Seja a análise de uma obra hidráulica(Barragem) para um Aproveitamento Hídrico cujo objetivo é o controle de Inundações , em uma área com frequência de transbordamento dos escoamentos de calha fluvial. Quais procedimentos para a escolha do TR ótimo deste empreendimento :
quanto ao quesito RISCO;
quanto ao quesito RISCO;
Passo 1
Resumindo o enunciado: queremos escolher o período de retorno ótimo
para uma barragem de controle de inundações levando em conta o risco de transbordamento. Para isso vamos precisar de análise estatística de vazões, modelagem hidráulica, estimativa de consequências (danos) e definição de critério de risco aceitável.
Passo 2
Fazer a análise de frequência hidrológica para obter a relação entre o período de retorno e a cota ou vazão de projeto. Em termos práticos:
• Compilar séries históricas de vazões máximas anuais.
• Ajustar uma distribuição (Gumbel, Log-Pearson III etc.) para estimar a vazão de projeto associada a cada
.
• Obter a probabilidade anual de excedência .
• Compilar séries históricas de vazões máximas anuais.
• Ajustar uma distribuição (Gumbel, Log-Pearson III etc.) para estimar a vazão de projeto
• Obter a probabilidade anual de excedência
Passo 3
Modelar o comportamento hidráulico da barragem para cada vazão de projeto:
• Simular a elevação do nível de água no reservatório e no canal à jusante quando chega .
• Verificar se ocorre transbordamento ou falha da barragem para cada .
• Simular a elevação do nível de água no reservatório e no canal à jusante quando chega
• Verificar se ocorre transbordamento ou falha da barragem para cada
Passo 4
Estimativa das consequências (danos) caso ocorra transbordamento ou falha:
• Definir função de dano ou
que relacione a cota de inundação a jusante ou a vazão excedida ao prejuízo econômico esperado (habitacional, infraestrutura, vidas).
• Para cada cenário , calcular o dano associado
.
• Definir função de dano
• Para cada cenário
Passo 5
Calcular o risco anual como o produto da probabilidade pela consequência:
Se houver distribuição contínua de vazões, o risco pode ser integrado sobre todas as contribuições:
Passo 6
Definir o critério de risco aceitável ou custo-benefício:
• Estabelecer um valor-limite de risco anual máximo tolerável ou comparar custo adicional de aumentar
(investimento) com a redução de risco obtida.
• Traçar a curva e escolher o menor
que satisfaça
(ou cujo custo marginal de segurança se iguale ao benefício de redução de risco).
• Estabelecer um valor-limite de risco anual máximo tolerável
• Traçar a curva
Resposta
- Análise de frequência hidrológica para obter
e . - Simulação hidráulica da barragem para cada
. - Estimativa da função de dano
. - Cálculo do risco
. - Definição de risco tolerável ou análise custo-benefício.
- Escolher o menor
que satisfaça (ou maximize o balanço entre custo e redução de risco).