A mudança climática está aumentando o estresse sobre milhares de barragens antigas nos EUA

Chuvas fortes gerou inundações generalizadas.no Upper Midwest no final de junho de 2024, colocando em risco pelo menos uma barragem envelhecida.No sul de Minnesota, o rio Blue Earth abrir um caminho ao redor da represa Rapidan em Rapidan Township, cerca de 24 quilômetros ao sul de Mankato, em 24 de junho, colocando a estrutura em risco iminente de falhar.Autoridades alertaram os moradores locais que se a barragem rompesse, o rio poderia subir 2 pés, mas disse que as evacuações não eram necessárias.

Este evento ocorre um ano após as enchentes em Vermont derrubou pelo menos uma barragem e ameaçou outras. Hiba Baroud, professor associado e presidente associado do departamento de engenharia civil e ambiental da Universidade Vanderbilt, explica como as inundações sobrecarregam as barragens em um clima em mudança.

Quão sério é o risco quando a água flui sobre ou ao redor de uma barragem?

Estas condições podem resultar em erosão, o que subsequentemente pode levar a uma ruptura ou ruptura da barragem e a uma libertação súbita e descontrolada de água retida.

O risco reflete o efeito combinado de um evento perigoso, como chuvas fortes, e a vulnerabilidade da barragem.Uma barragem vulnerável pode ser antiga, mal conservada ou não ter capacidade suficiente capacidade do vertedouro para liberar água da barragem com segurança.

O projeto de uma barragem pode afetar sua capacidade de resistir ao galgamento e ao rompimento.Por exemplo, as barragens de concreto normalmente podem suportar melhor certos níveis de galgamento em comparação com as barragens de aterro de solo.

Contas de galgamento para 34% de todas as falhas de barragens.Quanto tempo a água flui sobre uma barragem e o volume de água que flui sobre ela são fatores importantes para determinar a probabilidade de uma barragem falhar.

As consequências dependem de vários fatores, como a finalidade da barragem, o seu tamanho e a sua localização.Se uma barragem for concebida para protecção contra inundações e estiver rodeada por casas, empresas ou infra-estruturas críticas, uma grande libertação descontrolada de água poderá ser catastrófica.Barragens pequenas e localizadas em áreas rurais podem causar menos danos se forem galgadas ou falharem.

Quantos anos tem a maioria das barragens dos EUA?

Há mais de 91.000 barragens nos EUA, em todos os 50 estados, com diversos designs e finalidades.A idade média das barragens é de 57 anos e mais de 8.000 barragens têm mais de 90 anos.

A cada quatro anos, o Sociedade Americana de Engenheiros Civis produz um boletim para a infraestrutura do país que atribui notas com base nas condições de estruturas como estradas, pontes e barragens, e nos investimentos de que necessitam.O boletim mais recente estima que 70% dos EUAbarragens terá mais de 50 anos em 2030.
No geral, o relatório deu aos EUAbarragens com nota “D” e estimou que mais de 2.300 barragens com potencial de alto risco – aquelas que poderiam causar a perda de vidas ou graves danos materiais se falharem, com base no nível de desenvolvimento à sua volta – careciam de planos de acção de emergência.

Existem maneiras de fortalecer barragens mais antigas contra inundações sem substituí-las completamente?

O descomissionamento ou substituição de barragens pode ser complicado e ter custos proibitivos.Também pode ter efeitos em cascata na comunidade envolvente e, possivelmente, noutras infra-estruturas.A manutenção e modernização regular de barragens mais antigas pode ser uma forma económica de as reforçar e de as tornar resilientes aos riscos naturais.

Quando as barragens não atendem mais aos propósitos para os quais foram construídas, elas podem ser parcialmente rompidas ou totalmente removido para restaurar o fluxo natural do rio.

A Associação de Oficiais Estaduais de Segurança de Barragens estima que custaria US$ 157,7 bilhões para reabilitar todas as barragens não federais nos EUADeste montante, cerca de um quinto (34,1 mil milhões de dólares) destina-se à reabilitação de barragens potenciais de alto risco.O 2021 Lei de Investimentos e Empregos em Infraestrutura inclui aproximadamente US$ 3 bilhões para projetos de segurança de barragens, com foco em reabilitação, retrofit e remoção.

As alterações climáticas estão a aumentar a pressão sobre as barragens mais antigas?

As alterações climáticas são aumentando a frequência e intensidade de perigos naturais, como tempestades que ameaçam barragens.E essas mudanças não seguem tendências históricas.Condições que antes eram consideradas extremas provavelmente serão mais comuns no futuro.

Por exemplo, um estudo recente sobre a previsão de inundações costeiras descobriu que, na Nova Inglaterra, uma inundação de 100 anos – um evento de uma magnitude que agora tem 1% de probabilidade de ocorrer num determinado ano – pode se tornar uma ocorrência anual no final dos anos 2100.

O facto de o clima estar a mudar também significa que os eventos extremos estão a tornar-se mais extremos.Em 2015, um evento de chuva de 1.000 anos na Carolina do Sul resultou em rompimentos de 47 barragens.

A concepção de novas barragens e a modernização das infra-estruturas existentes terão de se basear em procedimentos de concepção actualizados que tenham em conta as projecções climáticas futuras, e não apenas eventos históricos perigosos.Embora as barragens mais antigas não sejam necessariamente inseguras, elas foram construídas seguindo padrões de projeto e procedimentos de construção desatualizados e para diferentes condições ambientais.Isso influencia a probabilidade e as consequências do seu fracasso durante desastres.

Você vê eventos como esse como avisos?

Os desastres que atingiram os EUAnos últimos anos deverá estimular as agências governamentais e as comunidades a prepararem-se e a planearem situações de catástrofe através de medidas proactivas, como o desenvolvimento de planos de acção de emergência.

Embora o número de barragens com potencial de alto risco nos EUAtem mais que dobrou nos últimos 20 anos à medida que o desenvolvimento avançou para as zonas rurais, a proporção destas barragens com um plano de acção de emergência também aumentou. Agora está em 76%, que é muito maior do que há apenas alguns anos.

Barragens vulneráveis ​​e o risco de ruptura de barragens propagam-se pela nossa economia e afectam muitos sectores.As barragens servem a muitos propósitos:Fornecem água para beber e para irrigação, geram energia e protegem as comunidades contra inundações.Eles também fazem parte de uma grande rede de navegação que transporta mais de 500 milhões de toneladas de commodities em todos os EUAcada ano.

Como meus colegas e eu demonstramos, é importante entender os custos diretos e indiretos quando sistemas de infra-estruturas críticas, como barragens, falham.Esta informação é crucial para o desenvolvimento de estratégias que possam ajudar os EUA.preparar-se para futuros desastres.