UNIFEI desenvolve modelos físicos para investigar rompimentos de barragens em Minas Gerais

Estudantes dos cursos de Ciências Atmosféricas, Engenharia Ambiental e do Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente e Recursos Hídricos (POSMARH) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), ao lado dos alunos que cursaram a disciplina “Mecânica de Fluidos Geofísicos” no primeiro semestre de 2025, estão participando de um projeto de ensino-aprendizagem voltado à compreensão das causas de rompimentos de barragens de mineração em Minas Gerais. A atividade integra o componente curricular Laboratório de Fluidos Geofísicos, sob coordenação do professor Arcilan Trevenzoli Assireu, com apoio do Centro Intersetorial de Pesquisas em Alterações Climáticas e Redução do Risco de Desastres (CIPARD) do Corpo de Bombeiros de Minas Gerais, das docentes Marina Batalini de Macedo, Samara Calçado de Azevedo e Adinele Gomes Guimarães (UNIFEI), de docentes parceiros da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), além da colaboração dos alunos Werik Kauan, mestrando do POSMARH, e João Vitor, estudante de Engenharia Ambiental e bolsista de Iniciação Científica.

Exemplos de alterações na rede de drenagem detectados na região da barragem do Fundão entre os anos de 2001 e 2014

O projeto adota a metodologia de Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP) e tem como foco o desenvolvimento de modelos físico-digitais, em escala reduzida, para investigar a dinâmica entre uso do solo, regime de chuvas, alterações na rede de drenagem e escoamento superficial, que são fatores diretamente associados a eventos de rompimento de barragens.

As áreas de estudo incluem seis localidades em Minas Gerais, entre elas regiões marcadas por desastres ambientais, como os rompimentos das barragens de Fundão (2015) e Brumadinho (2019). A partir de Modelos Digitais de Elevação (MDEs) dos anos de 2001 e 2014, gerados por missões como a SRTM (NASA) e o programa Copernicus (agência espacial europeia), os estudantes analisam as alterações da paisagem e de relevo provocadas pela atividade mineradora, com destaque para mudanças na morfologia do terreno e na rede de drenagem.

Esses dados são utilizados na construção de maquetes topográficas impressas em 3D, que representam o relevo antes e depois das intervenções minerárias. As maquetes servem de base para experimentos com simuladores de chuva, desenvolvidos pelos próprios estudantes, possibilitando a visualização do comportamento do escoamento superficial em diferentes cenários. Além disso, ferramentas como o IPH-Hydro Tools e o HEC-HAS são aplicadas em simulações computacionais complementares.

Respectivos modelos reduzidos impressos em 3-D para simulações.

As atividades serão concluídas com apresentações finais para uma banca avaliadora composta por professores e representantes do CIPARD. Há pretensão de que a iniciativa seja aplicada em atividades de extensão voltadas para escolas de ensino fundamental e médio, além de popularização da ciência voltada à população em geral.

Fonte: UNIFEI