Este estudo investigou a área a ser inundada pela onda de cheia proveniente da ruptura hipotética de uma barragem de terra e enrocamento por piping. Localizada no Distrito Federal, no Parque Nacional de Brasília, a barragem Santa Maria foi concluída em 1971 para suprir demandas por água. A onda de cheia causada por sua provável ruptura percorreria cerca de 15 km, afetando ecossistemas naturais preservados e de grande relevância ecológica. Além disso, a onda de cheia impactaria a estrutura da barragem do Torto e causaria danos às propriedades, infraestrutura viária e à população localizada às margens do ribeirão do Torto antes de amortecer na vertente norte do Lago Paranoá. A previsão da brecha, o hidrograma de ruptura e sua propagação a jusante foram realizados no modelo computacional HEC-RAS 5.0.7. A simulação não permanente foi executada para três cenários – com níveis do reservatório em dia seco, cheia decamilenar e operação extrema. As simulações mostraram que a equação de Von Thun e Gillette (1990) gera a pior configuração da brecha, alcançando a maior vazão de pico em menor tempo. Os resultados confirmam que o vertedouro da barragem de Torto não é capaz de escoar as vazões associadas ao volume liberado pela ruptura da barragem Santa Maria. Finalmente, os resultados demonstram que em cerca de 55 minutos, uma área de aproximadamente 1,87 km2, às margens do ribeirão do Torto e da vertente norte do lago Paranoá, será atingida com velocidades de mais de 4 m/s e profundidades do escoamento atingindo cerca de 0,7-3 m. Este estudo, portanto, fornece as áreas potenciais de inundação que, com análise adequada, podem ajudar no desenvolvimento de planos de resposta a emergências a fim de mitigar a perda catastrófica da vida, impactos significativos no ambiente, deslocamento de comunidades e outros grandes danos estruturais.
This study investigated potential flood inundation areas due to a hypothetical failure of an embankment dam by piping. Located in the Federal District of Brazil in the Brasília National Park, Santa Maria dam was finished in 1971 to supply water needs. The flood wave caused by its hypothetical failure would travel about 15 km, affecting preserved natural ecosystems of great ecological relevance. In addition, this flood wave would impact the structure of the Torto dam; and cause damage on properties, road infrastructure, and population located around the banks from Torto creek before attenuating in the north branch of Paranoá Lake. The breach configuration, the outflow hydrograph, and its propagation downstream were performed in the computational model HEC-RAS 5.0.7. The unsteady flow simulation was run for three scenarios – sunny day; 10,000-year flood; and extreme operation reservoir water levels. The simulations showed that the equation proposed by Von Thun and Gillette (1990) generates the worst breach configuration, reaching the highest peak flow in a shorter time. The results confirm that the Torto dam spillway is not capable of flows associated with the volume released from the Santa Maria dam break. Finally, results demonstrated that in approximately 55 minutes, an area of approximately 1.87 km2, located around the banks from Torto creek and Paranoá Lake would be hit with velocities upwards of 4 m/s and flow depths reaching about 0.7-3 m in this area. Therefore, this study provides potential flood areas that, with appropriate analysis, can assist in the development of emergency response plans to mitigate catastrophic life loss, significant impacts on the environment, displacement of communities and other major structural damage.