6 - Cheias

O uso de critérios diferentes dos especificados nesse documento podem eventualmente ser necessários levando-se em conta condições específicas de algumas barragens, e para permitir o desenvolvimento na aplicação e uso de novos conhecimentos e melhorias nas técnicas aplicadas.

6.1 -GERAL

REQUISITO: As barragens devem ser projetadas e avaliadas para a passagem de uma Cheia Afluente de Projeto (CAP) sem perda de capacidade do reservatório.

A seleção da CAP para uma barragem deve basear-se na consequência da sua ruptura.

A CAP é a maior cheia selecionada para propósitos de projeto ou avaliação de segurança de uma barragem. O valor da CAP selecionado deve aumentar com o aumento da consequência de ruptura da barragem, como ilustrado na Tabela 6-1. Outras considerações, tal como resistência a erosão em barragens de concreto, também podem afetar a seleção da CAP.

Os itens 6.2 e 6.3 englobam dois métodos de desenvolvimento do hidrograma da CAP. Um é baseado no hidrograma Cheia Máxima Provável (CMP) e o outro em hidrograma com uma probabilidade de excepcionalidade anual especificada. Após a determinação apropriada da CAP de pico afluente, e seu correspondente volume para propósitos de projeto, a próxima tarefa é revisar ou desenvolver o hidrograma correspondente. Este hidrograma é usada para avaliar a borda livre (freeboard) e a capacidade do vertedouro.

A determinação da CMP e a estatística de cheias devem ser executadas ou supervisionadas por pessoas com conhecimento e experiência especial em hidrologia e meteorologia.

TABELA 6-1

CRITÉRIOS MÍNIMOS USUAIS PARA CHEIAS DE PROJETO AFLUENTE

CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA(a)

CHEIA AFLUENTE DE PROJETO (CAP)

Muito Alta

 Cheia Máxima de Projeto (CMP) (b)

Alta

< Probabilidade de Excepcionalidade Anual (PEA) entre 1/1000 e a CMP (c)

Baixa

PEA de 1/1000 (c) e (d)

(a) - Ver item 1.4 para a classificação por consequência de ruptura.

(b) - Um nível apropriado de conservadorismo deve ser aplicado ao carregamento provocado por esse evento, a fim de reduzir os riscos de ruptura da barragem a valores toleráveis. Assim, a probabilidade de ruptura da barragem poderia ser muito menor do que a probabilidade de um carregamento por evento extremo.

(c) - Dentro da categoria de Alta consequência de ruptura, a CAP é baseada nas consequências da ruptura. Por exemplo, se uma fatalidade incremental resultasse de uma ruptura, um PEA de 1/1000 poderia ser aceitável, mas para as consequências que se aproximam daquelas de uma barragem de consequência Muito Alta, cheias de projeto que se aproximem da CMP poderiam ser necessárias.

(d) - Se uma estrutura de Baixa consequência de ruptura não pode suportar o critério mínimo, o nível de atualização pode ser determinado por análises de riscos econômicos, com consideração aos impactos sociais e ambientais.

 

6.2 - ANÁLISE ESTATÍSTICA DE CHEIAS

REQUISITO: Se a Cheia Afluente de Projeto (CAP) é estatisticamente determinada, a confiabilidade da análise estatística de cheias existente deve ser confirmada ou uma nova análise deve ser desenvolvida.

Se um evento excepcional tiver sido registrado, desde que a cheia estatística tenha sido avaliada, ou caso o período de observação tenha sido aumentado em mais de 50%, uma nova análise de cheias deve ser executada.

Na análise estatística são analisadas tanto as séries de vazões de pico anual ou de duração parcial (picos acima do limiar) e/ou os volumes vão sendo ajustados em função da distribuição de probabilidades a fim de permitir a extrapolação de dados de cheias de magnitudes excepcionais. Cuidados devem ser tomados para que as séries de dados satisfaçam os requisitos estatísticos de homogeneidade e independência.

Em geral, limitações na disponibilidade de dados e nos procedimentos de ajuste, restringem o grau de facilidade na extrapolação. O exame da confiança estatisticamente determinada ou faixas de confiabilidade devem ser úteis na indicação de um limite razoável de extrapolação. Uma análise regional de dados de cheias pode ser usada para aumentar a confiabilidade nos valores extrapolados, desde que as bacias incluídas sejam hidrologicamente similares e que haja um intervalo adequado nos períodos de registro.

Quando a vazão da cheia a jusante estiver significativamente reduzida pela atenuação da acumulação do reservatório, o volume total da CAP deve ser avaliado em adição ao afluente de pico para estudos de cheias de rotina. Ela deve possuir a mesma probabilidade de ocorrência da correspondente cheia de pico.

Para pequenos empreendimentos, com uma expectativa de avaliação como Baixa consequência (ver item 1.4), pode ser suficiente determinar ou rever a CAP pelo uso de uma análise regional ou de curva envoltória.

6.3 -CHEIA MÁXIMA PROVÁVEL (CMP)

REQUISITO: Um estudo para a Cheia Máxima Provável (CMP), deve considerar a combinação mais severa "fisicamente possível" dos seguintes fenômenos sobre a bacia hidrológica a montante da estrutura sendo estudada:

¨ Tempestades;

¨ Condições iniciais da bacia (exemplo: umidade do solo, níveis do lago e do rio);

¨ Previsão de distúrbios atmosféricos.

Quando a CMP é identificada como CAP, em um empreendimento determinado, a aceitabilidade de qualquer análise anterior da CMP deve ser confirmada, ou uma nova análise de CMP deve ser executada.

Se um evento não usual de grande magnitude ocorrer, após a avaliação da CMP, ou se a bacia hidrológica sofreu modificações que afetem seriamente as características do amortecimento de cheias, deve-se considerar a possibilidade de se rever a CMP.

Quando a CAP é a CMP, a análise estatística de cheias pode ser usada para comparação com a CMP como uma simples verificação de confiabilidade, e também para permitir ao analista desenvolver uma apreciação quanto aos requisitos de expectativa de uso e de capacidade das instalações de descarga de cheias.