliar, so- bretudo nos casos onde a ruptura é gradual, os efeitos gera- dos pela liberação dos volumes retidos de forma mais lenta, e que resultam em inundações a jusante com elevado tempo de permanência, causando danos tão importantes quanto os causados nas situações hipotéticas de ruptura instantânea. A geometria e o tempo de abertura da brecha são parâme- tros fundamentais para estimar o hidrograma que deve efuir da barragem em uma eventual ruptura. A escolha adequada destes parâmetros é de crucial importância quando se trata de barragens cuja região de estudo de jusante se encontra em distâncias consideradas pequenas, menores que 25 km. Para regiões situadas em distâncias maiores, os resultados de va- zão e nível de água tendem a convergir, independentemente dos parâmetros utilizados [3]. Segundo [4], para simular o evento de ruptura, é neces- sário primeiramente elaborar o hidrograma da vazão efuente no momento da ruptura. As características principais a se- rem determinadas referem-se à forma da brecha e ao tempo de formação da mesma. O hidrograma de ruptura representa grafcamente a variação da vazão efuente da barragem no tempo, sendo que a vazão de pico está caracterizada no topo do hidrograma em um determinado instante. 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 RUPTURA DE BARRAGENS Barragens podem romper de forma gradual ou instantane- amente. O tipo de ruptura depende principalmente da causa da falha e do tipo da barragem. Os principais mecanismos de