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Definições e conceitos• Risco – valor(es) (perdas de vida e custos de perdas
materiais) obtidos a partir da consideração das consequências de acontecimentos indesejáveis, conjugada com a probabilidade de ocorrência dos factores intervenientes no processo
• Eventos (E) Resposta do sistema (R)
Resultados (O) Consequências (L) Exposição
perigo (ameaça,solicitação, factoresexigência) exógenos
ruptura consequências da ruptura
(probabilidade de ruptura)
vulnerabilidade (susceptibilidade,resistência, factorescapacidade) endógenos
Outras definições (RSB)• Risco potencial – quantificação das consequências de
um acidente, independentemente da probabilidade de ocorrência
• Risco efectivo – produto do risco potencial pela probabilidade de ocorrência do acidente
• Acidente – ocorrência excepcional cuja evolução não controlada é susceptível de conduzir à ruptura de componentes estruturais podendo originar uma onda de inundação
• Ocorrência excepcional – facto não previsto relativo às acções, estruturas, materiais ou exploração
Outras definições (Regulamentação de estruturas offshore)
• Acidente – acontecimento ou sequência de acontecimentos imprevistos dos quais resultam ferimentos ou a morte de pessoas, danos materiais ou uma combinação destas
Definições e conceitosAnálise de risco
– Identificação dos eventos – Análise dos mecanismos associados aos eventos – Respostas e – Consequências – Estimativa da extensão, da amplitude e da probabilidade da ocorrência das
perdas• Avaliação do risco
– Cumprimento dos critérios de aceitação do risco• Redução ou mitigação do risco
– Estudo de medidas (estruturais ou não estruturais – medidas preventivas, educacionais e organizacionais) de redução do risco a limites aceitáveis
• Gestão do risco– Análise custo-benefício das medidas de redução do risco
Estimativa da Grandezadas Consequências
Estimativa da Probabilidadedas Consequências
Estimativa doRisco
Admissibilidadedo Risco
Percepçãodo Risco
Observação doRisco
Gestão doRisco
Avaliação doRisco
Identificação das Consequências
Identificação do Perigo
Descrição do Propósito
10 -2
10 -3
10 -4
10 -5
10 -6
10 -7
10 -8
0 1 10 10 102 3
Riscos inaceitáveis
Riscos aceitáveis
NÚMERO DE VÍTIMAS DEVIDO À ROTURA DE BARRAGENS
PR
OB
AB
ILID
AD
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NU
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RR
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RIG
INA
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ÍTIM
AS
ANCOLD (limite)
LEGENDA
ANCOLD (objectivo)
Proposta B.C. Hydro
(ALARP)
Riscos tão reduzido
quanto possível
Etapas das análises de risco
• Definição de objectivos (geralmente parcelares)– Avaliação das condições de segurança da obra – Avaliação do impacte da respectiva ruptura sobre a sociedade
• Identificação do risco– Modos plausíveis de ruptura – Outro tipo de consequências com potencial para conduzir a um acidente
significativo“O que pode originar uma ruptura?”
• Quantificação do risco– Estimação da probabilidade de ocorrência das acções e das respostas e – Avaliação das consequências para os vários cenários de colapso ou de não
colapso“Se ocorrer rotura, o que pode acontecer e qual a sua
probabilidade?”
Identificação do risco
Causas ou eventos iniciais (E)– acções exteriores extremas – anomalias de procedimentos operacionais– processos internos – acções acidentais
Modos de colapso (R) – seleccionados com base em registos e casos históricos de obras semelhantes – avaliação da plausibilidade dos modos para a obra em estudo
Cenários de ruptura (O) dependentes de– modo colapso– meio envolvente – função para a qual a estrutura foi concebida
Identificação do risco (cont.)
Factores de exposição– condições de agravamento ou de atenuação das
consequências face a um cenário de ruptura Consequências (L)
– número previsto de pessoas mortas e feridas (função da população em risco),
– extensão dos prejuízos materiais – custos da desorganização da actividade económica
ExemplosEventos iniciadores – sismo, cheias, intensa
pluviosidade, erosão internaModos de colapso – derrube, deslizamento,
galgamento, deformação excessiva, instabilização de taludes
Resultados – formação ou não de brechasFactores de exposição – estação do ano, dia da
semana, tempo de aviso e de evacuaçãoConsequências – perda de vidas, danos materiais,
custos associados à reparação da obra e à perda de funcionalidade
Muito baixa Coeficiente Justificação
Sismicidade (período de retorno de 1000 anos) Baixa (0,1g<a<0,2g) 3
Escorregamento de taludes (probabilidade) Baixa (bar. de aterro) 3
Cheias superiores à do projecto (probabilidade) Grande 5
Gestão da albufeira Boa (bar. de betão e alvenaria) 2
Acções agressivas (clima, água, etc.) Médias 3
Dimensionamento estrutural Adequado 1
Fundações Satisfatórias 3
Órgãos de descarga Baixa Fiabilidade 3
Manutenção Muito boa 1
Volume da albufeira <10^5 1
Instalações a jusante Grande 4
Asso
ciad
os a
fa
ctor
es
hum
anos
e
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ómic
os
(R)
Asso
ciad
os e
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iore
s ou
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bien
tais
(E
)Factores
Ass
ocia
dos
à ba
rrag
em -
Fiab
ilidad
e (F
)
Descrição Conteúdo da Justificação Coeficiente
2
3
12345
6
1234561234512345
6
Acções agressivas (clima, água, etc.)
Variações térmicas significativas, ciclos de gelo e degelo e a alterações das
propriedades dos materiais em barragens de betão e alvenaria, à intensidade da pluvisiodade em barragens de aterro, à
agressividade das águas e a fenómenos de lixiviação de betões ou caldas de injecção
Descrição das condições climáticas e das ocorrências na obra associadas às acções descritas
Ass
ocia
dos
exte
riore
s ou
am
bien
tais
(E)
Indicação do valor da cheia de projecto (quando existente), do período de retorno, do tipo de estudos
hidrológicos e das características dos órgãos de descarga, com referência às normas de exploração
específicas do aproveitamento
Gestão da Albufeira
Possibilidade de ocorrência de variações muito rápidas do nível da albufeira
Indicações sobre a forma de exploração da albufeira e sobre a pluviosidade
Indicação da localização na Figura em anexo
Escorregamento de taludes
(probabilidade)
Risco de escorregamento de grandes massas para o interior da albufeira
susceptíveis de provocar ondas a que corresponda, para cotas elevadas da
albufeira, risco de galgamento ou produza impacto dinâmico significativo em estruturas
rígidas
Descrição dos sinais ou evidências de escorregamento(s) e da formação onde ocorre(m), indicação da respectiva localização em relação à
barragem, e estimativas do seu desenvolvimento, da sua altura em relação ao NPA e do volume deslocado
Factores
Sismicidade (período de
retorno de 1000 anos)
Risco sísmico
Cheias superiores à do projecto
(probabilidade)
Risco de galgamento da barragem devido à ocorrência de cheias superiores às do
projecto
Descrição Conteúdo da Justificação Coeficiente
123456123456123456123456
ManutençãoApreciação da manutenção associada ao corpo da barragem, galerias, órgãos de exploração e sistema de observação
Descrição das condições de manutenção da barragem, das condições de conservação dos
equipamentos e do sistema de observação, bem como das condições de realização das campanhas
de observação
Asso
ciad
os à
bar
rage
m -
Fiab
ilidad
e (F
)Factores
Fundações
Apreciação das formações do maciço de fundação do ponto de vista
mecânico e hidráulico e da eficiência dos respectivos tratamentos
(consolidação, impermeabilização e drenagem)
Apreciação dos elementos de projecto e dos resultados do tratamento da fundação, bem como
do estado da obra relativo a esta componente
Órgãos de descarga
(descarregado-res de superfície,
descargas de fundo e meio
Apreciação da aptidão dos órgãos de descarga para evacuar cheias
Apreciação dos órgãos hidráulicos face aos requisitos do RSB e da sua operacionalidade, bem
como o estado de conservação dos órgãos e equipamentos
Dimensionamen-to estrutural
Apreciação do dimensionamento estrutural para acções estáticas e
sísmicas face às condições locais, aos métodos e critérios actuais e aos
materiais constituintes
Listagem dos elementos consultados e sua apreciação do ponto de vista do dimensionamento estático e
sísmico, bem como do estado da obra relativamente a eventuais efeitos detrimentais decorrentes do uso de materiais menos adequados, designadamente solos expansivos ou dispersíveis ou colapsíveis e inertes
potencialmente reactivos
Descrição Conteúdo da Justificação Coeficiente
1234512345
Factores
Ass
ocia
dos
a fa
ctor
es
hum
anos
e e
conó
mic
os
(R)
Volume da Albufeira Indicação do volume da albufeira
Instalações a jusante
Associada à probabilidade de presença de pessoas ou à existência de
instalações na zona de jusante da barragem susceptível de ser inundada
em caso de rotura
Descrição das áreas a jusante da barragem e da respectiva ocupação
u(a1,θ1)
u(a1,θ2)
θ1, P(θ1|a1)
θ2, P(θ2|a1)a1
u(a2,θ1)
u(a2,θ2)
θ1, P(θ1|a2)
θ2, P(θ2|a2)a2
u(e1,z1,a1,θ1)
u(e1,z1,a1,θ2)
θ1, P(θ1|z1,e1,a1)
θ2, P(θ2|z1,e1,a1)
a3;e1
z1, P(z1|e1)a1
u(e1,z1,a2,θ1)
u(e1,z1,a2,θ2)
θ1, P(θ1|z1,e1,a2)
θ2, P(θ2|z1,e1,a2)a2
u(e1,z2,a1,θ1)
u(e1,z2,a1,θ2)θ2, P(θ2|z2,e1,a1)a1
u(e1,z2,a2,θ1)
u(e1,z2,a2,θ2)
θ1, P(θ1|z2,e1,a2)
θ2, P(θ2|z2,e1,a2)a2
z2, P(z2|e1)
θ1, P(θ1|z2,e1,a1)
Nó de decisão
Nó de possibilidades
Intensa precipitação atmosférica
Escorrega-mento
dos taludes
Galgamento da barragem a montante
Galgamento da barragem a
jusante
Quantificação do risco
( )( )∑∑==
⋅×××==N
iii
N
ii LEROLPEROPERPEPriscoRisco
11
)(()()(
Risco – risco totalriscoi – riscos parciais ou consequências para a sequência iP(E) – prob. de ocorrência do evento E (casualidade)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
10 100 1000 10000
Período de retorno (ano)
Ace
lera
ção
(cm
/s )2
acção sísmica tipo 1(próximo) - Rio Frio
acção sísmica tipo 2(longínquo) - Rio Frio
acção sísmica tipo 1(próximo) - Ota
acção sísmica tipo 2(longínquo) - OTA
Quantificação do riscoP(R|E) – prob. cond. do colapso R (vulnerabilidade)
P(O|ER) – prob. condicional do resultado O ⇒procedimentos de segurança internos ⇒ prevenção de acidentes ⇒ sistemas de observação ⇒controlo do risco interno
P(L|ERO) – prob condicional das perdas L para uma população em risco e para bens afectados ⇒procedimentos de segurança externos ⇒ sistemas de aviso e alerta ⇒ Planos de Emergência ⇒ controlo de risco externo
Cálculo de probabilidades• Análises probabilísticas detalhadas (insuficiência
de dados, eliminação de valores, testes de conformidade)
• Tratamento de dados estatísticos de rupturas (carácter único e dados não homogéneos)– Tipo de obra– Modo de rotura
• Histórias de casos de ruptura• Análise à estrutura• História do desempenho da estrutura
Incertezas
Incertezas devidas a factores humanos
Incertezas físicas
Incertezas estatísticas
Incertezas na estimativa
Incertezas de modelação
Incertezas Fenomenógicas
Incertezas de Decisão
Campos de aplicaçãodas Análises de Risco
• Viabilidade do empreendimento– Comparação de diferentes soluções de projecto – custo inicial
versus custo integral• Projecto
– Selecção das exigências de projecto• Contrato de adjudicação
– Partilha do risco• Construção
– Método observacional• Serviço / exploração
– Política de reabilitação ou de abandono– procedimentos de gestão e de estratégia de manutenção
sistemática e de renovação das estrutura
Risco Geotécnico• Natureza, qualidade e variabilidade das condições do
terreno– Condições locais – do terreno e da água– Condições durante o processo construtivo
• Diferença entre as condições reais e as antecipadas• Diferença entre os meios e os métodos de construção
previstos e os seleccionados• Expectativas económicas e temporais comprometidas e
desequilibradas• Riscos muito elevados ou intoleráveis
– Aumento da probabilidade de disputas, reclamações, obras com patologias e litigação
Risco Geotécnico
• Partilha e gestão do risco entre o dono da obra e o empreiteiro (eficiência e justeza)– Capacidade de gerir e antecipar eficazmente e de
resolver conflitos e reclamações
• Continuidade do projecto na fase de construção• Disponibilidade de meios de financiamento
relativamente ao custo inicial, bem como ao pagamento de custos adicionais
Vantagens das Análises de Risco
• Identificação sistemática dos modos de ruptura potenciais
• Melhoramento do entendimento do desempenho das estruturas
• Integração das várias áreas disciplinares• Hierarquização da importância relativa dos
modos de ruptura• Direccionamento dos esforços de análise
Vantagens das Análises de Risco
• Identificação dos cenários mais gravosos• Estabelecimento de bases para a identificação de
medidas de redução do risco• Comparação de diferentes obras• Definição de áreas com insuficiência de dados ou
de informação• Estabelecimento de prioridades relativamente às
medidas de redução do risco
Limitações das Análises de Risco
• Tarefa muito complexa e potencialmente muito dispendiosa
• Conjunto demasiado vasto e diversificado de consequências causais
• Ferramenta de análise bastante imperfeita– Técnicas de análise mais evoluídas– Cálculo da fiabilidade– Modelação em geral– Modelação das incertezas