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José Hernández, P.E. Engenheiro Geotécnico Regional U.S. Army Corps of Engineers South Atlantic Division Jose.Hernandez@usace.army.mil Workshop - Segurança de Barragens Brasília, Brasil 20-24 maio 2013. Medidas Interinas de Redução de Riscos. Avaliação de Riscos Base analítica.
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José Hernández, P.E. Engenheiro Geotécnico Regional U.S. Army Corps of Engineers South Atlantic Division Jose.Hernandez@usace.army.mil Workshop - Segurança de Barragens Brasília, Brasil 20-24 maio 2013 Medidas Interinas de Redução de Riscos
Avaliação de Riscos Base analítica Gestão de Riscos Base Política de Preferências Diretrizes de Risco Tolerável Comunicação de Riscos Intercâmbio interativo de informações, opiniões, e preferências relativas a riscos Objetivo (1) MIRRs são abordagens de redução de riscos para a Segurança de Barragens de curto prazo, enquanto se busca soluções de longo prazo. (2) MIRRs devem, na medida do possível, baixar a probabilidade de falhas, bem como de consequências associadas. MIRRs incluem e se alinham com as Políticas de Controle de Riscos à Segurança de Barragens do USACE
Definição de Risco Risco = Carga Provável x Probabilidade de Carga, dada uma Carga Específica x Consequências de Falha
Barragens identificadas como apresentando risco inaceitável, “Elaborar Plano de Medidas Interinas de Redução de Riscos ” Fila Nacional de “Estudos Avaliativos (IES)” Concluir Estudo de Modificação de Segurança de Barragens (DSMS) (caso justificado com base no IES) Processo de Gestão de Riscos Triagem de Análise de Risco na Carteira (SPRA) FY05-09
Princípios • É inadequado se referir ao equilíbrio ou trade-off entre segurança pública e outros benefícios do projeto. • Portanto, apenas após alcançar conformidade com as diretrizes de risco tolerável à segurança pública, é possível considerar outras metas e objetivos do projeto.
Carteira de Segurança de Barragens do USACE - Processo de Gestão de Riscos Elaborar Processo MIRR Modificar PMIRR (caso necessário) Modificar PMIRR (caso necessário)
Princípios • O princípio de “Não causar danos” deve embasar todas as ações direcionadas à redução de riscos à Segurança de Barragens. • A aplicação deste princípio assegurará que a implementação de MIRRs propostas resulte no comprometimento da Segurança de Barragens em qualquer momento ou durante a implementação de MIRRs.
Princípios • Decisões são informações sobre risco, mas não são baseadas em risco. • Decisões com informações sobre risco integram as tradicionais áreas de análise e julgamento da engenharia. • Responsabilidade global pela segurança pública obriga o USACE a garantir que todos os projetos sejam seguros contra falhas catastróficas que resultem em descargas descontroladas de água dos reservatórios.
MIRRs • MIRRs devem estar atreladas à área documentada de interesse ou ao modo de falha potencial. • MIRRs não devem ser ações de manutenção contínua, nem seguir procedimentos padrão. • MIRRs devem explicitar como o plano pretende reduzir o risco global por meio da diminuição de cargas, consequências ou probabilidade de falhas. • Um estudo por si só não é uma MIRR, e em nada contribui para reduzir riscos. Caso um estudo seja referenciado por uma MIRR, este deve conter informações quanto ao seu uso para diminuir riscos.
MIRRs • MIRRs Não Estruturais são tão importantes quanto MIRRs Estruturais. • As agências locais e o público devem ser informados. Devem ter consciência das decisões que possam lhes afetar e oportunidade de participar projeto. • Lembre-se que o risco apresentado por um sistema poderá mudar com a implementação das MIRRs, mas nem sempre este risco será diminuído.
MIRRs • Restrições de reservatório devem receber consideração séria, sendo necessário explicar (citando motivos muito específicos) o porquê de não estarem sendo implementadas. • Planos de Controle d'Água (WCPs) devem prestar apoio às MIRRs. • A Lei de Política Nacional do Meio Ambiente (NEPA) deve fazer parte do processo desde o início, devendo sua discussão fazer parte das MIRRs.
MIRRs e WCPs • No caso de mudanças nas operações do sistema, alteração nas restrições ao uso do reservatório, ou mudanças nos impactos à montante ou à jusante do projeto ou mesmo fora dos seus limites, poderá ser necessário rever o Plano de Controle d’Água (WCP) ou desenvolver um Plano de Operação Interino (IOP) . • IOPs podem ser utilizados para suplementar WCPs na orientação de sistemas operacionais. • A existência de um IOP não reduz a responsabilidade pela atualização do WCP do projeto.
Impactos Globais das MIRRs • Considerar alterações ao risco global do projeto quando da elaboração da MIRR. • É necessário assegurar que a redução do risco de um tipo específico de falha não amplie o risco global do projeto. • A implementação da MIRRs não implicará em novos riscos ao projeto?
O que é uma MIRR? • As MIRRs não devem ser consideradas como processo permanente de remediação de questões referentes à segurança de barragens. • Os fatores a seguir são utilizados para determinar se uma MIRR é justificada: • Tempestividade – Poderá ser implementada de forma tempestiva? Se for necessário mais tempo e um volume maior de recursos para a investigação e projeção, uma MIRRs provavelmente não será cabível. • Custo/benefício – Seu custo se encaixa no escopo de um projeto de manutenção maior (com recursos OeM)? Caso o custo extrapole esse limite, uma MIRRs provavelmente não será cabível. • Risco – A medida reduzirá o risco global ao público à jusante? MIRRs não devem acarretar novos riscos. Será, portanto, necessário empreender análises prévias.
Orientação para um Plano de MIRRs • Capítulo 7, “Medidas Interinas de Redução de Riscos à Segurança de Barragens,” e Apêndices M e N no USACE ER 1110-2-1156, “Segurança de Barragens – Política e Procedimentos” • Prestar orientações e procedimentos para a elaboração e implementação de MIRRs necessárias para DSAC I, II e III • Recursos para a preparação e implementação do PMIRRs provém de fundos OeM do projeto
MIRRs Etapas Básicas • Utilizar dados existentes no projeto (estudos, análises, dados de desempenho). • Utilizar as conclusões da SPRA como primeira abordagem na elaboração das MIRRs. • Dar seguimento com análises de Modo de Falha em Potencial (PFMA) para captar PFMs adicionais significativas. • Refinar as MIRRs com base nas conclusões do PFMA e nos novos dados do projeto. • Assegurar que o Plano de Ação Emergencial (PAE) esteja atualizado. • Destacar um Oficial de Assuntos Públicos (PAO) para a Comunicação e Elaboração do Plano de Riscos. • Capacitar e testar a equipe interna e o pessoal local na estratégia das MIRRs. • Realizar um Exercício de Emergência para um evento de lançamento, com a presença de autoridades locais e estaduais.
Conteúdos do PMIRRs • Descrição e finalidades do projeto como um todo. • Visão global dos indutores de risco de falhas em potencial; anexar Relatório PFMA. • Resumo das consequências associadas a cada um dos PFMs para incluir: perda de vidas, prejuízos econômicos e ambientais. • Listar alternativas das MIRRs estruturais e não estruturais consideradas, para redução da probabilidade de falha e/ou consequências associadas aos diferentes modos de falha.
Conteúdos do PMIRRs • Para cada MIRR considerada, documentar a discussão geral sobre sua capacidade de reduzir a probabilidade de falhas e consequências associadas, impacto potencial sobre as finalidades do projeto, impactos ambientais e impactos econômicos à região; tanto positivos quanto negativos. • Recomendações finais das MIRRs a serem implementadas para cada PFM. • Programar a implementação e calcular o custo para o USACE (proprietário da barragem) e outras partes interessadas (stakeholders) de cada MIRR recomendada.
Apêndices do PMIRRs • Comentários do DQC/ATR e resolução dos comentários. • PAE atualizado, refletindo riscos específicos ao local e Exercícios de Emergência para barragens DSAC I, II, e III realizados de forma condizente com o risco envolvido. • Comunicação (tanto interna quando externa) do Plano de Riscos.
PMIRRs • São Documentos vivos. Devem ser revisados quando… • ocorrem mudanças • surgem novas informações • são realizados novos estudos • após a conclusão da fase de remediação • Devem focalizar riscos “significativos” quando identificados numa PFMA como parte de um PA, IES e DSMS.
Possíveis Motivos para Rejeição de MIRRss • Consideração inadequada de restrição do reservatório, ou justificativa pela falta de restrição • Sistema de Alerta com notificação automática ao público • Descargas do reservatório com base em previsões de chuvas • Descrição inadequada das consequências • Surgiram saliências ? O melhor é contar com estoques de agregados para emergências. • “Copiar e Colar” • Aguardando estudos . . .
Porque utilizar o PFMA com MIRRs? • Cada barragem é única, com vulnerabilidades específicas. • Identificar falhas em potencial “indutoras de risco” com o auxílio de um facilitador capacitado e equipe multidisciplinar. • Combinar as MIRRs com a falha em potencial identificada, geologia, projeto e carga da barragem para determinar se está suscetível a falha.
MIRRsAlternativas 1. Alterações operacionais a. Restrições do reservatório b. Alterações nos padrões de descarga 2. MIRRs Estruturais 3. MIRRs Não Estruturais
1. Restrições do Reservatório • O rebaixamento do nível do reservatório tende a resultar em uma redução da carga sobre o sistema que, por sua vez, reduz a probabilidade de falha. • Restrições do reservatório e modificação do plano de regulação do reservatório devem sempre constituir uma opção a ser abordada no PMIRRs. • Caso seja vedada a restrição do reservatório, devem ser apresentados os motivos específicos. Segurança da Vida Acima de Tudo
“Restrições” do Reservatório • Rebaixar a cota do reservatório, mantendo o nível mais baixo. • A - elevação do nível, mantendo os cuidados com a segurança • B - Redução imediata para reduzir “picos” acima do nível sazonal
2. MIRR Estrutural • MIRRs Estruturais melhoram a resposta do sistema ao reduzir a probabilidade de falha. • MIRRs Estruturais geralmente requerem uma modificação física na barragem ou nas suas estruturas. Algumas MIRRs Estruturais podem ser incorporadas às medidas recuperativas de longo prazo.
Exemplos de MIRRs Estruturais para Infiltração/Estabilidade • Programa de injeção com nata direcionado à mitigação da Infiltração. • Melhorar sistemas de coleta de infiltração. • Construir trincheira de corte para mitigar a infiltração. • Construir um dique à jusante para reduzir o fluxo diferencial. • Isolar a área do problema. • Construir uma berma para controle de Infiltração /Estabilidade à jusante.
Construção de Tapete de Infiltração Emergencial Bolivar Dam
3. MIRRsNão Estruturais • MIRRs Não Estruturais podem incluir ações de curto prazo voltadas à redução de riscos, sem modificar a barragem ou suas estruturas. • MIRRs Não Estruturais, tais como aumento do monitoramento e vigilância ou estocagem de agregados, podem auxiliar na redução da probabilidade de falhas, por detecção precoce e melhoria da capacidade de intervir, caso ocorra um incidente. • Outros exemplos incluem testes PAE para notificação e evacuação, atualização do mapeamento de inundações no PAE, etc. Tais medidas poderão reduzir a perda de vidas.
Barragem Reservatório Cortina de Injeção Spillway Crista Ravena Dismal Creek Sumidouros Área de Vigilância Expandida Nolin Dam
Alterações no Sistema Operacional e Capacitação da Equipe Regional do Projeto Reservatório A Reservatório B Reservatório C Reservatório D
Rever Limites de desmatamento – Capacidade de Detecção Barragem Nolin
Remoção da Vegetação Barragem Proctor Barragem Lewisville
Vigilância e Monitoramento Facilita a detecção precoce de problemas Proporciona mais tempo para implementação do PAE e redução das consequências Deve focalizar modos de falha NÃO usar apenas o cronograma de monitoramento existente
Princípios de Monitoramento • As Diretrizes Federais de Segurança de Barragens exigem instrumentação adequada e um sistema de monitoramento, bem como boas práticas de engenharia, com a finalidade de: • Proporcionar dados para a validação das premissas do projeto • Proporcionar informações sobre o comportamento contínuo da estrutura de contenção de água • Observar o desempenho de instalações críticas • Aprimorar a engenharia de ponta das barragens
Objetivos do Monitoramento • Focalizar esforços e custos na realização de monitoramento de desempenho em áreas mais suscetíveis a falhas. • Alguns instrumentos e sistemas de observação poderão ser julgados desnecessários ou redundantes. • Alguns instrumentos e sistemas de observação poderão ser necessários. (segundo FERC Capítulo 14, julho de 2005)
Objetivos do Monitoramento • Definir métodos futuros e frequência de medições e/ou observações de parâmetros críticos que possam apontar indícios de desempenho inadequado da barragem. • Estabelecer limites de desempenho relacionados a modos específicos de falha e/ou condições de carga. • Aumentar a consciência do pessoal de campo quanto às expectativas de desempenho. (segundo USBR Comprehensive Facility Review)
Parte Superior da Zona de Solução Parte Inferior da Zona de Solução Estudo de Caso: MIRRs do Dique Green River Lake
Medições de Elevação RM-4 Recalque Máximo = 3.5”(de 1981 a 2008)
“Acionador” dos dados de Medição/Cota RM-4 Recalque Elevação de Gatilho do Reservatório? Reservatório
“Combinando” Dados de Geologia e de Alta Absorção de Calda Elevação do Acionador?
Agregados Finos Agregados Grossos Pré-Estocagem de Materiais