Ruptura de um pequeno reservatório no semiárido brasileiro e seus efeitos na topografia do leito

Abstract

Barragens não monitoradas e construídas sem critérios técnicos adequados podem romper e causar sérios danos ao meio ambiente e a sociedade circunvizinha, como comumente registrado em barragens de áreas rurais do Estado do Ceará. O objetivo deste estudo é analisar a dinâmica de sedimentos na área de inundação de um pequeno reservatório do semiárido brasileiro, como resultado da ruptura da barragem e dos eventos de escoamentos posteriores com potencial para remobilização de sedimentos previamente depositados. Para geração do modelo digital de terreno e estimativa de alterações decorrentes de processos erosivos, realizou-se um levantamento topográfico baseado na combinação de dados de levantamento de solo (estação total e GNSS) e aéreo usando Aeronave Remotamente Pilotada (ARP). A análise dos eventos extremos de precipitação máxima diária foi realizada utilizando a distribuição Gumbel para uma série de 49 anos de dados (1974-2022), com discretização pelo método de Taborga. Alternativamente, utilizou-se a curva IDF disponível para o Posto Pentecoste, localizado na Fazenda Experimental da UFC onde está situado o açude Escola, baseada em 19 anos de dados (1964 a 1981, e 1984). Para geração da vazão associada ao evento extremo que provocou a ruptura da barragem utilizou-se o método racional. Comparando-se dois modelos digitais de terreno do açude Escola (2017 e 2021) foi possível estimar um ganho percentual de 9,7% na capacidade de acumulação do reservatório como resultado de processos erosivos decorrentes da ruptura da barragem e de eventos posteriores de escoamento ocorridos pelo leito seco. O evento extremo que resultou no colapso da estrutura apresentou uma precipitação diária de 105,6 mm (sétimo maior evento da série) e 10,6 anos de tempo de retorno. A vazão máxima associado ao tempo de concentração na bacia estimada pode ter variado entre 4,03 m3/s e 14,97 m3/s, dependendo do método aplicado e da abrangência da área de contribuição. Os resultados mostram ainda que a onda de cheia gerada pode ter provocado o galgamento e consequente ruptura do maciço, que já apresentava alguns riscos à segurança detectado previamente como a presença de formigueiros e vegetação de grande porte na barragem e densa vegetação no canal de aproximação do vertedor.