Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Análise de sensibilidade dos parâmetros reológicos em software bidimensional para estudos de ruptura de barragem de rejeito
Autor(es): ROCHA, Ana Júlia Marques Moreira
Primeiro Orientador: GUIMARÃES, Adinele Gomes
Resumo: O número de barragens de mineração em todo o mundo tem aumentado, como reflexo do crescimento da demanda e dos avanços tecnológicos, que por sua vez, têm gerado rejeitos com mais rapidez. O aumento do volume do rejeito exige alternativas de armazenamento, seja a céu aberto, subterrânea ou subaquática. O foco, no entanto, se dá à disposição a céu aberto, mais especificamente em reservatórios de barragem de terra. Esse tipo de estrutura passa por rigorosos controles de segurança, não obstante, dois grandes acidentes no Brasil fizeram com que esse tipo de estrutura ganhasse visibilidade e houvesse perda de confiabilidade da população que mora a jusante. As legislações brasileiras passaram por reformulações e passaram a exigir a caracterização geotécnica e reológica do rejeito armazenado, com o objetivo de elaborar planos de ação que garantam a segurança de todos os envolvidos em caso de colapso de uma barragem. As definições de quais parâmetros adotar não estão totalmente findadas na literatura. Apesar de antiga, a reologia é um tema que passou a ser mais explorado atualmente. Diante do exposto, foram realizadas modelagens numéricas bidimensionais pelo software RiverFlow 2D para um caso de ruptura hipotética de barragem de rejeitos que atende às regras da legislação vigente. Nas modelagens, utilizou-se valores reais obtidos em ensaios de caracterização reológica de duas amostras de rejeito de minério de ferro, retiradas de um reservatório. Todos os cenários foram elaborados com dados de entrada idênticos no modelo numérico, alterando apenas os parâmetros reológicos obtidos a partir da definição da concentração volumétrica (CV). Os resultados mostraram diferenças a partir dos modelos com 30% de CV. As diferenças entre as velocidades, profundidades e tempos de chegada da onda, além das áreas de inundação, evidenciando a influência da concentração de sólidos e das propriedades reológicas na dinâmica do escoamento. Ademais, ficou evidenciada a interferência dos parâmetros reológicos entre as duas amostras nos resultados apresentados, mostrando que apenas duas amostras não foram suficientes para esse estudo. Essa constatação sugere a necessidade de se definir critérios mais detalhados para a caracterização reológica do rejeito em estudos de ruptura hipotética de barragem. Além disso, é possível observar que o tema ainda carece de mais estudos e pesquisas, tendo em vista as inúmeras incertezas, variáveis, impactos sociais e ambientais envolvidos.
Abstract: The number of mining dams worldwide has increased, reflecting the growth in demand and technological advances, which in turn have led to faster tailings generation. The increase in tailings volume requires storage alternatives, whether surface, underground, or underwater disposal. The focus, however, is on surface disposal, more specifically in earth dam reservoirs. This type of structure undergoes rigorous safety controls; nevertheless, two major accidents in Brazil have brought it into the spotlight, leading to a loss of public trust among downstream communities. Brazilian legislation has been revised and now requires the geotechnical and rheological characterization of stored tailings to develop action plans that ensure the safety of all those involved in the event of a dam failure. The selection of parameters for these analyses is not yet well established in the literature. Although rheology is not a new field, it has gained more attention in recent studies. In this context, two-dimensional numerical simulations were performed using RiverFlow 2D software for a hypothetical tailings dam failure scenario that complies with current legislation. The simulations used real values obtained from rheological characterization tests of two iron ore tailings samples taken from a reservoir. All scenarios were developed using identical input data in the numerical model, modifying only the rheological parameters based on the volumetric concentration (CV). The results showed differences starting from the models with 30% CV. Variations in velocity, depth, wave arrival times, and flood extent demonstrated the impact of solids concentration and rheological properties on flow behavior. Furthermore, the influence of rheological parameters from the two samples on the results was evident, indicating that only two samples were insufficient for this study. This finding suggests the need for more detailed criteria for the rheological characterization of tailings in hypothetical dam failure studies. Additionally, further research is needed on this topic, considering the many uncertainties, variables, and social and environmental impacts involved.
Palavras-chave: Ruptura hipotética
Barragem
Reologia
Hidrodinâmico
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IRN - Instituto de Recursos Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia Hídrica
Citação: ROCHA, Ana Júlia Marques Moreira. Análise de sensibilidade dos parâmetros reológicos em software bidimensional para estudos de ruptura de barragem de rejeito. 2025. 117 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Hídrica) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4255
Data do documento: 12-Fev-2025
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