AvaliacaoCondicoesConservacao-Silva-2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
VINÍCIUS BRITO E SILVA 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE CONSERVAÇÃO E 
ESTIMATIVA SIMPLIFICADA DA ÁREA DE INUNDAÇÃO 
ORIGINADA POR UM POTENCIAL DANO DE 8 
BARRAGENS DO NORDESTE BRASILEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL-RN 
2021 
 
 
Vinícius Brito e Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Avaliação das condições de conservação e estimativa simplificada da área de inundação 
originada por um potencial dano de 8 barragens do Nordeste brasileiro. 
 
Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade 
Artigo Científico, submetido ao Departamento 
de Engenharia Civil da Universidade Federal 
do Rio Grande do Norte como parte dos 
requisitos necessários para obtenção do Título 
de Bacharel em Engenharia Civil. 
 
Orientador: Prof. Dr. Osvaldo de Freitas Neto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Natal-RN 
2021 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN 
Sistema de Bibliotecas - SISBI 
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elaborado por RAIMUNDO MUNIZ DE OLIVEIRA - CRB-15/429 
 
 
Silva, Vinicius Brito e. 
 Avaliação das condições de conservação e estimativa 
simplificada da área de inundação originada por um potencial dano 
em 8 barragens do Nordeste brasileiro / Vinicius Brito e Silva. 
- 2021. 
 29f.: il. 
 
 Artigo Científico (Graduação) - Universidade Federal do Rio 
Grande do Norte, Campus central, Engenharia Civil, Natal, 2021. 
 Orientador: Dr. Osvaldo de Freitas Neto. 
 
 
 1. Classificação de barragens - Artigo Científico. 2. Estado 
de conservação - Artigo Científico. 3. Área de enchente - Artigo 
Científico. I. Freitas Neto, Osvaldo de. II. Título. 
 
RN/UF/BCZM CDU 624 
 
CDU 626.21 
 
 
Vinícius Brito e Silva 
 
 
Avaliação das condições de conservação e estimativa simplificada da área de inundação 
originada por um potencial dano de 8 barragens do Nordeste brasileiro. 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso na modalidade 
Artigo Científico, submetido ao Departamento 
de Engenharia Civil da Universidade Federal 
do Rio Grande do Norte como parte dos 
requisitos necessários para obtenção do título 
de Bacharel em Engenharia Civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aprovado em 09 de setembro de 2021: 
 
 
 
 
 
___________________________________________________ 
Prof. Dr. Osvaldo de Freitas Neto – Orientador 
 
 
 
 
 
 
______________________________________________________ 
Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França – Examinador interno 
 
 
 
___________________________________________________ 
Eng. Felipe Carlos de Araújo Leal– Examinador externo 
 
 
 
 
 
 
 
Natal-RN 
2021 
 
 
RESUMO 
 
A Política Nacional de Segurança de Barragens, atribuída pela Lei 12334/2010, 
estabelece as diretrizes e procedimentos para que se possa garantir padrões de segurança em 
barragens. Em 2012 foi estabelecida uma metodologia para classificar quantitativamente a 
Categoria de Risco (CRI) e o Dano Potencial Associado (DPA) das barragens. Nesse contexto, 
o objetivo deste trabalho é aplicar o método de classificação da resolução 143/2012 do Conselho 
nacional de Recursos Hídricos, aplicado por Anderáos, Araújo e Nunes (2013). A classificação 
da Categoria de Risco foi posta em análise por meio de uma avaliação de condições de 
conservação de oito barragens da Região Nordeste, avaliação esta que foi feita por Pereira 
(2019) em outras barragens. Quanto ao Dano Potencial Associado, foi feita uma estimativa 
simplificada da área de inundação originada por um potencial colapso nas oito barragens 
estudadas, de modo a aplicar em campo a metodologia atual que classificou as oito barragens. 
O Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens (SNISB) classifica 3 das 
barragens estudadas como categoria de risco alto, e as outras 5 de categoria de risco médio. 
Entretanto há elementos no estado de conservação de duas das barragens que merece uma 
revisão quanto a sua Categoria de Risco. Por meio da metodologia do dimensionamento de 
canais, foi possível de forma aproximada, determinar pontos urbanos que seriam atingidos por 
enchentes originadas de um dano potencial na barragem estando cheia. As oito barragens foram 
escolhidas por apresentarem DPA numericamente iguais, mas ficou evidente que essa 
quantificação se mostra insuficiente ao estabelecer padrões de segurança que vise preservar a 
vida humana. 
 
Palavras-chave: Classificação de barragens, estado de conservação e área de enchente. 
 
 
ABSTRACT: 
 
 
The National Dam Safety Policy, related to the Law 12.334/2010, establishes the 
guidelines and procedures in order to guarantee safety standards for dams. In 2012 a 
methodology was established in order to quantitatively classify the Dam Risk (CRI) and 
Potential Hazard (DPA). In this context, the goal of this research is to apply the CNRH 
resolution 143/2012 classification method, applied by Anderáos, Araújo and Nunes (2013). The 
Dam Risk classification was put under review by means of an assessment of the conservation 
conditions of eight dams in the Northeast Region, which was done by Pereira (2019) in other 
dams. Regarding Potential Hazard, a simplified estimate of inundation area caused by a 
potential breakdown in the eight studied dams was made, in order to apply the current 
methodology that classified the eight dams in field. The National Dam Safety Information 
(SNISB) classifies three of the dams studied as having high Dam Risk, and the other five as 
having medium Dam Risk. However, there are elements in the conservation status of two of the 
dams that merit a review regarding their Dam Risk. Through the methodology of channel 
design, it was possible to approximate, and determine urban points that would be reached by 
floods caused by potential damage to the dam when full. The eight dams were chosen because 
they have numerically equal DPA, but it became evident that this quantification is insufficient 
to establish safety standards aimed at preserving human lives. 
 
Keywords: Dams classification, conservation status, inundation area. 
 
6 
1 INTRODUÇÃO 
 
A questão da segurança de barragens de terra ainda é um tema delicado, mesmo depois 
da tragédia da barragem de rejeitos de Brumadinho em 2019, que resultou em 270 mortes. Ao 
não haver uma fiscalização adequada, seguida de medidas corretivas, acidentes ou incidentes 
envolvendo barragens podem se tornar mais frequentes. De acordo com o relatório de segurança 
de barragens (RSB) da Agência Nacional de Águas do ano 2019, após o ocorrido em 
Brumadinho houve um crescimento expressivo nas fiscalizações de barragens, que resultou na 
Figura 1 a seguir. 
 
Figura 1 – Evolução do número de acidentes e incidentes por RSB 
 
 
 
Fonte: RSB ANA (2019) 
 
Fica evidente que antes de 2019 havia uma deficiência na quantidade de fiscalizações 
nas barragens brasileiras, havendo assim uma subnotificação de incidentes (sem danos) e 
acidentes (com danos). Segundo o Quadro 1, da Agência Nacional de Águas (ANA) e abordado 
por Pereira (2019), as fiscalizações são realizadas com uma periodicidade determinada pela 
classificação da categoria de risco e do dano potencial associado. 
 
Quadro 1 – Periodicidade de inspeções em função da Categoria de Risco (CRI) e Dano 
Potencial Associado (DPA) 
 
Dano Potencial 
Associado (DPA) 
Categoria de Risco (CRI) 
Alto Médio Baixo 
Alto Semestral Semestral Semestral 
Médio Semestral Semestral Anual 
Baixo Anual Anual Bianual 
 
Fonte: Pereira (2019) 
 
Ocorre que segundo a ANA (2019)as inspeções têm uma alta relevância para identificar 
perigos em potencial e iminentes e definir as medidas preventivas ou corretivas a serem tomadas 
pelos empreendedores. Segundo a Lei 12.334/2010 a Categoria de Risco (CRI) está atrelada a 
uma maior ou menor possibilidade de ocorrência de um evento danoso e o Dano Potencial 
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Acidentes 4 1 0 5 4 6 4 3 12
Incidentes 4 6 4 6 5 17 10 2 58
0
20
40
60
80
Evolução do número de acidentes e incidentes por 
RSB
Acidentes Incidentes
7 
Associado (DPA) expressa a magnitude das consequências do evento em questão. O risco está 
relacionado à combinação da probabilidade com as suas consequências e a classificação desse 
risco trata-se do principal instrumento da Política Nacional de Segurança em Barragens para 
traçar as diretrizes e procedimentos para reparar as anomalias que um bom estado de 
conservação exige. 
Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho é aplicar atual metodologia de 
classificação de Categoria de Risco e Dano Potencial Associado a oito barragens da Região 
Nordeste. Metodologia essa que será apresentada no capítulo 2. Enquanto que os objetivos 
específicos são inspecionar oito barragens seguindo a ficha de inspeção da ANA, estimar áreas 
de inundação nas zonas urbanas à jusante das barragens, comparar a CRI atual com a verificada 
em campo, comparar o DPA de cada barragem com base na área inundável estimada e por fim 
estimar o número aproximado de domicílios e população potencialmente atingidas por um 
rompimento da barragem. 
 
2 METODOLOGIA ATUAL DE CLASSIFICAÇÃO DA CATEGORIA DE RISCO E O 
DANO POTENCIAL ASSOCIADO 
 
O modelo atual da Resolução ABRH 143/2012 de classificação foi aplicado por 
Anderáos, Araújo e Nunes no vigésimo Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos em 2013, no 
qual é um evento vinculado a Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH) e é 
empregado na classificação de barragens quanto à CRI e ao DPA. E o atual método classifica a 
CRI das barragens pelas características técnicas (Quadro 2), e pelo Estado de Conservação das 
barragens (Quadro 3). 
 
Quadro 2- Características Técnicas (CT) 
 
Fonte: Anderáos, Araújo e Nunes (2013) 
 
 
Aspecto Descrição da característica técnica 
Altura (a) Altura ≤ 15m (0) 15m < Altura < 30m (1) 30m≤Altura ≤ 
60m (2) 
Altura > 60m 
(3) 
 
Comprimento (b) Comprimento ≤ 
200m (2) 
Comprimento > 200m (3) 
Tipo de barragem 
quanto ao 
material de 
construção (c) 
Concreto 
convencional 
(1) 
Alvenaria de pedra/ 
Concreto Ciclópico/ 
Concreto Rolado – CCR 
(2) 
Terra 
homogênea/ 
Enrocamento/ 
Terra 
Enrocamento 
(3) 
 
Tipo de fundação 
(d) 
Rocha sã (1) Rocha alterada dura com 
tratamento (2) 
Rocha alterada 
sem tratamento/ 
Rocha alterada 
fraturada com 
tratamento (3) 
Rocha alterada 
mole/ saprolito/ 
solo compacto 
(4) 
Solo residual/ 
aluvião 
(5) 
Idade da 
barragem (e) 
Entre 30 e 50 
anos (1) 
Entre 10 e 30 anos (2) Entre 5 e 10 
anos (3) 
<5 anos ou > 50 
anos ou sem 
informação (4) 
 
Vazão de projeto 
(f) 
Deca milenar ou 
CMP (Cheia 
máxima 
provável) – TR 
=10000 anos (3) 
Milenar – TR = 1000 anos 
(5) 
TR = 500 anos 
(8) 
TR < 500 anos 
ou desconhecida 
/ Estudo não 
confiável (10) 
 
8 
Quadro 3 – Estado de Conservação (EC) 
 
Aspecto Descrição do estado de conservação 
Confiabilidade 
das estruturas 
Extravasoras 
(g) 
Estruturas civis e 
eletromecânicas em pleno 
funcionamento/ canais de 
aproximação ou de 
restituição ou vertedouro 
(tipo soleira livre 
desobstruídos (0) 
Estruturas civis e 
eletromecânicas 
preparadas para a 
operação, mas sem 
fontes de suprimento de 
energia de emergência/ 
canais ou vertedouro 
(tipo soleira livre) com 
erosões ou obstruções, 
porém sem risco a 
estrutura vertente. (4) 
Estruturas civis 
comprometidas ou 
Dispositivos 
hidroeletromecânicos 
com problemas 
identificados, com 
redução de capacidade 
de adução e com 
medidas corretivas em 
implantação/ canais ou 
vertedouro (tipo soleira 
livre) com erosões e/ou 
parcialmente 
obstruídos, com risco 
de comprometimento 
da estrutura vertente. 
(7) 
Estruturas civis 
comprometidas ou 
Dispositivos 
hidroeletromecânicos 
com problemas 
identificados, redução 
de capacidade de adução 
e sem medidas 
corretivas/ canais ou 
vertedouro (tipo soleira 
livre) obstruídos ou com 
estruturas danificadas 
(10) 
Confiabilidade 
das Estruturas 
de Adução (h) 
Estruturas civis e 
dispositivos 
hidroeletromecanicos em 
condições adequadas de 
manutenção e 
funcionamento (0) 
Estruturas civis 
comprometidas ou 
dispositivos 
hidroeletromecanicos 
com problemas 
identificados com 
redução de capacidade 
de adução e com 
medidas corretivas em 
implantação (4) 
Estruturas civis 
comprometidas ou 
dispositivos 
hidroeletromecanicos 
com problemas 
identificados, com 
redução de capacidade 
de adução e sem 
medidas corretivas (6) 
 
Percolação (i) Percolação totalmente 
controlada pele sistema 
de drenagem (0) 
Umidade ou surgência 
nas áreas de jusante, 
paramentos, taludes ou 
ombreiras estabilizada 
e/ou monitorada (3) 
Umidade ou surgência 
nas áreas de jusante, 
paramentos, taludes ou 
ombreiras, sem 
tratamento ou em fase 
de diagnóstico (5) 
Surgência nas áreas de 
jusante, taludes ou 
ombreiras com 
carreamento de material 
ou vazão crescente (8) 
Deformações e 
Recalque (j) 
Inexistente (0) Existência de trincas e 
abatimentos de pequena 
extensão e impacto 
nulo. (1) 
Trincas e abatimentos 
de impacto 
considerável gerando 
necessidade de estudos 
adicionais ou 
monitoramento (5) 
Trincas, abatimentos ou 
escorregamentos 
expressivos, com 
potencial de 
comprometimento da 
segurança. (8) 
Deterioração 
dos Taludes / 
Paramentos (l) 
Inexistente (0) Falhas na proteção dos 
taludes e paramentos, 
presença de arbustos de 
pequena extensão e 
impacto nulo (1) 
Erosões superficiais, 
ferragem exposta, 
crescimento de 
vegetação generalizada, 
gerando necessidade de 
monitoramento ou 
atuação corretiva. (5) 
Depressões acentuadas 
nos taludes, 
escorregamentos, sulcos 
profundos de erosão 
com potencial de 
comprometimento da 
segurança. (7) 
Eclusa (m) Não possui eclusa (0) Estruturas civis e 
eletromecânicas bem 
mantidas e funcionando 
(1) 
Estruturas civis 
comprometidas ou 
Dispositivos 
hidroeletromecânicos 
com problemas 
identificados, e com 
medidas corretivas em 
implantação. (2) 
Estruturas civis 
comprometidas ou 
Dispositivos 
hidroeletromecânicos 
com problemas 
identificados, e sem 
medidas corretivas. (4) 
Fonte: Anderáos, Araújo e Nunes (2013) 
 
Há um terceiro quadro que trata dos planos de segurança das barragens (PS), no entanto 
este não entrou neste trabalho, uma vez que as oito barragens estudadas não possuem tal plano, 
sendo um item não aplicável. A CT (Quadro 2) e EC (Quadro 3) são resultados dos somatórios 
da pontuação de cada linha dos quadros. 
9 
Os três primeiros quadros da Resolução 143/2012 atribui à CRI de uma barragem ao 
valor quantitativo resultante do somatório dos números entre parênteses: CRI = CT + EC. 
Valores maiores significa situações de maior risco para uma barragem. Qualitativamente a CRI 
possui as seguintes características. 
 Alto: para um somatório maior ou igual a 60 ou EC = 8* 
 Médio: para um somatório de pontos entre 35 e 60 
 Baixo: para um somatório inferior a 35 
*Pontuação 8 em qualquer coluna do estado de conservação. 
 
Quadro 4 - classificação das barragens quanto ao Dano Potencial Associado. 
 
 
Fonte: Anderáos, Araújo e Nunes (2013) 
 
 DPA alto: pontuação superior a 16 
 DPA médio: pontuação entre 11 e 15 
 DPA baixo: pontuação igual ou inferior a 10 
 
 
 
Aspecto Volume Total do 
Reservatório (s) 
Potencial de perdas de 
vidas humanas (t) 
Impacto Ambiental(u) Impacto sócio-
econômico (v) 
D
es
cr
iç
ã
o
 e
 c
o
n
d
iç
ã
o
 
Pequeno ≤ 5hm³ (1) INEXISTENTE (Não 
existem pessoas 
permanentes/ residentes ou 
temporárias/transitando na 
área a jusante da barragem 
(0) 
SIGNIFICATIVO (quando a 
área afetada da barragem não 
representa área de interesse 
ambiental, áreas protegidas 
em legislação específica ou 
encontra-se totalmente 
descaracterizada de suas 
condições naturais) (3) 
INEXISTENTE 
(Quando não existem 
quaisquer instalações 
e serviços de 
navegação na área 
afetada por acidente 
da barragem) (0) 
Médio 5 a 75hm³ (2) POUCO FREQUENTE (Não 
existem pessoas ocupando 
permanentemente a área a 
jusante da barragem, mas 
existe estrada vicinal de uso 
local (4) 
MUITO SIGNIFICATIVO 
(quando a área afetada da 
barragem apresenta interesse 
ambiental relevante ou 
protegida em legislação 
específica) (5) 
BAIXO (quando 
existe pequena 
concentração de 
instalações 
residenciais e 
comerciais, agrícolas, 
industriais ou de 
infraestrutura na área 
afetada da barragem) 
(4) 
Grande 75 a 200hm³ 
(3) 
FREQUENTE (Não existem 
pessoas ocupando 
permanentemente a área a 
jusante da barragem, mas 
existe rodovia municipal ou 
estadual ou federal ou outro 
local e/ou empreendimento 
de permanência eventual de 
pessoas que poderão ser 
atingidas. (8) 
 ALTO (quando existe 
grande concentração 
de instalações 
residenciais e 
comerciais, agrícolas, 
industriais, de 
infraestrutura de 
serviços de lazer e 
turismo na área 
afetada da barragem 
ou instalações 
portuárias ou serviços 
de navegação) (8) 
Muito Grande > 
200hm³ (5) 
EXISTENTE (Existem 
pessoas ocupando 
permanentemente a área a 
jusante da barragem, 
portanto vidas humanas 
poderão ser atingidas. (12) 
 
10 
3 MATERIAIS E MÉTODOS – METODOLOGIA 
 
O trabalho tem duas frentes de revisão metodológica. Inicialmente foram escolhidas 8 
barragens de terra localizadas nos estados do Rio Grande do Norte e Paraíba. Essas barragens 
estão listadas de acordo com o Quadro 5. 
 
 
Quadro 5 – Barragens estudadas e seus respectivos órgãos fiscalizadores 
 
Barragem Município - Estado Coordenadas (UTM) Órgão fiscalizador 
Campo Grande São Paulo do Potengi - 
RN 
25M 193.304 m E 
 9.337.949 m S 
IGARN 
Santa Cruz do Trairi Santa Cruz -RN 24M 828.700 m E 
 9.311.018 m S 
IGARN 
Santa Luzia Santa Luzia - PB 24M 729.319 m E 
 9.239.668 m S 
ANA 
São Mamede São Mamede – PB 24M 712.938 m E 
 9.233.496 m S 
ANA 
Jatobá I Patos – PB 24M 690.477 m E 
 9.219.162 m S 
AESA 
Farinha Patos – PB 24M 693.823 m E 
 9.217.224 m S 
AESA 
Esguicho Ouro Branco – RN 24M 726.116 m E 
 9.255.315 m S 
ANA 
Zangarelhas Jardim do Seridó - RN 24M 748.445 m E 
 9.270.611 m S 
IGARN 
Fonte: SNISB 
 
Todas as oito barragens supracitadas, são adjacentes a áreas urbanas, possui órgãos 
fiscalizadores distintos, todas foram submetidas a metodologia para avaliar suas condições de 
conservação. Bem como, as áreas urbanas a jusante das barragens fora submetida a uma 
estimativa simplificada da área de inundação, resultante de um dano potencial da barragem a 
montante de cada cidade. 
Cada uma das barragens, já estão classificadas no SNISB quanto a CRI e ao DPA. A 
categoria de risco (CRI) e o dano potencial associado (DPA) serão estudados e aplicados nas 
seguintes metodologias. 
 
3.1- Metodologia para investigar categoria de risco (CRI) 
 
Para impor os métodos apresentados pela Resolução 143/2012 do CNRH, foi 
necessário a visita em campo de cada barragem apresentada e empregar a ficha de inspeção da 
Agência Nacional de Águas (ANA). O estado de conservação da barragem é um dos fatores 
determinantes ao definir a categoria de risco e a ficha da ANA tem o seguinte formato. 
 
 
 
 
 
 
Quadro 6– Exemplo de ficha de inspeção para talude de montante 
 
11 
Legenda: 
 
Fonte: ANA (2019) 
 
Neste trabalho, as anomalias foram verificadas nas ombreiras, taludes, crista e 
vertedouro das barragens. E com as anomalias em mãos é possível aplicar o Quadro 03 que 
trata do estado de conservação e depois comparar com a CRI (alta, média ou baixa) que o 
SNISB atribui àquela barragem especificamente. 
 
3.2- Metodologia para estimar área de inundação 
 
No tocante à avaliação do DPA, é necessário um estudo com a área jusante da barragem, 
dando ênfase a área urbana. A metodologia para estimar as áreas de inundação envolve cotas 
de terreno do Google Earth, equações de dimensionamento de canais e dados censitários do 
IBGE. 
Utilizando a equação de Manning (Equação 1), é possível dimensionar um canal com as 
características do ambiente estudado e com uma vazão previamente calculada. 
 
 
 
 
 
FICHA DE INSPEÇÃO DE BARRAGEM DE TERRA 
LOCALIZAÇÃO/ ANOMALIA SITUAÇÃO MAGNITUDE 
BARRAGEM 
Talude de Montante 
Erosões NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Escorregamentos NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Fissura/afundamento (face do 
concreto) 
NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Rip-rap incompleto, destruído ou 
deslocado 
NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Afundamentos e buracos NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Árvores e arbustos NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Erosão no encontro das 
ombreiras 
NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Formigueiros, cupinzeiros ou 
toca de animais 
NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Deslocamento de blocos de rocha 
pelo efeito de ondas 
NA NE PV DS DI PC AU NI I P M G 
Comentários: 
 NA: Não aplicável  DI: Anomalia diminuiu 
 NE: Anomalia não existente  PC: Anomalia permaneceu constante 
 PV: Anomalia constatada pela primeira vez  AU: Anomalia aumentou 
 DS: Anomalia desapareceu  NI: Anomalia não inspecionada 
 I: Insignificante  M: Média 
 P: Pequena  G: Grande 
12 
Equação 1 – Dimensionamento de canais de Manning 
 
𝑛 ∗ 𝑄𝑝
√𝐼𝑜
= 𝐴𝑚 ∗ 𝑅ℎ3
2 
 
Sendo “n” o coeficiente de rugosidade (Manning) adimensional, valor tabelado 
determinado pelas características do canal. “Qp” é a vazão de pico em m³/s. “Io” é a declividade 
média do canal em (%). “Am” é a área molhada de uma seção transversal do canal em m². E 
“Rh” é o raio hidráulico resultante da razão entre área e perímetro molhado. 
A seção trapezoidal resultante da Equação 1 representa a calha do rio a jusante, em um 
determinado ponto e no momento em que uma vazão de pico (máxima) passar por aquele ponto. 
Segundo Oliveira (2016) a vazão de pico resultante de um rompimento de barragem, gera um 
hidrograma superior a vazões naturais de projeto, levando-se em conta o tempo de retorno. E 
segundo Hagen (1982), apresentado por Oliveira (2016), a Equação 2 traz o método para 
calcular a vazão de pico de uma barragem, levando-se em conta o volume (V) em m³ e a altura 
da barragem cheia menos a folga (Hd) em metros. 
 
Equação 2 – Expressão da vazão de pico segundo Hagen (1982) 
 
𝑄𝑝 = 1,205 ∗ (𝐻𝑑 ∗ 𝑉)0,48 
 
A Tabela 1 traz os valores do coeficiente de rugosidade (Manning) “n” para rios e 
arroios. 
 
Tabela 1 – Coeficientes de rugosidade (Manning) 
 
 
Natureza das calhas 
Condições 
Muito 
boas 
Boas Regulares Ruins 
1- Limpos, retilíneos e uniformes 0,25 0,28 0,30 0,33 
2- Como em 1, com vegetação e pedras 0,30 0,33 0,35 0,40 
3-Com meandros, bancos e poços pouco profundos, limpos 0,35 0,40 0,45 0,50 
4-Como em 3, com águas baixas, declividade fraca 0,40 0,45 0,50 0,55 
5-Como em 3 com vegetação e pedras 0,33 0,35 0,40 0,45 
6-Como em 4 com pedras 0,45 0,50 0,55 0,60 
7-Com margens espraiadas, pouca vegetação 0,50 0,60 0,70 0,80 
8-Com margens espraiadas, muita vegetação 0,75 1,00 1,25 1,50 
Fonte: Porto (1999) 
 
A declividade (Io) foi determinada a partir de dados de altitude e distância (Fonte: 
Google Earth) na própria calha do rio a jusante da barragem. As distâncias medidas foram 
aleatórias, porémsuperiores a 2 quilômetros, e a diferença entre a cota de início e a cota final 
traz a variação de altura que é dividida pela distância e multiplicada por 100 obtendo assim a 
declividade em %. 
A área molhada foi obtida ao adotar por tentativa uma altura para a seção trapezoidal 
que é representado pela Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
Figura 2 – Esquema da seção trapezoidal representando uma calha de rio. 
 
Fonte: Porto (1999) 
 
A dimensão b representa a largura natural da calha do rio. A dimensão B representa a 
largura da calha do rio no momento da passagem da vazão de pico originada pelo rompimento 
da barragem. Neste trabalho y = H que indica a altura da onda de pico, pelo motivo de ser uma 
calha transbordada. 
 
4 RESULTADOS 
 
4.1 Avaliação das condições de conservação das barragens 
 
 
Ao aplicar a ficha de inspeção da ANA, foi constatada as seguintes anomalias nas 
barragens e pelo estado de conservação chegou ao seguinte resultado e a discussão dos 
resultados será tratada no capítulo 5. 
 
4.1.1 Barragem Campo Grande (São Paulo do Potengi – RN) 
 
A barragem Campo Grande, atualmente classificada com CRI média, apresenta 
anomalias. Em seu talude de montante foi constatada a presença de vegetação, tombamento de 
rochas do rip-rap, e deformações na inclinação do talude (Figura 3 – a) e b)). Enquanto o talude 
de jusante não apresenta proteção adequada, há falhas no sistema de drenagem e foi constata a 
presença de uma erosão média (Figura 3 – c)). O coroamento da barragem, apresentava falhas 
no meio fio e nas canaletas de drenagem Figura 3 – d)). As anomalias presentes corroboram 
com SNISB ao classificar a barragem com CRI média. 
 
Figura 3 – Anomalias na Barragem Campo Grande 
 
 
a) Talude de montante com vegetação b) Inclinação irregular de talude 
14 
 
c)Erosão em talude de jusante d) Drenagem comprometida na crista 
Fonte: Autor (2021) 
 
4.1.2 Barragem Santa Cruz do Trairi (Santa Cruz – RN) 
 
A barragem Santa Cruz do Trairi, foi constatado que, por imagens de 2012 (Google 
Street View), que havia afundamentos (Figura 4 – a)) e trincas no seu coroamento (Figura 4 – 
b)). 
Figura 4 – Anomalias presentes em 2012 
 
 a) Afundamentos na crista b) Fissura vista a partir da crista 
Fonte: Google Street View (2012) 
 
No entanto o registro fotográfico recente mostrou pavimentação da crista (Figura 5 – a)) 
com britas graníticas. Seu talude montante apresenta alta presença de árvores e arbustos além 
de drenagens incompletas (Figura 5 –b)). Não sendo possível constatar o adequado reparo na 
barragem, é prudente manter a CRI alta já estabelecido pelo SNISB. 
 
Figura 5 – Pavimento da crista e talude de montante 
 
 
 
 
 
 
 a) Crista atualmente pavimentada com brita granítica. 
15 
 
b) Talude de montante repleta de vegetação. 
Fonte: Autor (2021) 
 
4.1.3 Barragem Santa Luzia (Santa Luzia-PB) 
 
A Barragem de Santa Luzia apresentava tocas de animais na crista (Figura 6 – a)), erosão 
no pé do talude de jusante (Figura 6-b)) e fissuras no seu vertedouro (Figura 6– c)). A principal 
anomalia desta barragem era danos em sua placa de rip-rap (Click PB), no entanto constatou-
se o seu reparo (Figura 6 – d)). A inspeção indica a CRI média assim como indica o SNISB. 
 
Figura 6 – Anomalias na Barragem de Santa Luzia 
 
a) Toca de animais em crista b) Erosão em pé de talude de jusante 
 
 
 
c) Vertedouro fissurado d) Rip rap restaurado 
 
Fonte: Autor (2021) 
4.1.4 Barragem São Mamede (São Mamede-PB) 
16 
 
Não foi possível acessar o talude de montante desta barragem em razão da vegetação 
altamente densa no local e a presença de uma cerca (Figura 7 – a)). Foi constatado a falta de 
proteção do talude de jusante e a presença de erosão (Figura 7 –b)). Há afundamento no contato 
do material solo com o muro de concreto do vertedouro (Figura 7 – c)). O SNISB classificou 
essa barragem com Categoria de Risco (CRI) alta, e devido a permanência de anomalias é 
prudente manter a classificação atual. 
 
Figura 7 – Anomalias na Barragem de São Mamede 
 
a) Talude de montante inacessível b)Talude de jusante erodido 
 
 
 c) Contato de solo com muro de concreto 
Fonte: Autor (2021) 
 
4.1.5 Barragem Jatobá I (Patos – PB) 
 
A barragem Jatobá I apresentou anomalias em todos os seus elementos estruturais. O 
talude de montante apresentou tombamento de pedras, muitas árvores e arbustos e deformações 
expressivas (Figura 8 – a)). As ombreiras tinham erosões sendo possível enxergar à montante 
rocha onde o elemento estava assentado (Figura 8 –b)). 
Havia afundamentos e ausência de meio fio na crista da barragem (Figura 8 –c)), bem 
como toca de animais (Figura 8 –d)). E o talude de jusante apresentava canaletas quebradas 
(Figura 8 –e)), erosões profundas (Figura 8 –f)) e ausência de proteção do talude. No vertedouro 
constatou-se a presença de fissuras (Figura 8 – g)) e erosão próxima ao contato do concreto 
com o solo (Figura 8 –h)). 
17 
A barragem Jatobá I foi o maciço que apresentou mais anomalias de todas as oito 
barragens estudadas neste trabalho. O SNISB classifica a barragem Jatobá I com Categoria de 
Risco (CRI) média, mas diante das condições é plausível modificar a CRI para alta. 
 
Figura 8 – Anomalias na barragem Jatobá I 
 
 
 a) Talude de montante b) Ombreira de montante 
 
 c) Crista com afundamentos d) Toca de animais na crista 
 
 e) Canaleta obstruída f) Talude de jusante com sulcos profundos 
18 
 
 g) Vertedouro fissurado h) Erosão próxima ao vertedouro 
Fonte: Autor (2021) 
 
4.1.6 Barragem Farinha (Patos – PB) 
 
A barragem da Farinha com vertedouro central de concreto, apresentava em 2016, 
rachaduras com vazamentos visíveis através do paredão de concreto (Figura 9 – a)), relatado 
pela impressa local na época (Portal G1-PB), ou seja, apresentava surgência. Após uma 
restauração, foi constatado a permanência em menor quantidade do vazamento pelo vertedouro 
(Figura 9 – b)) principalmente pela lateral do mesmo (Figura 9 – c)). Além da presença densa 
de arbustos e árvores no talude de montante (Figura 9 –d)), é possível visualizar a ausência de 
proteção e erosão no talude de jusante (Figura 10-a)) e também a queda de materiais na região 
do contanto do maciço de solo com o concreto (Figura 10 – b)). A permanência da surgência 
com carreamento de materiais, sugere que não se trata de uma barragem de CRI média, como 
indicou o SNISB, e sim CRI alta, devido a pontuação 8 no quadro 3. 
 
Figura 9 –Anomalias na Barragem Farinha. 
 
 
 
a) Surgência em 2016 b) Situação atual do vertedouro de concreto 
 Fonte: G1-PB (2016) Fonte: Autor (2021) 
 
 
19 
 
c) Surgência na lateral do vertedouro d) Talude de montante com muita vegetação 
Fonte: Autor (2021) 
 
Figura 10 – Mais anomalias presentes na barragem da Farinha 
 
a) Talude de jusante b) Deslizamento de solo no talude de montante 
Fonte: Autor (2021) 
 
4.1.7 Barragem Esguicho (Ouro Branco – RN) 
 
A Barragem Esguicho apresentou erosões profundas em sua ombreira de montante 
(Figura 11 – a)), além de anomalias no meio fio da crista e ausência de proteção no talude de 
jusante (Figura 11-b)). O atual CRI da barragem é médio, o que se evidencia na inspeção 
realizada, corroborando assim com o SNISB. 
 
Figura 11 – Anomalias na Barragem Esguicho 
 
a) Ombreira de montante erodida b) Crista e talude de jusante 
Fonte: Autor (2021) 
20 
4.1.8 Barragem Zangarelhas – (Jardim do Seridó – RN) 
 
A Barragem Zangarelhas, atualmente classificada pelo SNISB com CRI alto, apresentou 
anomalias no talude de montante com a forte presença de árvores e arbustos (Figura 12 – a)). 
A crista tinha canaletas quebradas (Figura 12 –b)), o talude de jusante tinha falhas na proteção 
e ondulações na inclinação, incluindo vestígios de incêndio (Figura 12 – c)). E por fim o 
vertedouro estava fissurado (Figura 12 – d)). O estado de condição da barragem, e a sua falta 
de manutenção é plausível manter o CRI alto atribuído pelo SNISB. 
 
Figura 12 – Anomalias na Barragem Zangarelhas 
 
 
 a) Talude de montante b) Drenagem comprometida no talude de jusante 
 
 c) Inclinação irregular de talude d) Vertedouro fissurado 
Fonte: Autor (2021) 
 
4.2 Estimativa simplificada da área de inundação 
 
4.2.1 Parâmetros de cálculo 
 
Utilizando a equação 2, foi calculado a vazão de pico (Tabela 2), com dados 
provenientes do IGARN para as barragens potiguares e da AESA para os maciços paraibanos. 
 
 
 
21 
Tabela 2 – Dados das barragens e vazão de pico calculada 
 
Barragem Hd (m) V (m³) Qp (m³/s) 
Campo Grande 15,0 23.139.000,00 15.149,40 
Santa Cruz do Trairi 10,0 5.158.750,00 6.067,00 
Esguicho 17,8 27.937.000,00 18.003,00 
Zangarelhas 14,0 7.916.000,00 8.758,00 
Santa Luzia 13,0 11.720.000,00 10.204,00 
São Mamede 10,0 15.790.000,00 10.380,00 
Jatobá I 11,5 17.516.000,00 11.667,30 
Farinha 8,0 25.738.000,00 11.790,00 
 
– Coeficiente de Rugosidade (Manning) (n) 
 
Os rios a jusante estudados possuem no geral as seguintes características: Com 
meandros, bancos e poços pouco profundos, limpos, com águas baixas, declividade fraca e com 
pedras. Sendo assim segundo a Tabela 4 tem-se n=0,50. 
 
 – Declividade (Io) 
 
Como explicado na metodologia, os valores de declividade para cada rio a jusante 
calculados são apresentados na Tabela 3: 
 
Tabela 3 – Declividade média das calhas 
 
Rio à jusante Io (%) 
Rio Potengi (Campo Grande) 1,30 
Rio Trairi (Santa Cruz do Trairi) 1,50 
Rio Quipauá (Santa Luzia) 1,10 
Rio Sabugi (São Mamede) 1,60 
Riacho dos Mares (Jatobá I) 2,10 
Rio Espinharas (Farinha) 0,90 
Rio Barra Nova (Esguicho) 0,90 
Rio das Cobras (Zangarelhas) 0,95 
 
4.2.2 Dimensionamento de seções de cheia 
 
A Tabela 4 traz o tamanho da área molhada e o respectivo raio hidráulico da seção 
transversal trapezoidal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
Tabela 4 – Área molhada das seções de inundação 
 
Barragem Zona urbana mapeada N° de seções 𝑛 ∗ 𝑄𝑝
√𝐼𝑜
= 𝐴𝑚 ∗ 𝑅ℎ3
2 
 
Campo Grande São Paulo do Potengi - RN 3 6.643,45 
Santa Cruz do 
Trairi 
Santa Cruz -RN 3 2.476,84 
Esguicho Ouro Branco – RN 3 8.582,59 
Zangarelhas Jardim do Seridó - RN 3 3.461,90 
Santa Luzia Santa Luzia – PB 1 3.520,71 
São Mamede São Mamede - PB 2 5.470,74 
Jatobá I Patos – PB 3* 6.149,20 
Farinha Patos – PB 3* 6.048,14 
*Duas seções em comum 
 
4.3 Estimativa aproximada das áreas de inundação 
 
Com as seções trapezoidais calculadas e as posicionando no mapa de satélite do Google, 
tem-se os seguintes resultados de área de inundação estimada (linhas vermelhas). As calhas 
originais dos rios são representadas pela linha grossa azul. 
Todas as imagens têm como fonte as imagens de satélite do Google. E vale ressaltar que 
o maior número de seções significa uma maior precisão da área de inundação. 
 
 
Figura 13 – Estimativa de área inundável 
 São Paulo do Potengi – RN 
 
 
Fonte: Google Earth 
 
23 
Figura 14 – Estimativa de área inundável -Santa Cruz- RN 
 
 
Fonte: Google Earth 
 
Figura 15 – Estimativa de área inundável - Santa Luzia – PB 
 
Fonte: Google Earth 
 
 
24 
Figura 16 – Estimativa de área inundável – São Mamede 
 
 
Fonte: Google Earth 
 
 
Figura 17 – Estimativa de área inundável – Ouro Branco – RN 
 
Fonte: Google Earth 
25 
Figura 18 – Estimativa de área inundável –Jardim do Seridó- RN 
 
Fonte: Google Earth 
 
 
Figura 19 – Estimativa de área inundável – Patos-PB (Jatobá I) 
 
Fonte: Google Earth 
 
 
26 
Figura 20 - Estimativa de área inundável – Patos-PB (Farinha) 
 
Fonte: Google Earth 
 
Figura 21 - Estimativa de área inundável – Patos-PB (Jatobá I ou Farinha) 
 
Fonte: Google Earth 
27 
Com a área delimitada pelas linhas vermelhas, é possível estimar o número de 
domicílios que seriam potencialmente atingidos e multiplicar pela ocupação média por 
domicílio de acordo com o IBGE (2010), gerando a Tabela 5. 
 
Tabela 5 – População afetada imediatamente a jusante 
Cidade População estimada 
potencialmente afetada 
Domicílios potencialmente 
afetados 
São Paulo do Potengi – 
RN 
1150 hab. 420 
Santa Cruz –RN 1000 hab. 340 
Santa Luzia – PB 350 hab. 120 
São Mamede – PB 700 hab. 220 
Patos – PB* 7700 hab. 2300 
Ouro Branco – RN 150 hab. 55 
Jardim do Seridó - RN 820 hab. 300 
*Para cada barragem há diferenças irrelevantes Fonte: IBGE (2010) 
 
5 DISCUSSÃO 
 
Ao aplicar a metodologia da Resolução 143/2012 do CNRH nas oito barragens, é 
necessário fazer algumas ponderações. As CRIs das duas barragens de Patos deveriam ser 
reclassificadas para alto pelo SNISB, pelo fato da ampla quantidade de anomalias que a 
Barragem Jatobá I possui, e pela persistente surgência na Barragem Farinha. Na categoria 
deformações e recalques (Quadro 2) a Barragem Jatobá I atinge a pontuação de 8 e a Barragem 
Farinha no quesito percolação atinge a mesma pontuação. Sendo assim, as duas barragens 
deveriam ser classificadas como categoria de risco alto. 
Um ponto que chama a atenção é que barragens classificadas pelo SNISB com CRI alto 
(Santa Cruz do Trairi e Zangarelhas) possuíam um estado de conservação melhor do que as 
duas represas de Patos, o que reforça uma revisão na classificação e assim aumentar a 
frequência das inspeções. As informações do Sistema Nacional de Informação em Segurança 
de Barragens devem ser atualizadas em concordância com as inspeções técnicas futuras. 
Apesar do reparo na crista da Barragem Santa Cruz do Trairi com a pavimentação com 
britas graníticas, não foi possível concluir que os problemas de afundamento e trincas foram 
solucionados, uma vez que o SNISB ainda a considera com CRI alto. 
Nas demais barragens, o estado de conservação sugere uma CRI médio, mas o estado 
de abandono de São Mamede, apesar da vistoria feita pela ANA em 2019, continua com 
anomalias vistas no Manual do Empreendedor Sobre Segurança de Barragens da ANA (2016). 
A pontuação exata para a CRI de cada barragem não foi levantada, em decorrência da 
falta de informações técnicas quanto ao tipo de solo da fundação das barragens, bem como a 
total falta de abordagem do plano de segurança que também traz pontos para a classificação 
quantitativa da CRI. O estado de conservação atual corrobora com o SNISB. 
Quanto ao DPA, pelo atual método de classificação, todas as oito barragens são 
classificadas pelo SNISB com DPA alto. Mas não só isso, quantitativamente todas possuem 
DPA de pontuação 27 (Quadro 4). E os resultados das estimativas de área inundável nas zonas 
urbanas a jusante mostra uma alta discrepância no que se refere ao tamanho da população 
atingida, principalmente entre as cidades de Patos e Ouro Branco. 
O atual método de quantificar o Dano Potencial Associado se mostra impreciso nesta 
questão, pelo fato de não levar em conta o tamanho da população que reside a jusante da 
28 
barragem. Só é checado se há ou não pessoas residentes a jusante o que se mostrou insuficiente 
para quantificar as consequências referentes ao potencial de perdas de vidas humanas. 
 
6 CONCLUSÃO 
 
Com esta avaliação das condições de conservação e estimativa simplificada das áreas 
de inundação originada por um possível colapso das oito barragens, foi possível concluir que o 
SNISB por meio dos órgãos fiscalizadores, deve rever sua classificação de categoria de risco 
em barragens, principalmente aquelas próximas a áreas urbanas de modo a aumentar a 
frequência das inspeções e identificar perigos em potencial e iminentes e definir as medidas 
preventivas ou corretivas a serem tomadas pelos empreendedores. 
É necessário que a Resolução 143/2012 da ANRH adoteuma nova metodologia para 
classificar o dano potencial das barragens. Adotando uma fórmula mais precisa e consistente 
que leve em consideração o tamanho da população que possa ser atingida por um possível 
rompimento. As barragens próximas a Patos, uma cidade com mais de 100 mil habitantes, não 
pode ter DPA igual ao Esguicho próximo a Ouro Branco com 4 mil habitantes. 
 
7 REFERÊNCIAS 
 
Agência Nacional de Águas (Brasil). Relatório de Segurança de Barragens 2019. Brasília: 
ANA, 2020 
Agência Nacional de Águas (Brasil). Guia de Orientação e Formulários do Plano de Ação 
de Emergência - PAE. Brasília: ANA, 2020 
 
PEREIRA, Lucas Mazullo. Avaliação das Condições de Manutenção e Segurança de 
Barragens no Interior do Estado do Rio Grande do Norte. 2019. 75 f. trabalho de 
graduação - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 
2019. 
 
PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica Básica. 2. ed. São Carlos -Sp: Eesc, 1999 
 
Agência Nacional de Águas (Brasil). Guia de Orientação e Formulários para Inspeções de 
Segurança de Barragem. Brasília: ANA, 2016 
 
OLIVEIRA, ALARCON, Mapeamento de Áreas Suscetíveis Inundação por Rompimento 
de Barragem em Ambiente Semiárido, Tese de doutorado em Geografia Física, 
Universidade de São Paulo (USP) – São Paulo – 2010 
 
ANDERÁOS, Alexandre; ARAÚJO, Ligia M. N. de; NUNES, Carlos Motta. Classificação 
De Barragem Quanto A Categoria De Risco E Dano Potencial Associado. In: XX 
Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, 20., 2013, Bento Gonçalves. Classificação de 
Barragem Quanto a Categoria de Risco e Dano Potencial Associado. Bento Gonçalves: 
Abrh, 2013. p. 1-8. 
 
BRASIL. ANA. Sistema Nacional de informações sobre Segurança de Barragens. 
Disponível em: 
29 
https://portal1.snirh.gov.br/ana/apps/webappviewer/index.html?id=93e7af22c2294572b5aa55
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REDAÇÃO, ClickPB. População teme rompimento no açude de Santa Luzia, no Sertão. 
ClickPB, Paraíba, p. 1, 18 fev. 2019. Disponível em: 
<https://www.clickpb.com.br/paraiba/populacao-teme-rompimento-no-acude-de-santa-luzia-
no-sertao-255248.html> Acesso em 25 Nov. 2020. 
 
GLOBOPLAY (Brasil). Barragem da Farinha está com problemas de vazamento. 2016. 
Disponível em: https://globoplay.globo.com/v/4958556/. Acesso em: 13 jan. 2021 
 
GLOBOPLAY (Brasil), Barragem da Farinha, que abastece a cidade de Patos, apresenta 
fissuras. 2017. Disponível em <https://globoplay.globo.com/v/5768006/> Acesso em 13 jan. 
2021 
 
 
https://www.clickpb.com.br/paraiba/populacao-teme-rompimento-no-acude-de-santa-luzia-no-sertao-255248.html
https://www.clickpb.com.br/paraiba/populacao-teme-rompimento-no-acude-de-santa-luzia-no-sertao-255248.html
https://globoplay.globo.com/v/5768006/