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http://hdl.handle.net/1843/42930| Type: | Dissertação |
| Title: | Análise da aplicabilidade de modelos de estimativa de perdas de vidas para inundações provenientes de rupturas de barragens de rejeitos |
| Authors: | André Felipe Rocha da Silva |
| First Advisor: | Julian Cardoso Eleutério |
| First Referee: | Nilo Oliveira Nascimento |
| Second Referee: | Luiz Rafael Palmier |
| Third Referee: | Eduardo Mario Mendiondo |
| Abstract: | Entre os impactos diretos e indiretos decorrentes de inundações tanto naturais quanto tecnológicas, as fatalidades humanas constituem as consequências mais nefastas. Por meio de modelagens matemáticas e de simulações computacionais, estimativas de perdas de vidas são resultados que, quando concebidos de forma prospectiva com base na comparação de diferentes cenários de alerta de cheias passíveis de serem implementados, fornecem importantes subsídios à elaboração de alertas mais robustos e ao planejamento de emergência mais eficaz. No Brasil, os últimos acidentes com grandes impactos e fatalidades ocorreram devido a rupturas de barragens de rejeitos de mineração nos municípios de Mariana e Brumadinho. Mesmo apresentando alta fragilidade por diversos fatores, tais acidentes não são considerados nos modelos de estimativa de perdas de vidas existentes na literatura. Em geral, a elaboração e a aplicação desses modelos são destinadas às inundações naturais ou provenientes de rupturas de estruturas com propósito de represamento de água. Neste contexto, visando inserir uma nova variável na verificação da qualidade e da eficácia dos sistemas de alerta propostos no planejamento de emergência, este trabalho possui como objetivo avaliar a aplicabilidade de dois modelos de estimativa de perdas de vidas com princípios diferentes, RCEM e HEC-LifeSim, em inundações causadas por rompimentos de barragens de rejeitos por meio da análise de dois casos de ruptura ocorridos em barragens em Minas Gerais: São Francisco (Miraí) e Fundão (Mariana). Para desenvolvimento do trabalho, foi realizada a propagação da onda de inundação pelo software HEC-RAS para obtenção de parâmetros hidráulicos e para delimitação da região afetada, que foi caracterizada por meio de uma análise de vulnerabilidade e exposição detalhada por meio de dados censitários. Posteriormente, foi determinado um cenário base para cada modelo de estimativa de perdas de vidas, vistas as características reais dos eventos. Por fim, foi realizada uma análise de sensibilidade dos principais parâmetros de cada modelo que, juntamente aos valores reais de fatalidades ocorridos, auxiliou na verificação da aplicabilidade e na discussão das incertezas presentes na modelagem. Para o caso de Miraí, foi observada a convergência de ambos os modelos. Já para Mariana, foi verificada uma superestimação. Em relação à aplicabilidade dos modelos, verificou-se que o modelo RCEM possui alta subjetividade na determinação do risco hidrodinâmico (DV) e da taxa de fatalidade e que o modelo HEC-LifeSim apresentou limitações em relação à caracterização da evacuação em casos de inundações com tempo de chegada da onda muito curto. |
| Abstract: | Among the direct and indirect impacts resulting from both natural and technological floods, human fatalities are the most harmful consequences. Using mathematical modeling and computer simulations, life loss estimates are results that, when prospectively designed based on the comparison of different flood alert scenarios that can be implemented, provide important insights for the elaboration of more robust alerts and to the most effective emergency planning. In Brazil, the last accidents with major impacts and fatalities occurred due to the rupture of mining tailings dams in the municipalities of Mariana and Brumadinho. Even though such accidents present high fragility due to several factors, the existing literature is still scant. In general, the application of models that estimates life loss is destined to assess natural floods or floods due to ruptures of structures with the purpose of damming water. In this context, aiming to insert a new variable in the verification of the quality and effectiveness of the warning systems proposed in emergency planning, the purpose of this work is to evaluate the applicability of two models of estimating life loss with different principles, RCEM and HEC- LifeSim, in floods caused by ruptures of tailings dams through the analysis of two cases of ruptures that occurred in dams in Minas Gerais: São Francisco (Miraí) and Fundão (Mariana). For the development of the work, the spread of the flood wave was carried out by the HEC-RAS software to obtain hydraulic parameters and to delimit the affected region, which was characterized through vulnerability and exposure analysis using census data. Subsequently, a base scenario was determined for each model of life loss estimation, considering the real characteristics of the events. Finally, a sensitivity analysis of the main parameters of each model was carried out, which, together with the actual values of fatalities that occurred, helped to verify the applicability and to discuss the uncertainties existing in the modeling. For the case of Miraí, we observed the convergence of both models. For Mariana, overestimation was verified. Regarding the applicability of the models, it was found that the RCEM model has high subjectivity in determining the flood severity (DV) and the fatality rate and that HEC-LifeSim model had limitations regarding the characterization of the evacuation, in cases of flooding with very short wave arrival time. |
| Subject: | Engenharia sanitária Recursos hídricos - Desenvolvimento Avaliação de riscos Barragens de rejeitos Desastres ambientais Inundações |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/42930 |
| Issue Date: | 4-Mar-2020 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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