ABSTRACT This note proposes a technical approach towards the disaster occurred on January 8, 2022, in the tourism region of Capitólio (Minas Gerais state, Brazil), where a massive quartzite rock broke from a cliff and toppled on to pleasure boaters drifting on a lake, leaving 10 people dead and 30 others injured. Even though the rockfall was decisive in the tragedy, it is reasonable to affirm that the submersion-wave impact certainly potentialized the accident. Along these lines, this work not only aims to videographically explore the geometric / kinematic characteristics of the solid block, but also to discuss the specificities pertaining the event. Lastly, with basis on the Noda Method (1970), this manuscript also estimates the resulting wave amplitude (near the impact) and the energy-transfer coefficient between the block and the body of water.

RESUMO Esta nota propõe uma abordagem técnica para o desastre ocorrido em 8 de janeiro de 2022, na região turística de Capitólio (MG), onde uma enorme rocha quartzítica se desprendeu de um penhasco e tombou sobre barqueiros de recreio à deriva em um lago, deixando 10 mortos e outros 30 feridos. Ainda que a queda da rocha tenha sido decisiva na tragédia, é razoável afirmar que o impacto da onda de submersão certamente potencializou o acidente. Nessa linha, este trabalho não só tem como objetivo explorar videograficamente as características geométricas/cinemáticas do bloco sólido, mas também discutir as especificidades pertinentes ao evento. Por fim, com base no Método de Noda (1970), este manuscrito também estima a amplitude de onda resultante (próxima ao impacto) e o coeficiente de transferência de energia entre o bloco e o corpo d'água.

RESUMO O modelo numérico SWAN (Simulating WAves Nearshore) tem sido usado e validado em vários estudos de regiões costeiras abertas e estuarinas. Sua aplicação em águas interiores ou restritas (reservatório de barragens) não é apenas inovadora e desafiadora, mas também uma importante contribuição científica, preenchendo uma lacuna na literatura. Analisamos o desempenho do SWAN na caracterização da agitação causada pela ação das ondas geradas pelo vento no reservatório da barragem de Ilha Solteira, considerando velocidades de vento medidas e uma complexa batimetria. A área estudada está próxima a um trecho da hidrovia Tietê-Paraná, no Brasil. As condições do vento foram obtidas por um anemômetro sônico 2D instalado no reservatório durante uma das campanhas de medição, por um período de 3 meses. As estimativas da amplitude das ondas geradas no reservatório foram comparadas com as medidas da elevação da superfície livre obtidas por um sensor de pressão Druck instalado no reservatório da barragem, a cerca de 300 m da margem (já em águas intermediárias/profundas), e a 1,0 m de profundidade. Os resultados obtidos (amplitudes e períodos de onda) mostraram-se promissores e, com alturas significativas superestimadas, poderiam ser utilizados em nível de anteprojetos de engenharia.

ABSTRACT The SWAN (Simulating WAves Nearshore) numerical model has been used and validated in numerous studies of open coastal and estuarine regions. Its application on inland or restricted waters (dam reservoir) is not only innovative and challenging, but also an important scientific contribution, filling a gap in the literature. We analyze the performance of the SWAN in the characterization of the agitation caused by the action of wind waves in the reservoir of the Ilha Solteira dam, considering measured wind velocities and a complex bathymetry. The studied area is close to a segment of the Tietê-Paraná waterway, in Brazil. Wind conditions were obtained by a 2D sonic anemometer installed in the reservoir during one of the measurement campaigns, for a period of 3 months. The estimates of the amplitude of waves generated in the reservoir were compared with measurements of the free surface elevation obtained by a Druck pressure sensor installed in the reservoir of the dam, about 300 m from the margin (already in intermediate/deep waters), and 1.0 m deep. The results obtained (amplitudes and wave periods) were shown to be promising and, albeit with significative heights overestimated, could be used for engineering preliminary drafts.

RESUMO Neste artigo foi proposto um modelo matemático simplificado para inferir sobre a capacidade erosiva de um escoamento lamoso em regime laminar com presença de roll waves (efeito pulsante) na superfície livre. Na perspectiva de aplicação de resultados no contexto de desastres naturais (corridas de lama), foi determinada a evolução da velocidade média e da tensão de cisalhamento no fundo do canal. O modelo proposto é baseado nas equações de águas rasas e na reologia de Herschel-Bulkley, como representativa das lamas. A validação e a aplicação do modelo foram feitas a partir de dados experimentais de roll waves geradas em canal no laboratório confrontados com resultados de simulações numéricas. Os resultados obtidos mostram um incremento na capacidade erosiva, na presença de roll waves, da ordem de 12% em relação ao escoamento base, valor este em concordância com os 10% apontados por Ng e Mei (1994) para uma reologia mais simplificada.

ABSTRACT In this paper, we proposed and validated a simplified mathematical model to estimate the erosive capacity of a muddy laminar flow with roll waves (pulsating effect) on the free surface. From the perspective of applying results in the context of natural disasters (mudflows), the evolution of mean velocity and bottom shear stress in the channel were determined. The proposed model is based on shallow water equations and Herschel-Bulkley rheology as representative of the muds. The model was validated by comparison with results of numerical simulations and experimental data of roll waves generated in a channel. In-depth comparative analyses were made for inferring the erosive capacity of this sort of flow. The obtained results show an increase of erosive capacity (12%) due to the presence of roll waves in relation to the uniform flow’s. Similar values (10%) were found by Ng and Mei (1994) for a more simplified rheology model.