Buscar

GESTÃO DO RISCO DE BARRAGENS DE CONTENÇÃO DE REJEITOS ATRAVES DA APLICAÇÃO DE ANALISES DE RISCOS

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 8 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 8 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Gestão do Risco de Barragens de Contenção de Rejeitos através 
da aplicação de Análises de Riscos 
 
Terezinha Espósito 
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, MG, Brasil 
E-mail: esposito@etg.ufmg.br 
 
Luiz Rafael Palmier 
Palmier, L. R., PhD, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, MG, Brasil 
E-mail: palmier@ehr.ufmg.br 
 
Victor de Pinho Martins Coelho 
Coelho, V. P. M., Graduando em Engenharia Civil, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, 
Belo Horizonte, MG, Brasil 
E-mail: victorpmcoelho10@hotmail.com 
 
Bernardo Braz de Matos 
Matos, B. B., Graduando em Engenharia Civil, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo 
Horizonte, MG, Brasil 
bebrazdematos@gmail.com 
 
RESUMO: Nesse artigo é apresentada a aplicação, em duas barragens de contenção de rejeitos 
brasileiras, dois métodos de Análises de Riscos, a saber, Análise por Diagramas de Localização, 
Causa e Indicadores de Falhas – Location, Cause and Indicator (LCI) e Análises dos Modos de 
Ruptura e seus Efeitos - Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), ambos indutivos e 
qualitativos. Os resultados obtidos permitiram concluir que com a aplicação desses dois 
métodos foi possível obter uma melhor compreensão do comportamento dessas barragens. 
Comprovou-se, também, a eficiência da utilização desses métodos, confirmando serem essas 
análises importantes ferramentas no processo de tomada de decisão dentro do contexto da 
Gestão do Risco de Barragens de Contençao de Rejeitos. Outro aspecto a ser salientado é a 
recomendação da aplicação desses dois métodos de Análises de Riscos para uma única ou para um 
portfólio de barragens de rejeitos. No primeiro caso, fica evidenciada a possibilidade de listar as 
intervenções relativas à segurança da barragem de forma hierarquizada. Já em um portfólio podem 
ser definidas as barragens que devem ser priorizadas para uma manutenção e reparos imediatos. 
 
Palavras-chave: Barragens de Rejeitos, Gestão de Risco, Análises de Riscos, LCI, FMEA. 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Segundo ICOLD (1998) o Risco é uma medida 
da probabilidade e da severidade de um efeito 
adverso para a vida, para a saúde, para os bens 
materiais ou para o ambiente. Segundo Caldeira 
(2005) no caso de Gestão do Risco para obras 
complexas, como as barragens, por exemplo, 
devem ser considerados os acontecimentos 
iniciadores, as respostas do sistema, os 
resultados, os fatores de exposição e as 
consequências. Dessa forma, a Gestão do Risco 
de obras geotécnicas, como as barragens, deve 
passar pela Análise de Riscos, que consiste em 
verificar como diferentes fatores podem 
interagir, possíveis cenários que podem ocorrer 
e quais os prejuízos que esses cenários podem 
provocar. Entende-se, portanto, que embora o 
Risco seja inerente às obras geotécnicas, este 
poderá ser gerido de modo eficiente se forem 
introduzidos princípios básicos de Análises de 
Riscos. Inserido neste contexto, esse artigo que, 
inicialmente, contextualiza a Análise de Riscos 
no âmbito da Gestão do Risco, apresenta 
resultados da aplicação de duas metodologias 
de Análises de Riscos, que possuem na sua 
concepção raciocínios lógicos indutivos, a 
saber, Análise por Diagramas de Localização, 
Causa e Indicadores de Falhas – Location, 
Cause and Indicator (LCI) e Análises dos 
Modos de Ruptura e seus Efeitos - Failure 
Modes And Effects Analysis (FMEA). 
 Ressalta-se que o LCI é um método de 
Análises de Risco especificamente com 
aplicação em barragens. Foi desenvolvido no 
Reino Unido onde é denominado “Risk 
Mangement for UK Reservoirs” (Hughes et al., 
2000). O método FMEA é indicado para definir, 
identificar e analisar potenciais falhas, a partir 
de um determinado modo de falha, as 
respectivas causas e consequências de efeitos, 
assim como os meios de detecção e prevenção 
dos modos de falha e de mitigação dos seus 
efeitos. 
 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
2.1 Gestão do Risco 
 
Segundo Caldeira et al. (2005) os 
procedimentos a serem adotados numa Gestão 
do Risco passam, necessariamente, pela Análise 
de Riscos que constitui, juntamente com a 
Apreciação do Risco, etapa da Avaliação do 
Risco. A Avaliação do Risco e a Tomada de 
Decisões juntamente com o Controle do Risco, 
formam o Sistema de Gestão do Risco. A figura 
1 apresenta uma síntese das atividades relativas 
à Gestão do Risco. 
 A Análise de Riscos é uma etapa muito 
importante a ser destacada na Gestão do Risco. 
Entretanto, após a realização de uma Análise de 
Riscos, há que proceder também à Apreciação 
do Risco, que consiste no processo de 
ponderação e de julgamento do significado do 
risco obtido na Análise de Riscos. A Análise e a 
Apreciação do Risco constituem a etapa da 
Avaliação do Risco. A Avaliação do Risco, 
qualitativa ou quantitativa, em conjunto com os 
procedimentos de Tomada de Decisão e 
Controle do Risco, visam assegurar a 
verificação de todos os critérios de aceitação do 
risco relacionados com a segurança da obra 
(figura 1). Essas decisões podem resultar na 
adoção de medidas de redução ou de controle 
do risco. Nesse sentido, numa Gestão do Risco 
é muito importante a análise do custo-benefício 
nas medidas de redução do risco. Essas medidas 
tendem a reduzir o risco a limites aceitáveis. 
 
 
 Análise 
 de riscos 
Avaliação 
do risco 
 Apreciação 
 do risco 
 Tomada de decisão 
 Controle dos riscos 
Descrição do âmbito 
Descrição do âmbito 
 
Identificação do perigo 
Identificação das consequências 
Admissibilidade do risco 
Admissibilidade do risco 
 
Estimativa da 
probabilidade das 
consequências 
Estimativa da 
grandeza das 
consequências 
Estimativa do risco 
Estimativa do risco 
 
Tomada de decisão 
Tomada de decisão 
 
Controle do risco 
Controle do risco 
 
Observação do risco 
Observação do risco 
Percepção 
do risco 
 
Figura 1. Atividades relativas à gestão do risco 
(Fonte: Caldeira, 2005) 
 
2.2 Análise de Riscos 
 
A Análise de Riscos é parte integrante da 
Gestão de Riscos e consiste em verificar como 
diferentes fatores podem interagir, os possíveis 
cenários e quais os prejuízos que esses cenários 
podem provocar. Segundo Caldeira (2005) a 
Análise de Riscos compreende o conjunto de 
procedimentos que visam a identificação de 
acontecimentos indesejáveis, que conduzem à 
materialização dos riscos, assim como a análise 
dos mecanismos que desencadeiam esses 
acontecimentos e a determinação das respostas 
das estruturas e das respectivas consequências. 
 As Análises de Riscos apresentam vantagens 
e limitações. Como limitações essas análises 
podem, em alguns casos, tornarem-se tarefas 
complexas e potencialmente caras. Já como 
vantagens podem ser citadas (Caldeira, 2005): 
 Identificação sistemática dos modos de 
ruptura potenciais; 
 Melhoramento do entendimento do 
desempenho das estruturas; 
 Integração das várias áreas disciplinares; 
Gestão 
do risco 
 Hierarquização da importância relativa 
dos modos de ruptura; 
 Identificação dos cenários mais graves; 
 Estabelecimento de bases para 
identificação de medidas de redução do 
risco; 
 Comparação de diferentes obras; 
 Definição de áreas com insuficiência de 
dados ou de informações; 
 Estabelecimento de prioridades 
relativamente às medidas de redução do 
risco. 
 
Segundo Caldeira (2005) numa Análise de 
Riscos podem ser destacadas as seguintes 
etapas: 
 Definição dos objetivos e do âmbito de 
atuação. 
 Identificação do perigo 
 Identificaçãodas consequências 
 Estimativa da grandeza das 
consequências 
 Estimativa da probabilidade das 
consequências 
 Estimativa do risco. 
 
2.3 Análise de Riscos e Barragens de 
Contenção de Rejeitos 
 
Os rejeitos têm sido alvos de grande interesse 
por parte das empresas do setor de mineração, 
que vêm procurando alternativas de disposição 
desses materiais, de forma econômica e segura. 
Dentre os diversos métodos de deposição tem-
se verificado uma preferência das mineradoras 
brasileiras pela deposição dos rejeitos em 
superfície, com utilização de barragens de 
contenção de rejeitos. Essas barragens podem 
ser construídas em etapas, com alteamentos 
sucessivos e ao longo do tempo, sendo que em 
muitos casos o próprio rejeito pode se constituir 
no material de construção (Espósito, 2000). 
 Deve ser ressaltada que apesar da moderna 
tecnologia disponível para o projeto, a 
construção e a operação de barragens, rupturas 
de barragens de contenção de rejeitos 
continuam a ocorrer. As consequências destas 
rupturas têm sido perdas econômicas e 
degradação ambiental, e, em muitos casos, 
perda de vidas humanas. As principais causas 
destas rupturas podem incluir, em alguns casos, 
características geotécnicas complexas que 
demandam cuidados. Entretanto, as causas 
incluem, muitas vezes, situações possíveis de 
serem resolvidas com a utilização de 
tecnologias já disponíveis, o que leva a concluir 
que talvez o conhecimento não esteja sendo 
aplicado de forma sistemática. Ao se analisar 
casos de rupturas de barragens de contenção de 
rejeitos brasileiras e do mundo é possível 
identificar características e parâmetros que 
poderiam indicar a possibilidade de ocorrência 
desses eventos. De posse desses dados poder-se-
ia utilizar metodologias que sob o ponto de 
vista técnico, científico e acadêmico, 
contemplassem conhecimentos necessários para 
se avaliar a Segurança das Barragens de 
Contenção de Rejeitos. Nesse sentido, a 
“Engenharia de Barragens de Contenção de 
Rejeitos” deve atuar no projeto, na construção, 
na operação e na desativação dessas barragens, 
tendo em vista o bom funcionamento dessas 
estruturas dentro do contexto da segurança. O 
planejamento e a execução de atividades de 
projeto, de construção, de operação, de 
monitoramento e de manutenção das barragens, 
assim como de ações necessárias em situações 
de emergência e na desativação poderão ser 
realizadas com muito melhor desempenho à luz 
de uma Gestão de Segurança eficiente. 
Entende-se que os procedimentos a serem 
adotados num Sistema de Gestão de Segurança 
de Barragens de Contenção de Rejeitos devem 
atender à Gestão do Risco, passando, 
necessariamente, pelas Análises de Riscos. 
 
2.4 Principios do Metodo LCI 
 
Hughes et al. (2000) produziram uma série de 
diagramas de Localização, Causa e Indicador 
(LCI) com base em modos de falhas conhecidas 
de diferentes tipos de barragens e em dados 
históricos e julgamento de engenharia de 
barragens. Cada diagrama LCI foi realizado em 
função das características das barragens, tais 
como: tipo (concreto ou aterro), altura (menos 
de 15 m, de 15-30 m, maior do que 30 m) e a 
idade (antes 1840, entre 1840 e 1960 e após 
1960). A aplicação dos diagramas LCI é 
implementada em duas etapas, sendo a primeira 
condicionante para a realização da segunda. A 
Etapa 1 procede à avaliação das consequências 
e a apreciação dos resultados. Nessa etapa toda 
informação relativa ao vale à jusante é 
compilada, em princípio numa abrangência de 
30 km, sendo indicada uma visita de inspeção 
no vale próximo, ou seja, nos primeiros 5 km. 
Em seguida estima-se a vazão de pico na seção 
da barragem, o tempo de ruptura e o nível de 
cheia atingido em seções do vale 
representativas do trecho do rio em estudo. 
Após a estimativa dos níveis de água atingidos 
pela cheia ao longo do vale é realizada a 
avaliação do Índice Global de Impacto (IGI), 
determinado pela combinação ponderada das 
perdas de vidas humanas e de bens econômicos. 
Após o cálculo do IGI é feita a classificação dos 
impactos e definidos os estudos seguintes, ou 
seja, se IGI < 175 a aplicação do método é 
interropinda, caso contrário procede-se à etapa 
seguinte. 
 Para o cálculo do IGI pressupõe-se a análise 
separada das perdas de vidas humanas (PPV) e 
das perdas econômicas (PE), que são avaliadas 
para o vale a jusante próximo (<5km) e para o 
vale afastado (5 a 30 km). Para o cálculo do 
índice relativo à perda potencial de vidas 
humanas (PPV) é estimado o número de 
pessoas em perigo (PAR) para cada um dos 
tipos de ocupação considerados, ou seja, zonas 
residenciais, zonas construídas não residenciais, 
vias de comunicação e áreas recreativas. 
Calcula-se, a seguir, o PPV (equações 1 e 2): 
 
PPV = 0,5 PAR (vale próximo) (1) 
 
PPV = PAR 
0,6
 (vale afastado) (2) 
 
O IGI é determinado pela equação 3: 
 
IGI = 100 PE <5km+PPV <5km+30PE 5-30km+PPV 5-30km (3) 
 
Em que 
PE Perdas econômicas 
PPV perda potencial de vidas humanas 
 
Hughes et al. (2000) relataram que na Etapa 2 
as causas e os indicadores das falhas são 
classificados (com escalas de 1 a 5) por meio de 
três atributos: 
1. Efeitos ou consequências no sistema (Ef.): 
relaciona o indicador induzido pela causa em 
análise num determinado subsistema 
(localização) com a ruptura total (ou parcial) da 
barragem (1 para baixo, 5 para elevado); 
2. Probabilidade (Prob.): correspondente à 
probabilidade da ruptura do subsistema no caso 
da causa em análise e indicador em estudo (1 
para baixa, 5 para elevada); 
3. Grau de confiança (Conf.): confiança das 
estimativas do efeito e da probabilidade, tendo 
em vista as incertezas do conhecimento dos 
subsistemas em análise (5 para baixo ou 
duvidoso, 1 para elevado ou detalhado). 
 Após a classificação dos atributos são 
calculados quatro índices para cada conjunto 
Localizador/Causa/Indicador; ou seja: 
1. Índice de Ordenação, IndOrd, determinado 
pelo produto das classificações do atributo 
Efeito pelo da Probabilidade de ruptura. 
2. Índice de Confiança, IndConf, igual ao Grau de 
Confiança. 
3. Índice de Criticalidade, IndCrit, definido como 
o produto das classificações atribuídas ao 
Efeito, à Probabilidade e ao Grau de Confiança. 
4. Índice de Risco, IndRisco, determinado pelo 
produto do Índice de Criticalidade pelo Índice 
Global de Impacto, IGI (relativo às 
consequências). 
 Para o caso específico de aplicação em 
barragens de contenção de rejeitos, 
independente do valor encontrado para IGI, 
sempre se recomenda a realização da Etapa 2. 
Outro aspecto é que para essas estruturas os 
diagramas devem considerar o item 
"Localização", com suas subdivisões "Corpo da 
Barragem, Fundações e Ombreiras" e 
"Vertedouro e seus Componentes", como o 
método LCI original, devendo ser adicionado 
uma subdivisão que contemple ser a barragem 
em estudo de contenção de rejeitos (Espósito & 
Palmier, 2013). Dessa forma, no caso desse 
artigo foi inserido o item "Reservatório de 
acumulação de rejeitos”. 
 
2.5 Principios do Metodo FMEA 
 
O método é uma técnica indicada para definir, 
identificar e analisar potenciais falhas, a partir 
de um determinado modo de falha, as 
respectivas causas e consequências de efeitos, 
assim como os meios de detecção e prevenção 
dos modos de falha e de mitigação dos seus 
efeitos. Segundo Caldeira (2005) a análise dos 
modos de ruptura e seus efeitos (FMEA) é uma 
técnica que considera os diversos modos de 
rupturade um dado elemento e determina os 
seus efeitos noutras componentes e no sistema 
global. Esse método procura determinar os 
modos de rupturas dos componentes mais 
simples, as suas causas e de que maneira eles 
afetam os níveis superiores do sistema. Durante 
o desenvolvimento do FMEA algumas 
perguntas básicas devem ser respondidas 
(Caldeira, 2005): 
 Quais os itens que fazem compõem o 
sistema? 
 Como cada parte do poderia falhar? 
 Quais mecanismos poderiam produzir 
estes modos de falha? 
 Quais seriam os efeitos se essas falhas 
ocorressem? 
 Essas falhas poderiam acarretar em 
algum perigo? 
 Como essa falha poderia ser detectada? 
 O que poderia ser planejado para 
evitar/compensar/minimizar a falha? 
 
Alguns conceitos e definições utilizados na 
análise FMEA são citados por Caldeira (2005): 
 Ruptura (ou falha) é a cessação da aptidão 
de um elemento ou do sistema para 
cumprir uma das funções para a qual foi 
projetado. 
 Modo de ruptura é a forma como a 
ruptura é observada num elemento do 
sistema. 
 Causa (s) da ruptura é (são) o (s) 
acontecimento (s) que conduz (em) aos 
modos de ruptura. 
 Efeito de um modo de ruptura é o 
conjunto de consequências associadas à 
perda de aptidão de um elemento para 
cumprir a função requerida. 
 
Para a realização da análise FMEA é importante 
a formação de um grupo de pessoas que 
identifiquem o produto/processo em questão, 
suas funções, os tipos de falhas que podem 
ocorrer, os efeitos e as possíveis causas desta 
falha. Em seguida devem ser avaliados os riscos 
de cada causa de falha por meio de índices e, 
com base nesta avaliação, tomadas as ações 
necessárias para diminuir estes riscos, 
aumentando a confiabilidade do 
produto/processo. 
Tendo em vista a aplicação da FMEA 
ressalta-se que o método pode ser conduzido, 
basicamente, em seis etapas (Caldeira, 2005): 
1. Estruturação do sistema; 
2. Definição das funções/ requisitos de cada 
componente do sistema; 
3. Identificação dos modos potenciais de 
ruptura associados a cada função de 
cada componente; 
4. Identificação das causas potenciais; 
5. Descrição dos efeitos diretos, nas demais 
componentes e no sistema; 
6. Identificação das medidas disponíveis 
para detecção das causas ou dos modos 
de ruptura e para o controle ou a 
mitigação dos seus efeitos. 
 
O objetivo final de uma FMEA é identificar 
todos os modos de ruptura de um sistema, ou 
seja, todas as possibilidades de ruptura 
catastróficas e críticas para o seu 
funcionamento, de modo a eliminá-las (prevenir 
a ocorrência) ou controlá-las (limitar os seus 
efeitos), o mais cedo possível, através de ações 
corretivas. 
 
 
3 RESULTADOS RELATIVOS À 
APLICAÇÃO DO MÉTODO LCI NAS 
BARRAGENS DE CONTENÇÃO DE 
REJEITOS A E B 
 
O método LCI foi aplicado em duas barragens 
de contenção de rejeitos, denominadas A e B, 
ambas formadas por maciços de terra, com 
seções homgeneas. A barragem A com 
reservatório destinado a conter rejeito de 
minério de ferro, possuia altura final 53 m, e a 
B, cuja finalidade do reservatório é conter 
rejeito de bauxita, aprestnava altura final 64 m. 
Foi calculado o IGI, conforme equações 1, 
2 e 3 (cálculos detalhados em Espósito & 
Palmier, 2013), resultando nos valores 1554 e 
4358, para as barragens A e B, 
respectivamente. A tabela 1 apresenta as 
pontuações dadas aos atributos Ef., Prob. e 
Conf., relativas às barragens A e B. 
 
Tabela 1. Pontuações dos atributos Ef., Prob. e Conf 
Localização Causa Indicador Ef. Prob. Conf. 
 A B A B A B 
Corpo da 
barragem, 
fundações e 
ombreiras 
Recal 
que 
 
Fendas no 
coroamento 
ou nos taludes 
1 1 2 1 2 2 
 
Zonas 
úmidas, 
surgências 
 
 
2 2 
 
2 1 
 
3 2 
Erosão 
Interna 
4 4 1 1 2 2 
 
Redução da 
borda livre 
 
 
3 3 
 
2 1 
 
3 2 
Galgamento 
 
 
5 5 2 1 3 2 
Instabi 
lidade 
dos 
taludes 
Fendas, 
deformação, 
movi 
mentos 
 
Zonas úmdas, 
surgências 
 
3 3 
 
 
 
 
2 2 
1 1 
 
 
 
 
1 1 
2 3 
 
 
 
 
3 2 
 
Redução da 
borda livre 
 
3 3 2 1 3 2 
Galgamento 
 
 
5 5 2 1 3 2 
Erosão 
Inter 
na 
 
 
 
 
 
Sumidouros 
vegetação 
excessiva 
 
3 3 
 
 
 
1 1 
 
 
 
2 2 
 
 
 
Piping 
 
5 5 1 1 2 2 
Instabili 
dade dos 
taludes 
 
 
4 4 1 1 2 2 
Ero 
são 
Exter 
na 
 
Deterioriza 
ção do pé do 
talude de 
jusante 
2 2 4 1 2 1 
 
Deterioriza 
ção da face do 
talude de 
jusante 
 
1 1 
 
2 1 
 
2 2 
 
Deterioriza 
ção da face do 
talude de 
montante 
 
1 1 
 
2 3 
 
3 3 
 
 
Galgamento 
 
 
 
5 5 
 
2 1 
 
3 1 
Vertedouro e 
seus 
componentes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Deterio
razação
das 
estrutu 
ras 
 
Erosao, 
fendas 
 
1 1 2 2 2 2 
Deformações 2 2 1 1 2 2 
 
 
 
 
 
Obstru
ção do 
fluxo 
Redução da 
capacidade de 
vazão 
galgamento 
 
Redução da 
capacidade de 
vazão 
5 5 
 
 
 
 
4 4 
 
 
1 1 
 
 
 
 
1 1 
 
 
2 2 
 
 
 
 
1 1 
 
 
Tabela 1. Pontuações dos atributos Ef., Prob. e Conf 
Continuação 
Localização Causa Indicador Ef. Prob. Conf. 
 A B A B A B 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reservatório 
de 
acumulação 
de rejeitos 
 
 Deterioriza 
ção estrutural 
dos materiais 
 
3 3 1 1 1 2 
Danos nas 
estruturas 
 
2 2 1 1 1 2 
 
 
Capaci 
dade de 
vazão 
inade 
quada 
 
 
Instabi 
lidade e 
capa 
cidade 
inade 
quada 
de fluxo 
 
 
Danos 
localizados 
 
Galgamento 
 
 
 
Capacidade de 
decantação dos 
rejeitos e 
clarificação da 
água 
decrescidas 
 
 
Subida de 
água a 
montante e 
galgamento 
 
 
2 2 
 
 
5 5 
 
 
 
2 2 
 
 
 
 
 
 
 
5 5 
 
 
 
1 1 
 
 
1 1 
 
 
 
1 1 
 
 
 
 
 
 
 
1 1 
 
 
 
1 2 
 
 
1 2 
 
 
 
2 1 
 
 
 
 
 
 
 
3 1 
 
 
 
 
Foram calculados os índices IndOrd, IndConf, 
IndCrit e IndRisco, conforme: 
IndOrd = Ef x Prob 
IndConf = Conf 
IndCrit = Ef x Prob x Conf 
IndRisco = Ind Crit x IGI 
 
A determinação de um valor limite para o 
Índice de Risco (IndRisco) pode permitir uma 
visão global sobre o estado de alerta. 
Considerando os resultados obtidos para as 
barragens A e B, valores maiores do que 
40.000 (estimativa preliminar) foram 
considerados situações de alerta (tabela 2). 
 
Tabela 2. LCI associado com o IndRisco > 40.000 
Localização Causa Indicador 
Corpo da barragem, 
fundações e ombreiras 
Recalque 
 
Instabilidade 
dos taludes 
 
Erosão Interna 
 
Erosão Externa 
Galgamento (A e B) 
 
Galgamento (A e B) 
 
 
Piping (A) 
 
Galgamento (A) 
Vertedouro e seus 
componentes 
Capacidade de 
vazão inade 
quada 
Galgamento (B) 
 
 
Recomenda-se a aplicação desse método para 
um grande número de barragens de rejeitos 
para que seja possível estabelecer um número 
de referência com mais confiabilidade para 
este índice. 
 
4 RESULTADOS RELATIVOS À 
APLICAÇÃO DO MÉTODO FMEA NAS 
BARRAGENS DE CONTENÇÃO DE 
REJEITOS A E B 
 
O método FMEA foi aplicado nas duas 
barragens de contenção de rejeitos, A e B, 
sendo inicialmente estabelecidos os sistemas 
para essas barragens (figura 2). As barragenssão semelhantes, por isso, o mesmo sistema foi 
utilizado para ambas, sendo somente o item 
"1.1.6.4 Drenos nas ombreiras” incorporados na 
barragem de contenção de rejeitos B. 
 Para cada elemento do sistema foi 
incorporada a sua Função, Falha, Efeito Final, 
Índice de Severidade (Si), Causa, Índice de 
Ocorrência (Oi), Tipo de Controle, Índice de 
Detecção (Di) e RPNi (Risk Priority Number - 
Número Potencial de Risco). Ressalta-se que o 
Índice de Severidade (Si) representa quão grave 
são as conseqüências (efeitos) de cada modo de 
falha, o Índice de Ocorrência (Oi) mostra como 
ocorre a probablidade de ocorrência da causa da 
falha e, por fim, o Índice de detecção (Di) 
significa qual é a chance de ser detectada a 
causa da falha (tabela 3). RPNi é igual ao 
produto do Si , Oi e Di de cada modo de falha. 
 
Sistema das barragens de rejeitos A e B 
1.1 Corpo da barragem 
 1.1.1 Crista 
 1.1.2 Núcleo 
 1.1.3 Talude de montante 
 1.1.3.1 Borda livre 
 1.1.4 Talude de jusante 
 1.1.5 Sistema de drenagem superficial 
 1.1.5.1 Canaletas de concreto 
 1.16 Sistema de drenagem interna 
 1.1.6.1 Tapete drenante 
 1.1.6.2 Filtro vertical 
 1.1.6.3 Dreno de pé 
 1.1.6.4 Dreno nas ombreiras 
 (apenas na barragem B) 
1.2 Sistema Vertedouro 
1.3 Ombreiras 
 1.3.1 Ombreira direita 
 1.3.2 Ombreira esquerda 
1.4 Fundação 
1.5 Reservatório de acumulação de rejeitos 
Figura 2. Sistema de barragens de rejeitos A e B 
 
Tabela 3. Índices de Severidade Si, Ocorrência Oi e 
Detecção Di 
 Si Oi Di 
Si Efeito Oi Prob. Di Prob. 
1 Muito baixo 1 Improvável 
(0,1 %) 
1 Quase 
Certa 
2, 3 Baixo 2, 3 Remoto 
(0,1 to 1 %) 
2 Muito Alta 
4, 5 Medio 4, 5, 6 Ocasional 
(1 to 10 %) 
3 Alta 
6, 7, 8 Severo 7, 8, 9 Provável 
(10 to 20 %) 
4 Modera 
damente 
Alta 
9 Muito 
severo 
10 Frequente 
 (> 20 %) 
5 Moderada 
10 Catastrófi 
co 
 6 Baixa 
 7 Muito 
Baixa 
 8 Remota 
 9 Muita 
Remota 
 10 Quase 
Impossível 
 
Como a tabela para a especificação de cada 
elemento do sistema é muito extensa, nesse 
artigo optou-se por apresentar apenas dois 
elementos a título de exemplo (tabela 4). 
Informações completas se encontram em 
Espósito & Palmier (2013). 
 
Tabela 4. Exemplo da aplicação do FMEA 
 
 
A faixa de variação para os números RPNi 
encontrada foi 4 a 225. Foi proposto um critério 
com base nos valores RPNi, ou seja, 1. < RPNi 
< 50 Risco Aceitável ; 50 < RPNi <120 Risco 
tolerável ; e RPNi > 120 Risco Intolerável. A 
tabela 5 mostra os locais onde os valores de 
RPNi foram maiores do que 120 (Risco 
Intolerável ), para ambas as barragens . 
 Ao final foi plotada a Matriz de Risco 
considerando Si e Oi, conforme figura 3. As 
posições mais à esquerda e mais elevadas, 
podem ser interpretadas como uma situação de 
alerta. Os itens críticos foram " 1.1.3.1” (Borda 
livre – Bar. A) e "1.1.6.3” (Dreno de pé – Bar. 
B). Os resultados completos dessas análises se 
encontram em Espósito & Palmier (2013). 
Tabela 5. Risco Intolerável - RPNi > 120 
 
 
 
 
Figura 3. Matriz de risco 
 
 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Métodos de Análise de Riscos estão sendo 
recentemente aplicados a barragens de 
contenção de rejeitos. No entanto, há ainda uma 
falta de valores-limite de risco para subsidiar a 
análise geral. Nesse sentido, tendo em vista ser 
uma contribuição nesse tema, foram aplicados 
os métodos LCI e FMEA em duas barragens de 
contenção de rejeitos, sendo adotados como 
valores-limites para a análise LCI IndRisco igual 
a 40.000 e para a análise FMEA RPNi igual a 
120. Entende-se que a partir destes valores os 
elementos analisados se encontrariam sob um 
estado de alerta. Tendo em vista a análise da 
eficácia de cada método empregado pode-se 
afirmar que o LCI é um método mais geral, que 
se baseia num estudo aprofundado dos impactos 
no vale a jusante. Já o FMEA é um método 
mais detalhado, sendo cada elemento do 
sistema considerado na análise. Deve ser 
salientado que ambos os métodos podem ser 
aplicados em uma única ou em um portfólio de 
barragens. Por fim, pode-se concluir que os dois 
métodos aqui aplicados permitiram uma melhor 
compreensão do comportamento das barragens 
analisadas, confirmando que métodos de 
Análises de Riscos são ferramentas muito 
importantes no processo de tomada de decisão 
da Gestão do Risco. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Os autores agradecem à FAPEMIG (Fundação 
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de 
Minas Gerais) pelo apoio para a realização 
desta pesquisa e à FEAM (Fundação Estadual 
do Meio Ambiente) pelo apoio logístico. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
Caldeira, L. (2005). Análise de Risco em Geotecnia. 
Aplicação a Barragens de Aterro. Programa de 
Investigação para obtenção de Habilitação para 
funções de Coordenação Científica. LNEC, Lisboa, 
238 p. 
Caldeira, L., Pimenta, L.; Silva Gomes, A. (2005). 
Enquadramento das análises de riscos e sua aplicação 
a barragens de aterro. Seminário de Barragens 
Tecnologia, Segurança e Interação com a Sociedade, 
LNEC, Lisboa, Vol.T4.C4, pp. 569-685. 
Espósito, T.J. (2000), “Metodologia Probabilística e 
Observacional Aplicada a Barragens de Rejeito 
Construídas por Aterro Hidráulico”. Tese de 
Doutorado, Publicação G.TD-004A/00, Departamento 
de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de 
Brasília, Brasília, DF, 359 p. 
Espósito, T. J., Palmier, L. R. (2013). Application of Risk 
Analysis Methods on Tailings Dams. Soils & Rocks. , 
v.36, p.97 - 117, 2013 
Hughes, A., Hewlett, H., Samuels, P., Morris, M., Sayers, 
P., Moffat, I., Harding, A. and Tedd, P. (2000). Risk 
Management for UK Reservoirs, Construction 
Industry Research and Information Association 
(CIRIA) C542, London, UK, p. 213. 
ICOLD (1998). ICOLD Guidelines on Risk Assessment 
for Dams, Attachment by: A. Williams. Progress 
Report for New Delhi Meeting, International 
Committee on Dam Safety, International Commission 
on Large Dams (ICOLD), Paris, pp. 1-28. 
Localização/
Baragem 
Função Falha Efeito Causa 
1.1.2 
Nucleo 
Barragens A 
e B 
Redução 
da 
condutivi 
da de 
hidráulica 
Excesso 
de percola 
ção 
Piping .Dissolução 
dos 
materiais 
1.1.6 
Sistema de 
Drenagem 
Interna 
Barragem B 
Coletar a 
drenagem 
Funciona 
mento 
inadequa 
do da 
drenagem 
interna 
Piping .Inadequa 
ção do 
Projeto ou 
da 
Construção 
1.1.6.3 
Dreno de pé 
Barragem B 
 
 
 
 
 
Coletar a 
drenagem a 
partir da 
barragem 
Capacida 
de de 
drenagem 
insuficien 
te 
Piping .Inadequado 
tamanho de 
partículas 
.Inadequada 
espessura 
Coleta da 
drenagem a 
partir da 
massa 
natural de 
solo 
Capacida 
de de 
drenagem 
insuficien 
te 
Piping .Inadequado 
tamanho de 
partículas 
.Inadequada 
espessura 
1.1.3.1 Borda livre 
1.1.6.3 Dreno de pé

Outros materiais