Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318556.pdf: 9225540 bytes, checksum: baa153bb662fffcc8bb7440746d2f123 (MD5) Previous issue date: 2013 / Inúmeros são os mecanismos envolvidos na estabilidade das encostas e desencadeamento de escorregamentos de terra. A vegetação pode desempenhar papel relevante nestes mecanismos. O presente trabalho teve como principal objetivo a verificação e quantificação da influência da vegetação sobre a estabilidade das encostas através da inserção de parâmetros relacionados à vegetação no fator de segurança (FS) e no modelo SHALSTAB. O efeito da vegetação pode ser de caráter mecânico ou hidrológico. Dentre os efeitos mecânicos, a coesão das raízes (cr), a sobrecarga gerada pelo peso das árvores (Sw) e a tensão gerada pela incidência do vento na copa das árvores (Ve) foram inseridos na equação do FS. Ao realizar uma análise de sensibilidade do equacionamento, observou-se que a influência da vegetação é dependente da profundidade do solo da encosta (z), sendo que solos rasos mostraram-se mais sensíveis à variação dos parâmetros inseridos. Dentre estes parâmetros, cr e Sw geraram maior influência sobre o FS. O valor de FS é pouco sensível a Ve. Posteriormente, os parâmetros cr e Sw foram inseridos no modelo SHALSTAB. O modelo modificado foi aplicado à bacia do rio Cunha, município de Rio dos Cedros/SC. A análise de sensibilidade do modelo modificado demonstrou similaridade à do FS. Em relação aos aspectos mecânicos da vegetação, a influência de cr e Sw é mais relevante em solos rasos. Os aspectos hidrológicos da presença da vegetação foram contemplados através do modelo de recarga uniforme. O aumento da recarga uniforme gera crescimento no percentual de áreas instáveis na bacia. Um efeito contrário foi observado com a transmissividade do solo. Entretanto, a abordagem hidrológica utilizada pelo modelo SHALSTAB é limitada, o que dificulta a contextualização destes resultados. <br> / Abstract: Many mechanisms are involved in slope stability and triggering of landslides, in which the vegetation plays a relevant role. The present work aimed mainly to verify and quantify the vegetation influence on the slope stability through the insertion of parameters related to vegetation in the factor of safety (FS) and in the slope stability model SHALSTAB. The vegetation may exercise mechanic or hydrological influence. Among mechanic effects, root cohesion (cr), tree surcharge (Sw) and surface shear stress due to wind load (Ve) were inserted in the FS equation. A sensitivity analysis of FS indicated the vegetation influence depends on the soil depth (z). Thin soils were more sensitive to the variation of inserted parameters. The most significant influence on the FS was exercised by cr and Sw while the least expressive parameter was Ve. Further, cr and Sw were inserted in SHALSTAB. The modified model was applied to the Cunha river basin, Rio dos Cedros/SC, and the results of sensitivity analysis showed similarity to the FS results. Regarding vegetation mechanics aspects, the main influence of cr and Sw took place in thin soils. The hydrological aspects of vegetation were covered by the steady state hydrological model. The increasing of steady state recharge raises the unstable areas in the basin. The opposite effect was observed with soil tansmissivity. However, the hydrological approach used by SHALSTAB is based in faulty concepts, making the results discussion difficult.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-02-22T16:58:41Z No. of bitstreams: 1 2017_PedroCoutinhoMendonça.pdf: 15909116 bytes, checksum: d9c6225755829da3b2f83b1bfe21df7d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-22T18:39:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PedroCoutinhoMendonça.pdf: 15909116 bytes, checksum: d9c6225755829da3b2f83b1bfe21df7d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T18:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PedroCoutinhoMendonça.pdf: 15909116 bytes, checksum: d9c6225755829da3b2f83b1bfe21df7d (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / Os movimentos de massa são o tipo de desastre natural mais recorrente em ambientes tropicais, estes estão fortemente ligados a topografia e ao clima da região. A precipitação e a forma do relevo são os fatores mais importantes nos escorregamentos rasos. Os modelos de previsão podem auxiliar na identificação das áreas de risco e permitem que ações preventivas sejam tomadas. Dentre os diversos modelos de previsão, o mais utilizado em ambientes tropicais está o Modelo SHALSTAB que combina um modelo hidrológico com um modelo de estabilidade de encosta para determinar a razão entre quantidade de chuva diária e a transmissividade do solo para ocorrência de escorregamentos translacionais. Este trabalho tem por objetivo identificar as áreas mais susceptíveis à ocorrência de escorregamentos rasos no município de Niterói – RJ. As etapas necessárias para a aplicação do modelo SHALSTAB foram: a) Confecção do MDS e do MDT da região a partir dos dados laser provenientes do aerolevantamento com a utilização do LiDAR, b) mapeamento das cicatrizes de deslizamentos anteriores a 2014, c) aquisição dos dados históricos de precipitação diária, d) aplicação do Modelo SHALSTAB, d) análise da eficácia do modelo. Os resultados demonstram que as simulações provenientes do MDT têm um comportamento contínuo e de maior eficiência do que as simulações feitas a partir do MDS. Nas simulações feitas a partir do MDS nota-se a presença da classe instável em maior quantidade na área estudada. Deste modo, conclui-se que as simulações a partir de um modelo digital de terreno é de suma importância pois identifica com melhor exatidão as áreas mais susceptíveis a escorregamentos. / Landslides are the most recurrent type of natural disaster in tropical environments, they are strongly linked to the topography and climate of the region. Precipitation and topography are the most important factors in shallow landslides. Prediction models can help identify risk areas and allow preventive actions to be taken. The most used prediction model is the SHALSTAB, that combine a hydrological model with a slope stability model to determine the ratio between the daily rainfall and soil transmissivity for the occurrence of a landslide. This work aims to identify the areas that are most susceptible to the occurrence of shallow landslides in the city of Niterói - RJ. The procedures required to apply the SHALSTAB model were: a) making the DSM and DTM of the region from airborne laser scanner LiDAR, b) mapping the landslide scars that occurred before 2014, c) acquisition of the historical data of daily precipitation, d) SHALSTAB Model aplication, d) analysis of the model efficiency. The results show that the simulations from the DTM are continuous and have a greater efficiency than the simulations made from the DSM. In the simulations made with the DSM, it is possible to observe a greater quantity of unstable class in the area. Thus, it is concluded that the simulations from a digital terrain model are really important because it identifies with better accuracy the areas most susceptible to landslides.

O município de Paraty localiza-se entre os de Angra dos Reis e Ubatuba, palcos de numerosos episódios de escorregamentos. Tal como os municípios vizinhos é marcado pela presença da Serra do Mar, na qual os escorregamentos rasos de solo sob a forma de movimentos translacionais respondem pela maior parte da evolução do relevo. E, no entanto, não há ali referências de mortes associadas a estes acidentes, relativamente numerosas nos dois municípios vizinhos. A pesquisa teve por objetivo fazer uma carta da suscetibilidade a escorregamentos (SE) do município, auxiliando ao poder público local no planejamento do uso e ocupação futura do solo paratiense. Esta carta, com três classes de suscetibilidade (baixa, média e alta) foi fruto do cruzamento, em ambiente SIG, de cartas de uso e cobertura do solo (dados de imagem orbital de sensoriamento remoto e informação de campo), de litologias, de estruturas geológicas, de declividade e de forma das encostas. Foram testados três diferentes modelos digitais de elevação para a elaboração doa mapas de declividade e forma de encostas: SRTM e ASTER re-amostrados para 30 m de resolução espacial e ASTER, 15 m de resolução espacial, que foi o adotado pela distribuição mais confiável das áreas relativas às diferentes classes de suscetibilidade. Na ausência de dados de pluviosidade confiáveis e adequados à pesquisa foram considerados, para um exercício de demonstração da importância do parâmetro, dados fornecidos pela Defesa Civil de Paraty, complementados por dados de áreas circundantes (DAEE-SP e Plano de Manejo do Parque Nacional da Serra da Bocaina) e do Mapa de Isoietas da CPRM. Em trabalhos de campo por terra, mar e ar foi observado o uso e cobertura do solo e localizadas cicatrizes de escorregamentos. Considerando existirem imagens orbitais desde antes do fim do isolamento de Paraty, em 1975, obteve-se a evolução das áreas florestadas do município interpretando imagens orbitais dos anos de 1973, 1986, 1993, 2000, 2007 e 2008. As cartas assim geradas foram cruzadas com os demais parâmetros dados pelos condicionantes naturais dos terrenos, evidentemente estáveis no período, permitindo obter cartas de SE ao longo de 35 anos e sua evolução no período. A análise desta evolução é preocupante, pois mostra que a ocupação humana nas áreas de alta suscetibilidade aumentou 4,8% ao ano. Os resultados classificam 34% da área do município como de baixa suscetibilidade, 53% como de média e 13% como de alta. Observese que entre 1973 e 2008, 23% das florestas foram perdidas, com uma perda anual média de 0,6%, mais acentuada no período de abertura da BR-101 (o que é inevitável) e a partir do ano 2000 (o que é preocupante). Conclui-se que a população habita, sobretudo, as áreas de baixa suscetibilidade a escorregamentos enquanto que nas áreas de média e alta suscetibilidades, sem cobertura florestal, predominam pastos. Embora as perspectivas preocupem, este estudo alerta para um risco futuro, ainda em tempo de ser minimizado e/ou evitado. Considerando a expansão urbana e rural como inevitável, um Plano Diretor que considere a suscetibilidade a movimentos de massa é imprescindível. / The city of Paraty is located between the Angra dos Reis and Ubatuba municipalities, stages of a numerous episodes of landslides. As the neighboring cities is marked by the presence of the Serra do Mar, where the shallow landslides in the form of translational movements account for most of the evolution of relief. And yet, there is no reference to deaths associated with these accidents, relatively numerous in the two neighboring cities. The research aimed to make a to landslides susceptibility map (SE) of Paraty municipality, helping the local government in planning the future soil use and occupation. This map, with three classes of susceptibility (low, medium and high) was the result of crossing, in a GIS environment, of the use and land cover (image data of orbital remote sensing and field information), lithologies, geological structures and slope and curvature maps. We tested three different digital elevation models for the development gives maps of slope and curvature: SRTM and ASTER resampled to 30 m spatial resolution and ASTER 15 m spatial resolution, which was adopted by the distribution of more reliable areas relating to different classes of susceptibility. In the absence of reliable rainfall and suitable for research, was considered, for an exercise to demonstrate the importance of the parameter, data from the Civil Defense of Paraty, supplemented by data from surrounding areas (DAEE-SP and Management Plan of the National Park of Bocaina) and the map of isohyets from Bazilian Geological Service (CPRM). In the field, by land, sea and air was observed the use and land cover and localized slip scars. Whereas there are orbital images from the end of the isolation of Paraty, in 1975, resulted in the development of forested areas in the municipality interpreting orbital images of the years 1973, 1986, 1993, 2000, 2007 and 2008. The maps thus generated were crossed with the other parameters given by the natural conditions of land, evidently stable in the period, enabling them to get maps of SE over 35 years and their evolution over time. The analysis of this trend is worrisome because it shows that human occupation in areas of high susceptibility increased 4.8% per year. The results classify 34% of the municipal area as low susceptibility, 53% as medium and 13% as high. Note that between 1973 and 2008 23% of forests were lost, with an average annual loss of 0.6%, more pronounced during the opening of the BR-101(which is inevitable) and from 2000 (which is worrying). It follows that the population lives, especially the areas of low susceptibility to landslides while the areas of medium and high sensitivities without forest cover dominated pastures. Although the prospects worry, this study shows a future risk, just in time to be minimized and / or avoided. Considering the rural and urban sprawl as inevitable, a Master Plan to consider the susceptibility to mass movements is essential.

As áreas urbanas precárias, também denominadas de favelas são as mais frequentemente afetadas por escorregamentos e também as mais vulneráveis, gerando danos sociais de maior monta. Este cenário resultou na demanda e no desenvolvimento de uma série de ações do poder público em diferentes municípios e estados brasileiros, culminando com o estabelecimento de um programa federal, vinculado ao Ministério das Cidades, voltado à mitigação destes riscos com o desenvolvimento de mapeamentos e a implantação de planos preventivos de defesa civil, de obras de estabilização e de reurbanização nestas áreas de risco. No estado de São Paulo, o mapeamento de escorregamento em encostas urbanas precárias vem sendo realizado desde 1990, através das iniciativas de órgãos públicos e com a participação de diversas instituições. O método de mapeamento atualmente mais utilizado emprega como técnicas principais a realização de vistorias sistemáticas de campo, investigações de superfície, utilização de fichas descritivas para armazenar as informações coletadas e a delimitação de setores de risco em imagens aéreas recentes e de grande escala e de detalhe. Este método é bastante aplicado e muitas vezes consegue subsidiar satisfatoriamente as ações de mitigação dos riscos de escorregamentos, indicando os locais prioritários para receberem estas ações. Por outro lado, o método também é questionado pelo meio técnico devido sua abordagem qualitativa, pela pouca utilização dos métodos clássicos de mapeamento geotécnico e de análise de estabilidade de taludes e pelo grau elevado de subjetividade que pode agregar, podendo produzir resultados de baixa confiabilidade. A contribuição da presente pesquisa é o aprimoramento do método de mapeamento de perigo e de risco de escorregamentos em áreas urbanas, diminuindo a subjetividade na comparação e na hierarquização dos setores, sem modificar sua abordagem fundamental e suas técnicas principais atualmente utilizadas. Para tornar o método mais sistemático, propõe-se incorporar o Processo de Análise Hierárquica (AHP) na análise dos indicadores e na hierarquização dos setores de perigo. Comparou-se o mapeamento de perigo com a aplicação do AHP com o mapeamento de risco de escorregamentos realizado em São Sebastião (SP) pelo IG-SMA em 2005, verificando-se que os resultados do mapeamento de perigo com a aplicação do AHP foram mais conservadores em algumas áreas. Entretanto, os resultados com a aplicação do AHP, diminuiu a subjetividade e evidenciou a facilidade e praticidade em se verificar a contribuição (em forma de peso) dos indicadores de perigo na classificação do perigo nos setores mapeados. Também foram analisadas as opiniões de três especialistas nos julgamentos paritários dos indicadores de perigo de escorregamentos. Os resultados não mostraram discrepâncias na classificação do perigo. / The poor urban areas, also called slums are the most frequently affected by landslides and also the most vulnerable, leading to greater social harm mounts. This situation pushed a series of actions by public authorities in several Brazilian cities and states. In the federal level was, established a program, under the auspice of the Ministry of Cities, aimed to mitigating these risks with the development of hazard and risk mapping projects and implementation of preventive plans for civil defense, works of stabilization and redevelopment in these areas of risk. In the State of São Paulo, the landslide mapping on poor and slum urban areas has been held since 1990 in several municipalities, through the initiatives of government agencies and with the participation of many institutions. The mapping method employs currently more used as main techniques to carry out systematic field surveys, surface investigations, use of fact sheets to store the information collected and the delimitation of areas of hazard and risk in aerial images, and recent large-scale and detail. This mapping method has been widely applied and often gave satisfactorily support to the initiatives to mitigate the risks of landslides, indicating the prior sites to receive those initiatives. Nevertheless, the method is questioned by the specialists because of its qualitative approach, the lack of use of traditional methods of geological and geotechnical investigation and analysis of slope stability and the high degree of subjectivity that sometimes can produce unreliable results. The expected contribution to this research is to enhance the method of hazard mapping and risk of landslides in poor and slum urban areas by reducing its subjectivity for the comparison and ranking of sectors. It is not the intent of the research to change, its fundamental approach and its main techniques currently used. To this end, it is proposed to incorporate to the method the Analytic Hierarchy Process (AHP) in the systematic analysis of the indicators and the ranking of hazard sectors. We compared the hazard mapping with the application of the AHP and landslide risk mapping conducted in São Sebastião - SP by the IG-SMA in 2005, verifying that the results of the hazard mapping in the application of the AHP were more conservative in some areas. However, the results from the application of the AHP, decreased the subjectivity and demonstrated the ease and convenience to verify the contribution (in the form of weight) of the hazard indicators in the ranking of hazard in the areas mapped. We also analyzed the opinions of three experts in the trials of parity landslides hazard indicators. The results showed no discrepancies in the ranking of hazard.

[pt] Com um olhar atento à dinâmica e transformação das paisagens, este estudo visa contribuir para o entendimento dos processos que desencadeiam o movimento de massa da tipologia escorregamentos na bacia do rio São Pedro, no distrito de São Pedro da Serra, área tipicamente rural do município de Nova Friburgo. Para a realização deste estudo, em uma encosta foi realizado um levantamento de pontos onde ocorreram movimentos de massa na região e depois construído um diagnóstico dos mesmos. A partir de então, foi escolhida uma encosta que apresentava um escorregamento com 40 metros de comprimento x 24,5 m de largura, declividade acima de 47 por cento sobre um LATOSSOLO VERMELHO AMARELO. Para identificação de características específicas desta encosta, foram utilizados instrumentos de campo tais como Permeâmetro de Guelph para mensuração da condutividade hidráulica e GMS’s para a compreensão do processo de recarga e drenagem da matriz do solo. O comportamento hidrológico foi associado às propriedades físicas e químicas além da micromorfologia dos solos, visando um maior entendimento dos processos que estão ocorrendo. As propriedades do solo foram determinadas a partir de metodologias desenvolvidas pela EMBRAPA e pela Geotecnia. O comportamento hidrológico foi analisado, observando também os eventos chuvosos na região bem como sua duração e intensidade através dos dados de chuva da Estação Automatizada THIEZ, pertencente ao Laboratório de Geociências da UERJ/FFP que se encontra na região. No estudo realizado, o comportamento hidrológico responde a porosidade do solo e fatores físicos e químicos atuam auxiliando os processos geradores dos escorregamentos, como a grande presença de ácidos fúlvicos e Fe, que fazem o mesmo se mobilizar no sistema podendo gerar uma camada cimentante. Percebe-se que os estudos dos movimentos de massa exigem uma abordagem integradora, através da análise de várias condicionantes, visto que resultam da interrelação entre distintos processos. Desta forma, a melhor abordagem metodológica para esta pesquisa é a abordagem sistêmica. / [en] Analyzing the landscapes dynamics and transformations, this research aims to contribute to understand the mass movement process, mainly the landslide typology in the São Pedro basin in the district of São Pedro da Serra, typical rural area in Nova Friburgo city. For this study, on a hillside that had a slip with 40 meters long x 24.5 m wide, slopes above 47 per cent and over a Typic, field instruments such as Guelph permeameter were used to mesure the hydraulic conductivity and GMS s for understanding the recharge and drainage of the soil matrix process, associating the hydrological behavior with the physical and chemical properties beyond the soil s micromorphology, looking for a greater understanding of the processes that are occurring. The hydrological behavior was analyzed, also observing the rainfall events in the region as well as its duration and intensity of rainfall data through the Automated THIEZ Station, belonging to the Laboratório de Geciências UERJ / FFP in São Pedro basin. The hydrological behavior responds to soil porosity, physical and chemical factors act aiding the generating processes of landslides, as the large presence of fulvic acids and iron, doing the same to mobilize the system can generate a cementing layer. It is noticed that the researches of mass movements requires an integrative approach by analyzing various constraints, as the result of the interplay between different processes. So, the best method for this kind of research is the systemic approach.

Os escorregamentos translacionais rasos são freqüentes na região da Serra do Mar, principalmente quando associados a eventos pluviométricos extremos, como em Janeiro de 1985 (380 mm, em 2 dias). Quando deflagrados de forma generalizada, podem ser catastróficos causando danos para a sociedade. Inúmeros métodos vêm sendo propostos para compreender a ocorrência destes processos na paisagem. O objetivo deste trabalho é avaliar a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar por meio da aplicação de um modelo matemático em bases físicas, tendo como resultado um índice de estabilidade, que aponta, em forma de perigo relativo, áreas passíveis de instabilizações. As etapas de trabalho dividiramse na construção do Modelo Digital de Terreno e em produtos derivados (ângulo da encosta, curvatura, aspecto e área de contribuição), no mapeamento das cicatrizes de 1985 e na simulação dos cenários de suscetibilidade. Os mapas dos parâmetros topográficos, assim como, os mapas de suscetibilidade foram correlacionados com o mapa de cicatrizes e avaliados utilizando-se dos índices de Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamento (PE). Foram mapeadas 216 cicatrizes para uma área de 2,5 km² com uma produção de sedimentos estimado em 135,525m³. Os resultados apontam que encostas com ângulos entre 30° e 40° e com formato retilíneo foram as mais suscetíveis. A área foi considerada instável, segundo o modelo, em todos os cenários, tendo a melhor calibração para o cenário C2. O emprego de diferentes métodos demonstrou-se bastante satisfatório e concordante na análise do resultado final. Além disso, podem auxiliar como ferramentas de apoio de decisão no planejamento do uso do solo, principalmente em regiões onde é freqüente a ocorrência de movimentos de massa. Portanto, o resultado da avaliação a susceptibilidade a escorregamentos rasos na Serra do Mar pode direcionar ações mitigadoras político-administrativas e ambientais, tendo em vista minimizar o impacto sócio-ambiental de eventos futuros. / The shallow landslides are frequent in the Serra do Mar, especially when associated with intense rainfall events, as in January 1985 (380 mm in 2 days). When triggered generalized, causing damage to society. Several methods have been proposed to understand the occurrence of these processes in the landscape. The aim of this study is to evaluate the susceptibility to shallow landslides in the Serra do Mar by applying a physically based models, resulting in a stability index, which points in the form of relatively hazard and susceptible areas. The stages of his research were divided in building the Digital Terrain Model in their products derived (angle of slope, curvature, aspect and area of contribution), mapping the scars of 1985 and simulation of susceptibility scenarios. The maps of the parameters topographic, as well as the susceptibility maps were correlated with the scars map and evaluated using the indices of Scars Concentration (SC) and Landslide Potential (LP). 216 scars were mapped into here area of 2.5 km² with an estimated production of 135.525 m³ sediments. The results show that slopes with angles between 30° and 40° with rectilinear curvature were the most susceptible. The area was considered unstable, according to the model in all scenarios, with the best calibration for scenario C2. The use of different methods showed to be satisfactory and consistent when analyzing with these results. Moreover they can assist as tools for decision support in planning the soil use and, especially in regions where much frequent the occurrence of mass movement. Therefore, the result of susceptibility to shallow landslides in the Serra do Mar can help in the mitigation actions and politicaladministrative environment, aiming minimizes the environmental and social impact of future events.

Orientador: Fábio Augusto Gomes Vieira Reis / Resumo: As corridas de detritos são fenômenos naturais que podem ser vistos no mundo todo. Tratam-se de processos de movimentos de massa onde ocorre o escoamento rápido do material e comumente está associado aos altos índices pluviométricos e/ou variáveis do meio físico. A Serra do Mar possui características geomorfológicas e climáticas que torna a região potencialmente favorável a esse tipo de evento. A catástrofe ocorrida em fevereiro de 1994 em Cubatão (SP) trouxe diversos danos, tanto econômicos como sociais. Embora sejam processos que atingem muitas regiões, a previsão ainda é bastante complicada. Assim, este trabalho tem como objetivo a análise da potencialidade a corridas de detritos em sub-bacias, focando-se nos resultados dos cálculos dos índices e parâmetros morfométricos e, também, associados aos níveis de precipitação. Para tal, selecionou-se 13 sub-bacias que foram afetadas na região de Cubatão (SP) em fevereiro de 1994. Os dados foram obtidos em escala 1:50.000, salvo pelas feições que foram mapeadas na fotografia aérea em escala 1:25.000 que foram realizadas após o evento. O estudo das feições foi baseado em sua distribuição espacial, ou seja, em sua área em relação a área de cada sub-bacia, de modo a possibilitar a comparação com os resultados dos índices e parâmetros morfométricos. A sub-bacia número 04 (que engloba a RPBC, atingida pelo evento) mostrou-se a de maior potencialidade em toda a área de estudo. Posto isto, através dos resultados obtidos, conclui-se que o... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Debris flows are natural phenomenal that can be seen all over the world. This are about mass movement processes where the material quickly flows, commonly associated to high rainfall levels and/or another environmental variables. The geomorphological and climatic features of Serra do Mar makes the region potentiality favorable to this kind of events. The catastrophe that occurred in Cubatão (SP) in February/1994 resulted in several economic and social loss. Although these processes smite many regions, it is extremely difficult to predict them. Thus, this dissertation aims to analyze the debris flow potentiality into sub-basins, focusing on morphometric indexes and parameters calculations combined with precipitation levels. For this study 13 sub-basins were selected, and all of them were affected by the 1994 event. The data were obtained in a 1:50.000 scale, and the features was mapped using aerial photography, 1:25.000 scale, shot after the landslides in 1994. The features study was based in its spatial distribution, relating the scarring and the sub-basin areas, and then comparing them with the calculated indexes abd morphometric parameters. After studying all 13 areas the sub-basin number 04 (that includes RPBC that was smote by the event) was the one that showed grater potentiality. Therefore, throught the results obtained, it is concluded that indexes and morphometric parameters are an important tool to identify and evaluate potentiality in debris-flows areas. / Mestre

O principal objetivo desta pesquisa consistiu em avaliar os métodos empregados em análises de risco a escorregamentos e aplicar uma proposta metodológica de avaliação de risco a escorregamentos, por meio de técnicas de avaliação de terreno com abordagem integrada dos fatores geoambientais envolvidos, visando contribuir à prevenção e mitigação dos riscos e à gestão ambiental da região litorânea. A proposta metodológica de avaliação de risco a escorregamentos foi aplicada, com uso do SIG SPRING, em uma área teste no município de Ubatuba, SP. Os atributos e parâmetros analisados quanto à influência nos escorregamentos foram os seguintes: declividade, forma de vertentes, grau de dissecação, densidade de lineamentos, material inconsolidado e disponibilidade hídrica. Dentre estes fatores considerados para análise da suscetibilidade a escorregamentos, verificou-se que a declividade exerce maior influência, seguida pela forma de vertente e pelo grau de dissecação. O mapa de suscetibilidade a escorregamentos obtido expressa o potencial natural do terreno em desenvolver estes processos. Quanto ao mapa de perigo a escorregamentos representa a probabilidade da ocorrência do processo em função da suscetibilidade do terreno, do potencial de indução do uso do solo e da probabilidade de ocorrer a precipitação considerada crítica para deflagração do escorregamento. Neste trabalho considerou-se o risco como uma função do perigo, da vulnerabilidade e do dano potencial. O mapa de risco a escorregamentos produzido indica os níveis dos danos sociais e econômicos esperados se houver a ocorrência do processo. Nesta avaliação final do risco considerou-se a população como o elemento em risco, por isso, esta análise contemplou apenas as áreas ocupadas por moradias. / The main objective of this research was the evaluation of different methods employed in landslide risk analysis and the application of a methodological proposal of landslide risk evaluation based on terrain evaluation techniques. These techniques present an approach of integrated geoenvironmental factors and have the purpose of contributing to the prevention and mitigation of such risks and also to the environmental management of coastal regions. The methodology of landslide risk evaluation was applied by the use of GIS SPRING, in a test area in the Ubatuba municipality, SP. The analyzed attributes and parameters related to landslides were: declivity, slope forms, degree of erosion, alignment density, unconsolidated material and water disponibility. Among the considered factors for the landslide susceptibility analysis, it was observed that the declivity has a major influence followed by the slope form and by the degree of erosion. The map of susceptibility to landslides obtained express the natural terrain potential in developing these processes. The map of landslide danger represents the occurrence probability of the process related to the terrain susceptibility, to the induction potential of land use and to the probability of occurrence of rain considered critical for the landslide deflagration. In this work the risk was considered a function of danger, vulnerability and potential harm. The produced map of landslide risk indicates the expected levels of social and economic harm in case a process is observed. In the final evaluation of risk it was considered the population as risk element, therefore this analysis only considered the inhabited areas.

Processos erosivos podem gerar grandes prejuízos ambientais e econômicos. É importante que projetos de controle de erosão tenham uma abordagem holística, considerando aspectos econômicos, sociais, ecológicos e paisagísticos. A sub-bacia do Alto Rio Grande apresenta uma elevada incidência de boçorocas de grande porte. No município de Nazareno/MG, foi realizado um projeto de controle na Boçoroca do Córrego do Cravo, entretanto, após a finalização das obras, houve dois grandes escorregamentos na área. Realizou-se uma análise geológico-geotécnica da boçoroca a fim de se entender os motivos pelos quais ocorreram os escorregamentos e propor técnicas de bioengenharia de solos para a estabilização dos taludes. Foram realizadas campanhas de campos e ensaios laboratoriais com amostras de pontos com diferentes condições de estabilidade. Realizaram-se ensaios de determinação de massa específica, granulometria, limites de consistência, erodibilidade, adsorção de azul de metileno, ATD, ATG e DRX. Também se realizou um levantamento bibliográfico de técnicas de bioengenharia de solos para estabilização de taludes em boçorocas preferencialmente em condições similares às da área de estudo. A maior parte da feição erosiva consiste de uma camada de solo laterítico sobre um saprolito de gnaisse. O solo laterítico é majoritariamente argiloso com presença de caulinita e óxidos, que conferem resistência ao material. Já o saprolito é siltoso, friável e apresenta argilominerais mais ativos. O projeto realizado previamente utilizou técnicas de baixo custo e impacto ambiental e controlou o avanço da feição erosiva, entretanto, apresentou algumas carências quanto à estabilização dos taludes. Concluiu-se que os escorregamentos podem ter ocorrido devido à saturação do saprolito e consequente instabilização de todo o maciço. A alta declividade dos taludes e a presença de planos preferenciais de ruptura também podem ter contribuído para a ocorrência dos escorregamentos. Propôs-se o retaludamento das encostas e o uso de técnicas de bioengenharia de solos para a estabilização do solo e incremento da biodiversidade local. / Erosion can generate great environmental and economic losses. It is important that erosion control projects have a holistic approach, considering economic, social, ecological and landscape aspects. The Alto Rio Grande hydrographic basin presents a high incidence of large gullies. A control project was the done in Córrego do Cravo Gully, city of Nazareno/MG. However, after the completion of the works, there were two major landslides in the area. The geological and geotechnical analysis of the gully was accomplished in order to understand the reasons why the landslides occurred and to propose soil bioengineering techniques for slope stabilization. Field visits and laboratory tests on samples from places with different stability conditions were performed. The tests performed were density determination, grain size analysis, liquid limit, plastic limit, erodibility, methylene blue adsorption, DTA, TGA and XRD. It was also made a literature review of soil bioengineering techniques for slope stabilization in gullies preferably under similar conditions to the study area. Most of the studied gully consists of a laterite layer over a gneiss saprolite. The laterite soil is mostly clay with presence of kaolinite and oxides, which provide resistance to the material. The saprolite is silty, friable and presents more active clay minerals. The previous conducted project used low cost and low environment impacts techniques which contained the advance of erosion, however, it presented some deficiencies in slope stabilization. It was concluded that the landslides may have occurred due to saturation of the saprolite and consequent instability of the whole soil massif. The high declivity of the slopes and the presence of rupture surfaces may also have contributed to the occurrence of the landslides. It was proposed the change of the slope geometry and the use of soil bioengineering techniques for soil stabilization and increase of local biodiversity.

O presente estudo consiste no desenvolvimento de um sistema de previsão de escorregamentos, baseado na quantificação da influência das chuvas transientes na estabilidade de encostas, por intermédio da identificação dos mecanismos de ruptura e dos processos físicos envolvidos na infiltração e distribuição da água no solo. O estudo foi realizado em parte da área urbana da cidade de Campos do Jordão-SP, estado de São Paulo, onde tem ocorrido de movimentos de massa gravitacionais é bastante comum. A metodologia empregada baseia-se no conhecimento das características gelógico-geotécnicas da área, acompanhada de trabalhos de campo e laboratoriais e da análise da relação entre a chuva e ocorrência dos movimentos de massa gravitacionais. Em uma primeira fase foram elaborados os documentos cartográficos básicos, como o mapa topográfico e carta de declividade, todos na escala 1:2.000. O trabalho de campo consistiu na identificação detalhada dos materiais inconsolidados e rochas, bem como na caracterização das feições de movimentos de massa gravitacionais já existentes na área, e elaboração do mapa de localização das feições. Paralelamente, foram obtidas amostras deformadas e indeformadas e realizados ensaios em laboratório. Este procedimento permitiu identificar oito diferentes classes de materiais inconsolidados distribuídos em dez unidades e, além disso, caracterizar os movimentos de massa gravitacionais encontrados como sendo escorregamentos do tipo translacional seguido de escoamento, com superfície de ruptura entre 0,5 e 2 m de profundidade. Em uma segunda fase, foi realizada a caracterização da condutividade e difusividade hidráulica e velocidade de infiltração das classes de materiais inconsolidados, a partir de ensaios de infiltração in situ e análises matemáticas. Das duas primeiras fases do trabalho foi possível concluir que o mecanismo de ruptura consiste na diminuição contínua da resistência ao cisalhamento dos materiais geológicos, através da geração de cargas hidráulicas oriundas da infiltração da água no solo. A terceira fase consistiu na aplicação e validação do sistema de previsão de escorregamentos proposto. Tal sistema baseia-se em uma solução analítica da equação de Richard's associada ao modelo de talude infinito. A aplicação do sistema permite calcular, para cenários pré-estabelecidos, a variação da carga hidráulica, antes, durante e após a ocorrência de seqüências de chuvas complexas, bem como a variação do fator de segurança da encosta ao longo do tempo e em profundidade. Para validação do sistema proposto foram utilizados dados reais de escorregamentos e de chuvas ocorridas entre dezembro de 1999 e janeiro de 2000. Os resultados obtidos mostraram uma boa correlação com a real ocorrência dos escorregamentos, concluindo-se que a utilização do sistema de previsão proposto é viável, e que a sua aplicação pode ser realizada, também, em outras áreas, desde que obedecidas as suas premissas básicas, como tipo de mecanismo de ruptura e obtenção de parâmetros geológicos, geotécnicos e hidráulicos confiáveis. / The present study focus on the development of a landslides forecast system, based on the quantification of the effect of transient rainfall on slope stability through the identification of gravitational mass movements failure mechanisms and the physical processes involved in water infiltration and distribution into soil. This study was placed in part of the urban area of Campos de Jordão city, São Paulo state, Brazil, where gravitational mass movements are very common. The methodological procedures were based on the recognition of the geological and geotechnical characteristics of the area, together with field and laboratory work, as well as on the analysis of the relationship between rainfall data and gravitational mass movements. In a first stage the elaboration of the basic cartographic documents, such as topographical map and slope chart, at 1:2.000 scale, was carried out. The field work included a detailed identification of the rocks and unconsolidated materials, registering, describing and location of landslide features, as well as the elaboration of a landslides location map. Besides, laboratory tests were performed with disturbed and undisturbed samples. It allowed identifying of eight different unconsolidated material classes distributed on ten units, and also observing that translational landslides followed by flow-like debris movement, with failure surface depths varying from 0.5 to 2 m, were the most common type of gravitational mass movements. In a second stage the hydraulic conductivity and diffusivity characterization of the unconsolidated materials has been done, through field infiltration tests and mathematical analysis. From de two first stages it was possible to conclude that failure mechanisms is related to the continuous decrease of soil shear strength due to pressure head increase from water infiltration into soil. The third stage focused the application of the landslides forecast system. This system is based on an analytical solution of Richard's equation accompanied by an infinite slope stability model. Its application allows evaluating, for specific scenarios, the variation of pressure head response within the soil, before, during and after transient rainfall, and the factor of safety variation with time and depth at any moment. Rainfall data from December (1999) and January (2000), which triggered many landslides, were the basis of the model validation. The results of the forecast system application showed a good correlation with real landslide occurrence, and it was possible to conclude that the forecast system proposed is feasible and that it can be applied to different places and over broad regions, since some conditions, such as failure mechanisms and utilization of reliable geological, geotechnical and hydrologic data are obeyed.