Título:
Aplicação de métodos probabilísticos de nível II e III à verificação da segurança do manto do molhe
Resumo:
De forma a melhorar a calendarização de operações de manutenção/reparação do manto de quebra-mares de taludes, encontra-se em desenvolvimento no LNEC um projecto de investigação em consórcio, designado MEDIRES (SILVA et al. 2003), com os objectivos de: i) melhorar as actuais ferramentas de levantamento da envolvente do manto; ii) desenvolver métodos para avaliar a probabilidade de falha do manto de um troço de um quebra-mar. Os métodos probabilísticos são os mais adequados à determinação desta probabilidade de falha. Descreve-se, nesta comunicação, a aplicação de métodos probabilísticos de níveis II e III à verificação da segurança ao modo de falha por instabilidade hidráulica do manto do perfil actual e do perfil inicial (isto é, o perfil que foi destruído pelos temporais de 1978 e 1979) do molhe oeste do porto de Sines. A instabilidade dos blocos do manto é avaliada usando a fórmula de Hudson. Os métodos probabilísticos utilizados permitem que as variáveis aleatórias intervenientes nesta fórmula sejam descritas por distribuições estatísticas. No nível II, estas distribuições são aproximadas por distribuições normais equivalentes e independentes. No nível III as distribuições são consideradas, sem qualquer aproximação, no cálculo da probabilidade de falha. Para o efeito, aplicou-se o pacote numérico de nível II existente no LNEC, PARASODEBALI (REIS 1998, SOUSA 2003), e o software comercial de nível III, @RISK (PALISADE CORPORATION 2002). O primeiro baseia-se no método conhecido por First Order Reliability Method (FORM) enquanto que o segundo permite o cálculo probabilístico através das técnicas de amostragem de Monte Carlo e Latin Hypercube Sampling. Apesar das aproximações inerentes ao FORM, a diferença entre os valores da probabilidade de falha do manto calculados através dos dois programas não é significativa. A diferença, em valor relativo, entre a probabilidade de falha calculada pelo PARASODEBALI e a calculada pelo @RISK revelou ser inversamente proporcional à probabilidade de falha. Considerando os resultados do @RISK como referência, a probabilidade de falha anual do perfil actual do molhe oeste do porto de Sines é de 0,42%. Assumindo que este valor não varia ao longo do tempo e que os anos são independentes entre si, a probabilidade de falha para um período igual a 50 anos é de aproximadamente 19%. A probabilidade de falha anual do perfil inicial é de 1,27% que corresponde a um valor de 47% para um período de 50 anos. Estes resultados tornam evidente o aumento da estabilidade hidráulica do manto com a solução adoptada actualmente. No entanto, importa referir que estes são valores cuja fiabilidade está fortemente condicionada pelos dados e pela função de falha utilizados. A análise de sensibilidade realizada (gráficos das Figuras 1 e 2) demonstrou que o valor médio e o desvio padrão da média do décimo mais alto das alturas de onda, H 1/10 , e o valor médio do coeficiente de estabilidade, , influenciam significativamente o valor da probabilidade de falha obtida. Estes resultados acentuam a necessidade de se recolher e tratar, de forma contínua, dados de agitação marítima.
Autores:
Isaac Almeida de Sousa, Maria Teresa Reis, João Alfredo Santos