Corps of Engineers

BUILDING STRONG®

Medidas Interinas de Redução de RiscosJosé Hernández, P.E.Engenheiro Geotécnico RegionalU.S. Army Corps of EngineersSouth Atlantic Division Jose.Hernandez@usace.army.mil

Workshop - Segurança de Barragens Brasília, Brasil20-24 maio 2013

(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.

Gestão de Riscos

Base Política de PreferênciasAvaliação de Riscos

Base analítica

Comunicação de RiscosIntercâmbio interativo de informações,

opiniões, e preferências relativas a riscos

Diretrizes de Risco Tolerável

MIRRs incluem e se alinham com as Políticas de

Controle de Riscos à Segurança de Barragens

do USACE

Objetivo

Definição de RiscoRisco = Carga Provável x Probabilidade de Carga, dada uma Carga Específica x Consequências de Falha

Triagem de Análise de Risco na Carteira (SPRA) FY05-09

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

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PMIRRNecessário

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 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

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.

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.

MIRRs e WCPs

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.

15

16

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

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.

MIRRs Etapas Básicas

• 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.

Conteúdos 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.

Apêndices do PMIRRs

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 . . .

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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.

PFMA = esboço do PMIRRs

1. Alterações operacionais

a. Restrições do reservatóriob. Alterações nos padrões de descarga

2. MIRRs Estruturais

3. MIRRs Não Estruturais

MIRRs Alternativas

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

1. 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

“Restrições” do Reservatório

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.

2. MIRR Estrutural

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.

Exemplos de MIRRs Estruturais para Infiltração/Estabilidade

Bolivar Dam

Construção de Tapete de Infiltração Emergencial

Instalação de Sistema de Drenagem no Pé da Barragem

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.

3. MIRRs Não Estruturais

Crista

Cortina de Injeção

Spillway

Ravena

Dis

mal

Cre

ek

BarragemReservatório

Sumidouros

Área de Vigilância Expandida

Nolin Dam

Reservatório A

Reservatório B

Reservatório C

Reservatório D

Alterações no Sistema Operacional e Capacitação da Equipe Regional do Projeto

Rever Limites de desmatamento – Capacidade de Detecção

Barragem Nolin

Remoção da Vegetação

Barragem Lewisville

Barragem Proctor

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

Rever Instrumentação – Monitoramento Aprimorado

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

Princípios de 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)

Objetivos do Monitoramento

Parte Superior da Zona de Solução

Parte Inferior da Zona de Solução

Estudo de Caso: MIRRs do Dique Green River Lake

-0.35

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

-2+502+507+5012+5017+5022+50

Station (ft)

Cum

ulat

ive

Mov

emen

t (ft

)(-

Dow

n / +

Up)

RM-4

Recalque Máximo = 3.5”(de 1981 a 2008)

Medições de Elevação

Record Pool (1979)

Spillw ay Crest 100-yr

300-yr

PMF

Dam Crest

Winter Pool

Summer Pool 0.5-yr

1-yr

10-yr

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011

Cum

ulat

ive

Mov

emen

t (f

t)

660

670

680

690

700

710

720

730

Poo

l Ele

vatio

n (f

t)

Elevação de Gatilho do Reservatório?

RM-4 Recalque

Reservatório

“Acionador” dos dados de Medição/Cota

550

600

650

700

750

800

21+70

20+80

19+70

18+80

17+80

16+90

15+90

14+90

14+05

13+30

12+50

11+70

11+15

10+30

9+40

8+30

7+60

6+50

5+30

4+10

3+20

2+00

0+90

-0+3

0

-1+1

0

-2+0

0

-3+4

0

-4+6

0

-6+8

0

-9+6

0

Station along Dike Centerline

Ele

vatio

n (f

eet)

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

Gro

ut (

cubi

c fe

et)

Cubic Feet of Grout Cement Cubic Feet of Grout Sand Cubic Feet of Grout Fly Ash

DC-1 DC-5

DC-6

(translated to centerline)

Bottom of Grout Hole

High Grout Takes

Dike Crest - EL 735

Spillw ay Pool - EL 713

Summer Pool - EL 675

Winter Pool - EL 664

Depth of Know n Weathering

Concrete Bulkhead

Solution Zone

Top of Rock

Highly Weathered Limestone

Top of Grout Hole

RM-4

Elevação do Acionador?

“Combinando” Dados de Geologia e

de Alta Absorção de Calda

Estratégia de Vigilância Resultante

Atualizar o PAE

Mapa do PAE em Formato Clássico(1965-2009)

Folha de Mapa – Série de Mapas de Ruas

Agregados Grossos

Agregados Finos

Pré-Estocagem de Materiais

Exemplo de MIRRs: EstocagemBarragem Proctor

Realizar Manutenção Preventiva da Instrumentação

Rever o Acesso a Jusante para Possíveis Medidas Heroicas

Realizar Comunicações Abertas/Transparentes

Falhas potenciais específicas do projeto Indicadores de emergências Procedimentos de notificação e registro Controles temporários Estudos de longo prazo, investigações e

possíveis medidas de remediação Comunicação do Plano de Riscos

Capacitar Pessoal de Campo para enfrentar:

O Nível do Exercício deve estar baseado na classificação DSAC

• Funcional

• Sobre a Mesa

• Chamar Contactos

Realizar Exercícios de Emergência

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Diretrizes do USACE para Realização de Exercícios de Emergência

Exercises* Classifications

Drill Tabletop Functional Exercise

Full Scale Exercise

DSAC I and High Hazard Potential

Year 1, 3, 5, etc….

Year 2, 4, 6, etc….

At DSO discretion

DSAC II or III and High Hazard Potential

Year 1, 3, 5, etc…

Year 2, 4, 6, etc

At DSO discretion

At DSO discretion

DSAC IV or V Significant Hazard Potential

Year 1 – 4 and 6 - 9. etc….

Year 5, 10, etc…

At DSO discretion

At DSO discretion

Low Hazard Potential At DSO discretion

Considerar Sistemas de Alerta

Contrastando MIRRs com Medidas Permanentes

MIRRs não devem induzir a riscos adicionais além dos já existentes.

MIRRs devem ser tempestivas (implementadas em ≤ 6 meses).

Algumas MIRRs podem se tornar permanentes, com base em recomendações IES ou DSMS.

MIRRs são financiadas por meio da conta OeM, sujeitas a limitações descritas nas orientações sobre Grandes Reabilitações.

               

               

Status quinzenal da Implementação de Planos MIRRs Aprovados

Medidas Interinas do Plano de Redução de Riscos xxx District Dams

As of 24 November 2011

               

Concluído: Não Concluído:

               

Click on Tabs at Bottom of Screen for Medidas Interinas do Redução de Riscos Para cada Dam listed below:

    Nome do projeto para Financiamento Implementação MIRRs      

    projeto A$250K

    projeto B$600K

    projeto C$275K

    projeto D$1.3M

    projeto E$530K

    projeto F$965K

    projeto G$313K

    projeto H$320K

    projeto I$690K

    projeto J$990K

    projeto K$600K

    projeto L$110K

    projeto M$1.2M

             

Red text indicates new informações.

               

Rastreamento de MIRRs

Planilha Excel Elaborada pelo Distrito de Fort Worth é considerada exemplo de Boas Práticas.

Completed: Incomplete:

projeto A

DSAC: III PM: Secondary POC:

SPRA: 11 Jul 05 Office Phone: Office Phone:

MIRRs Approval Date: 10 Jun 11 Cell: Cell Phone:

Comunicação Plan Approval Date: 10 Jun 11

PFMA: Not scheduled at this time.

IES: Not scheduled at this time.

Interim Risco Reducção Measure Status Recommendation Scheduled/Completed Acção Taken Cost Remarks

Reason Not Fully Implemented

Estocagem Emergencial de Materials

 

Emergency flood fighting materials such as gravel, sand, geotextile, e riprap should be stockpiled in areas that are fully accessible in a high water event. falhas em potencial related to Percolação can progressively erode soil from embankment or is foundation resulting in rapid failure of the dam.

FY13Waiting on quotes from DLA for materials.

$150K   Funding e Resources

Update Vigilância e Monitoramento Schedule

 

There are long-established inspecção thresholds for different Reservatório elevaçãos. Based on the results of the IES, there may be changes to these thresholds if required.  

FY11Some interim changes are being incorporated at this time. 

$25K    

Communicação Plan Implementação

Date Visit/Meeting Notes/Highlights/Issues

4-Nov-11 Congressional Visit PPMD e Operaçãos personnel met with represenatives from Congressman's office to discuss the projeto, DSAC III Dams, e the USACE Segurança de Barragens  Program.

     

               

É necessário contar com um Plano de Medidas Interinas de Redução de Riscos (PMIRR)? (25 pontos)

Já foi preparado e aprovado um PMIRR ? (9 pontos)

Um PMIRR aprovado já foi totalmente implementado e regularmente atualizado (de acordo com o cronograma do PMIRR aprovado)? (10 pontos)

Todos os itens previstos no PMIRRs foram concluídos? (6 pontos)

Cartão de Pontuação no PMIRR

MIRRs são medidas de curto prazo adotadas para reduzir, na medida do possível, o risco de falhas catastróficas até que reparos permanentes possam ser empreendidos ou realizadas investigações que descartem a probabilidade de determinado Modo de Falha Potencial.

O enfoque dos esforços e gastos com MIRRs se direciona aos “vetores de risco” de falhas em potencial.

Resumo

Restrições e modificações de reservatório do WCP devem ser consideradas para barragens DSAC I, II, ou III.

MIRRs Estruturais poderão ser incorporadas aos reparos de longo prazo.

Com qualquer PMIRR, o nível de detalhamento deve estar de acordo com o risco global apresentado pela barragem.

Resumo

MIRRs não estruturais podem auxiliar na redução da probabilidade de falhas por meio da detecção precoce e melhoramento da capacidade de intervenção, caso ocorra um incidente, mantendo boa relação custo/benefício.

Comunicação com os atores interessados e públicos interno e externo é essencial para gerar confiança, bem como para a coordenação de avaliações e conquista de apoio.

Resumo

Thank You!Muito Obrigado!

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