Análise de Resiliência Climática em infraestruturas viárias

A TPF Engenharia desenvolveu um estudo aplicado à duplicação da rodovia BR-386/RS, com foco na análise de resiliência climática em dois trechos críticos: o Segmento D (km 269+200 ao km 324+100), marcado por relevos de serra e múltiplas bacias afluentes, e a Marginal Estrela (km 351+300 ao km 362+600), localizada em área de planície sob influência direta do Rio Taquari. O trabalho buscou integrar adaptação e mitigação como princípios norteadores, considerando tanto o desempenho hidráulico e geotécnico quanto a pegada de carbono das soluções propostas. 

O estudo de Análise de Resiliência Climática da BR-386/RS tinha como objeto trechos localizados no Vale do Taquari, uma das regiões mais afetadas pelas cheias extremas de 2024. O evento recente evidenciou a urgência de incorporar projeções climáticas às etapas de concepção, dimensionamento e manutenção da infraestrutura rodoviária, confirmando a pertinência do escopo desenvolvido no projeto. 

A análise concentrou-se em dois segmentos críticos: o Segmento D (km 269+200 ao km 324+100), marcado por relevo acidentado e bacias de cabeceira sujeitas a movimentos de massa, e a Marginal Estrela (km 351+300 ao km 362+600), em área de planície sob influência direta do Rio Taquari e sujeita à inundação fluvial e pluvial. A abordagem metodológica integrou modelagem climática, hidrológica, geotécnica e estrutural, considerando as interdependências entre drenagem, estabilidade de taludes e desempenho das Obras de Arte Especiais (OAEs). 

O estudo partiu da incorporação de cenários climáticos do CMIP6, que apontam para um aumento significativo da intensidade das precipitações extremas na região. A atualização das curvas de Intensidade-Duração-Frequência (IDF) demonstrou a necessidade de acréscimos de até 20% nas vazões máximas de projeto, o que levou ao redimensionamento de 36% dos dispositivos de drenagem no Segmento D e de 16,7% na Marginal Estrela. 

Foram utilizados cenários climáticos do CMIP6 (SSP2-4.5 e SSP5-8.5), em conformidade com metodologia científica que norteia os relatórios do IPCC. ajustados por correção de viés via quantile mapping e interpolação espacial IDW, permitindo a compatibilização das projeções de eventos extremos dos modelos globais e ajustes das distribuições estatísticas de extremos.  

O tratamento de incertezas das projeções dos diferentes modelos foi conduzido por meio de análise de quantis. No componente estrutural, foi realizada a verificação das Obras de Arte Especiais (pontes, galerias e bueiros múltiplos) quanto à segurança frente a esforços adicionais decorrentes do aumento de vazão. 

No âmbito geotécnico, o levantamento de vulnerabilidades mostrou um contraste marcante entre os trechos: enquanto a Marginal Estrela apresentou apenas 4 pontos críticos associados a aterros próximos a obras de arte especiais, o Segmento D registrou 121 locais suscetíveis a deslizamentos, exigindo soluções direcionadas como estabilização de taludes e reforços estruturais. 

Outro diferencial do trabalho foi a análise das emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas às alternativas construtivas, realizada com base em Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). A investigação revelou que cerca de 60% das emissões e dos custos totais do projeto se concentraram em um número reduzido de intervenções, o que possibilitou maior assertividade na priorização técnica. A análise multicritério mostrou, por exemplo, que a adoção de bueiros metálicos no Segmento D representava a solução mais econômica, com apenas um acréscimo marginal nas emissões de carbono, enquanto na Marginal Estrela foi necessário equilibrar trade-offs entre custo e impacto ambiental. 

O uso do Building Information Modeling (BIM) foi fundamental para consolidar os dados complexos em modelos digitais, apoiar a análise multicritério e facilitar a tomada de decisão em cenários de incerteza. Com essa abordagem, a TPF forneceu subsídios técnicos para que a BR-386/RS seja adaptada às condições climáticas futuras, conciliando eficiência econômica, sustentabilidade e segurança operacional. 

Principais atividades  

• Integração de cenários climáticos CMIP6 (SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP5-8.5) às análises hidrológicas e geotécnicas. 

• Correção de viés e regionalização de projeções climáticas por método estatístico. 

• Recalibração de curvas IDF 

• Tratamento de incertezas entre as projeções para determinação dos cenários de projeto 

• Simulação Hidráulica das Obras de Arte Correntes (Bueiros e Galerias) e Especiais (Pontes e Travessia) 

• Redimensionamento dos dispositivos de drenagem 

• Diagnóstico geotécnico 

• Quantificação das emissões de GEE e custos 

• Análise multicritério de alternativas de drenagem 

• Modelagem BIM como suporte metodológico 

• Elaboração de diretrizes de adaptação e mitigação em conformidade com o IPCC-AR6 e ISO 14091.