Risco de ruptura de encosta causada por chuva com consequência para oleodutos e gasodutos na Serra do mar implementando a análise não saturada, transiente e fracionária

Abstract

Rupturas de encostas são fenômenos que podem ocorrer naturalmente ou de forma induzida por atividade antrópica e que podem trazer consequências sociais e econômicas relevantes. No âmbito econômico, as rupturas de encosta podem constituir um problema particular ao transporte de petróleo, gás e derivados, cuja infraestrutura é constituída de dutovias que, muitas vezes, cruzam extensas zonas serranas sujeitas a este tipo de fenômeno. Mais especificamente, há registros históricos de consequências reais de rupturas de encostas para dutos na Serra do Mar, no estado de São Paulo, Brasil. Esta tese trata da formulação de um método de análise de estabilidade de taludes em escala local e regional e sua aplicação para a avaliação de risco de uma região faixa de dutos de transporte de petróleo e derivados na Serra do Mar (município de Cubatão, SP). A região é de alta relevância econômica por constituir um gargalo à operação de transporte e derivados entre a Baixada Santista e a Região Metropolitana de São Paulo no caso de falha. Estuda-se como a região se comporta em cenários hipotéticos de chuva em termos de fator de segurança, probabilidade de falha e risco. Para isto são realizadas simulações de infiltração de chuva em solos não saturados usando o cálculo fracionário, ferramenta matemática avançada ainda com pouca aplicação na engenharia. Para realizar as análises, também é proposto um modelo de curva de retenção de água bimodal compatível com o cálculo fracionário. A encosta é estudada quanto à probabilidade de falha utilizando o método de estimativas pontuais. Utilizando uma metodologia de cálculo de consequência de falhas robusta, as consequências monetárias de falha da encosta são calculadas, e o resultado é aplicado em conjunto com os mapas de probabilidade de falha para gerar o risco de ruptura da região. O risco de ruptura da região é então comparado a limiares da boa prática da engenharia e de normas técnicas da Transpetro para aferir se a situação hipotética leva a encosta a uma situação aceitável ou não do ponto de vista de análise de risco.