A frequente ocorrência de desastres naturais gera impactos sociais e econômicos cada vez maiores, impondo a necessidade de elaborar estratégias de prevenção e redução de riscos. No cenário nacional, os desastres causados por eventos hidrológicos representam a maior parte das ocorrências. Acidentes de maior exposição e maiores consequências são os ocasionados por movimentos gravitacionais de massa. Assim, as iniciativas de prevenção de desastres necessariamente passam pelo detalhamento do conhecimento do problema, o que deve orientar o estabelecimento de metas de ações de redução de risco, instrumentos de gestão e resposta, e ainda para sistemas de monitoramento e alerta. Estes sistemas necessariamente devem contar com mapeamentos dos locais de risco, rede de coleta de dados meteorológicos que subsidiem previsões de eventos hidrológicos, e o estabelecimento dos limiares críticos de chuva deflagradores de escorregamentos. Com tais objetivos, órgãos governamentais promoveram esforços no mapeamento dos riscos, em escalas adequadas, e o investimento na estruturação de redes de monitoramento hidrometeorológico, sendo necessárias iniciativas de elaboração de limiares críticos regionalizados a serem amplamente desenvolvidas. Dentro do cenário da gestão de riscos descritos, este trabalho teve como principal objetivo a determinação de limiares críticos de chuva deflagradores de movimentos gravitacionais de massa no município de São Bernardo do Campo. Baseando-se na avaliação dos dados de série histórica de pluviometria, e de um banco de dados formado a partir das ocorrências de escorregamentos atendidas no município, compreendendo 415 escorregamentos ao longo de 24 anos (1993 a 2016). Os resultados da correlação dos dados do meio físico, da pluviometria e das ocorrências de escorregamentos, permitiram uma série de análises da distribuição das ocorrências. A distribuição foi feita ao longo do tempo, em função de acumulados de chuva e em função dos aspectos do meio físico. Foram feitas também correlações da intensidade das chuvas em função da espacialização e acumulados de chuva. As correlações espaciais dos dados permitiram o estabelecimento de uma ferramenta que relaciona as caracterizações do meio físico com as ocorrências de escorregamentos, que foi denominado como Coeficiente de Ocorrências por Área (COPA). Este coeficiente indicou os elementos do meio físico de maior influência na deflagração de movimentos de massa na área de estudo, em ordem de prioridade os destaques foram: 1) muito alta densidade de ocupação; 2) padrões e morfologias de relevo de morros altos e morros baixos; 3) alta densidade de ocupação; 4) unidade geológica do Micaxisto; e 5) terrenos com inclinação superior a 25°. Destaca-se que o trabalho contribuiu para o conhecimento da resposta dos elementos de frente a processos hidrometeorológicos e para a definição de limiares críticos de chuva deflagradora de escorregamentos, determinando uma equação numérica de previsão de ocorrências a partir dos dados pluviométricos e de previsões meteorológicas. Estes resultados também puderam contribuir no estabelecimento de parâmetros técnico-científicos para refinar a gestão do risco de movimentos de massa em São Bernardo do Campo-SP, e das relações desses eventos com o meio físico para estabelecimento de estudos em outras localidades. / The frequent occurrence of landslides in Brazil has been the cause of larger issues, economically and socially, which explains the necessity to elaborate preventing strategies in order to reduce such risks to the population. Looking at the Brazilian panorama, the disasters caused by hydrological events represent the greater part of these occurrences. Mass gravitational movements cause accidents of a bigger exposure and have greater consequences. Thus, the prevention strategies must go through a detailed study, in order to gather knowledge to better understand the problem as a whole; this information must orientate the establishment of targets for risk reduction actions, management and response instruments, as well as the monitoring and alert systems. These systems must have risk mapping and meteorological data collection networks, in order to predict hydrological events and establish critical limits to landslides caused by rainfall. With these bjectives, government agencies have promoted efforts to map these areas in adequate scales, as well as investing and structuring hydrometereological monitoring networks, requiring initiatives to elaborate regionalized critical groundsels to be extensively developed. Within the scenario of risk management described, this study has the objective to determine critical thresholds triggered by rainfall of mass gravitational movements at the municipality of Sao Bernardo do Campo. Based on the evaluation of the historical data of rainfall, and database gathered from the occurrences of landslides that took place in the same municipality as well as, comprising 415 landslides that have happened for over 24 years (from 1993 to 2016). The correlated results in the physical environment data on occurrences of landslides caused by rainfall, started a series of analyzes on the distribution of these occurrences. This distribution was made throughout the described timeline, due to accumulated rain damage and other environmental aspects. Correlations on the rainfall intensity were also made due to the spacing of the damaged land. This spacing correlated data allowed the establishment of a tool that relates the characterizations of the environment with the gathered data on landslides, which was named as the Coefficient of Occurrences per Area (COPA). This coefficient indicates the physical environment elements, and had the greatest influence on the deflagration of mass movements at the studied area. In priority order, the emphasized topics were: 1) very high density of land occupation; 2) landforms high hills and low hills; 3) high density of land occupation; 4) geological unity of Mica Schist; and 5) terrains with an inclination higher than 25°. This study contributes to the knowledge on how the physical environment elements reacts ahead of hydrometeorological processes and to the definition of critical limits of rainfall that triggers landslides. Also, it has determined a numerical equation to landslides prediction from rainfall data and meteorological forecast. All these results could also contribute to the establishment of technical-scientific parameters, refining mass movement risk management at the city of São Bernardo do Campo, São Paulo State, and the relationship between these events to the physical environment for the establishment of future studies in other cities.

Na cidade de São Paulo, é freqüente a ocorrência de escorregamentos, causando a destruição de moradias e muitos danos econômicos com vítimas fatais e aumentando, a cada ano, o número de áreas de risco. O objetivo geral desta pesquisa é analisar o grau de risco e a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na bacia do rio Limoeiro, localizada na cabeceira da bacia do rio Aricanduva, uma das principais da cidade de São Paulo. Especificamente, objetiva-se, identificar e analisar as principais intervenções antropogênicas (classes de uso do solo) no período 1973-2007, identificar em escala de zoneamento e caracterizar espacialmente as áreas de risco, caracterizar e analisar o papel dos parâmetros topográficos e avaliar a concordância entre o mapa de risco e o de suscetibilidade. No mapeamento de risco, foi elaborada uma ficha de campo para avaliar o grau de risco em quatro escalas: R1 (baixo risco), R2 (médio), R3 (alto) a R4 (muito alto). A análise evolutiva do uso do solo foi realizada pela interpretação de fotografias aéreas. A partir de um Modelo Digital do Terreno foram gerados os mapas de ângulo, aspecto, curvatura e área de contribuição e calculada a Freqüência de Distribuição (FD), que foram correlacionados com o mapa de risco, gerando-se dois índices: Concentração de Risco (CR) e Potencial de Risco (PR). Na análise da suscetibilidade a escorregamentos foi utilizado o modelo matemático SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) e calculados os índices de FD, de CR e de PR. A última etapa consistiu numa análise conjunta entre os mapas de risco e de suscetibilidade, na qual foi verificada a concordância ou discordância em cada setor de risco. A análise evolutiva do uso do solo, mostrou uma redução de 36% de cobertura vegetal e o aumento de 23% de áreas urbanas no período 1973-2007. Foram mapeados 16 setores de risco contendo aproximadamente 1872 moradias, sendo 6 setores com grau muito alto de risco (R4). Topograficamente, as áreas mais suscetíveis foram aquelas com ângulos superiores a 16,8°, orientadas para SW, com formas côncavas e com os maiores valores de área de contribuição. O mapa de suscetibilidade apresentou 41% de áreas Estáveis e 20% de áreas Incondicionalmente Instáveis que, embora em menor proporção, apresentaram uma CR de 40% com PR de 12%. Concluiu-se que houve concordância entre as áreas previstas como instáveis pelo modelo com as áreas de risco mapeadas, acreditando-se que a combinação destes métodos possa ser aplicada na avaliação final do risco a escorregamentos em áreas urbanas, podendo subsidiar a gestão pública na definição de áreas instáveis para a ocupação. / In the city of São Paulo, landslides occur frequently, causing the destruction of houses and economic damage with fatalities and the number of areas threatened by landslides has been increasing each year. The general objective of this research is to analyze the probability of risk and susceptibility to shallow landslides in the Limoeiro River basin, which is located at the head of the Aricanduva River basin, one of the main in the city of São Paulo. Specifically, the objective is to identify and analyze major anthropogenic interventions (land use classes) in 1973 to 2007 period, identify scale zoning and characterize spatially the risk areas, characterize and analyze the role of topographic parameters and assess the correlation between the risk areas and susceptibility maps. To map risk areas, we created a cadastral survey form to evaluate landslide risk in the field into four levels: R1 (low risk), R2 (average risk), R3 (high risk), and R4 (very high risk). To land use evolutionary analyses, was made the aerial photographs interpretation. From a Digital Elevation Model were generated slope angle, aspect, curvature and contributing area maps and calculated the Frequency Distribution (FD), that subsequently, these maps were correlated with the risk map, generating two indexes: Risk Concentration (RC) and Risk Potential (RP). To analyze susceptibility to landslides, we used the SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) mathematical model and calculated the FD, RC and RP. The last step was a joint analysis of the risk areas and of the susceptibility maps, which was verified the agreement or disagreement on each risk sector. From the land use evolutionary analysis, there was a 36% reduction of plant cover and increase of 23% in urban areas in the period 1973-2007. We mapped 16 risk sectors containing approximately 1872 at-risk homes, with 6 sectors with very high risk degree (R4). Topographically, the most susceptible areas those located at slope angles above 16,8°, oriented southwest quadrant, with concave forms with the largest contributing area. In the susceptibility map, 41% of the area was classified as stable and 20% as unconditionally unstable. Although the latter category accounted a smaller proportion of the total area, it contained a RC of 40% with a RP of 12%. We found that the locations of areas predicted to be unstable coincided with the risk areas mapped and this combination of methods can be applied to evaluate the landslides risk in urban areas and can assist public managers in defining areas that are unstable for occupation.

Apesar de a vegetação ser considerada fator controlador de escorregamentos, os estudos que a discutem como indicador destes processos são escassos. O sensoriamento remoto, por meio dos índices de vegetação, apresenta potencial ainda não explorado para subsidiar os estudos entre vegetação e escorregamentos. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a vegetação como indicador de áreas suscetíveis a escorregamentos. A área escolhida para a pesquisa é o trecho da Serra do Mar no município de Caraguatatuba, litoral norte do Estado de São Paulo. A escolha desta área remete ao evento de 1967 no qual houve escorregamentos generalizados nas escarpas da Serra do Mar que culminaram em inúmeras mortes e perdas materiais. Para a realização da pesquisa foram gerados os índices de vegetação NDVI, Simple Ratio, ReNDVI, VIg e PSRI. Os índices de vegetação foram correlacionados às cicatrizes de escorregamentos e com os seguintes parâmetros topográficos: declividade, hipsometria, orientação de vertentes e curvatura em planta. Para isso foi utilizada a distribuição da razão de área afetada por cicatrizes em cada índice de vegetação (Vcic). Os resultados demonstraram que os índices de vegetação foram eficientes ao identificar as áreas com cicatrizes além de aludir que a maior densidade de vegetação visualizada pelo NDVI e, o menor estresse hídrico indicado pelo ReNDVI, podem ter refletido fatores controladores dos escorregamentos que podem ou não estar associados às características da vegetação. Para os índices de vegetação NDVI, Simple Ratio e ReNDVI foi identificada uma relativa independência da variação do Vcic em relação aos parâmetros topográficos ao contrário do VIg e do PSRI. Este novo instrumental pode subsidiar e aprofundar as análises para além da interpretação do relevo por modelos digitais de terreno para estudos de suscetibilidade a escorregamentos contribuindo para aumentar a acurácia dos resultados. / Although the vegetation is considered a landslides factor controller, there are few studies that discuss it as an indicator of these processes. Remote sensing from vegetation indexes has been appointed as under explored to support the studies about vegetation and landslides. The aim of this study is to evaluate the vegetation as an indicator of landslides susceptible areas. The chosen research area is a section of the Serra do Mar mountain range in Caraguatatuba city, in the northern coast of São Paulo. The choice of this area refers to the 1967 event in which there were widespread landslides on the slopes of the Serra do Mar with numerous deaths and material losses. The following vegetation indexes were generated: NDVI, Simple Ratio, ReNDVI, VIg and PRSI. Vegetation indexes were correlated with the landslide scars and with the topographic parameters: slope angle, elevation, slope aspect and curvature in plan. For this reason it was used the distribution of the area affected by scars in each vegetation index (Vcic). The results showed that the vegetation indexes were effective in identifying areas with landslide scars, as well as alluding to the highest density of vegetation recognized from NDVI and the lower water stress indicated by ReNDVI may have reflected as controlling factors of landslides that may or may not be associated with the characteristics of the vegetation. It was noticed for the vegetation indexes NDVI, Simple Ratio and ReNDVI a relative independence of Vcic variation in relation between topographic parameters unlike VIg and PRSI.

Na cidade de São Paulo, é freqüente a ocorrência de escorregamentos, causando a destruição de moradias e muitos danos econômicos com vítimas fatais e aumentando, a cada ano, o número de áreas de risco. O objetivo geral desta pesquisa é analisar o grau de risco e a suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos na bacia do rio Limoeiro, localizada na cabeceira da bacia do rio Aricanduva, uma das principais da cidade de São Paulo. Especificamente, objetiva-se, identificar e analisar as principais intervenções antropogênicas (classes de uso do solo) no período 1973-2007, identificar em escala de zoneamento e caracterizar espacialmente as áreas de risco, caracterizar e analisar o papel dos parâmetros topográficos e avaliar a concordância entre o mapa de risco e o de suscetibilidade. No mapeamento de risco, foi elaborada uma ficha de campo para avaliar o grau de risco em quatro escalas: R1 (baixo risco), R2 (médio), R3 (alto) a R4 (muito alto). A análise evolutiva do uso do solo foi realizada pela interpretação de fotografias aéreas. A partir de um Modelo Digital do Terreno foram gerados os mapas de ângulo, aspecto, curvatura e área de contribuição e calculada a Freqüência de Distribuição (FD), que foram correlacionados com o mapa de risco, gerando-se dois índices: Concentração de Risco (CR) e Potencial de Risco (PR). Na análise da suscetibilidade a escorregamentos foi utilizado o modelo matemático SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) e calculados os índices de FD, de CR e de PR. A última etapa consistiu numa análise conjunta entre os mapas de risco e de suscetibilidade, na qual foi verificada a concordância ou discordância em cada setor de risco. A análise evolutiva do uso do solo, mostrou uma redução de 36% de cobertura vegetal e o aumento de 23% de áreas urbanas no período 1973-2007. Foram mapeados 16 setores de risco contendo aproximadamente 1872 moradias, sendo 6 setores com grau muito alto de risco (R4). Topograficamente, as áreas mais suscetíveis foram aquelas com ângulos superiores a 16,8°, orientadas para SW, com formas côncavas e com os maiores valores de área de contribuição. O mapa de suscetibilidade apresentou 41% de áreas Estáveis e 20% de áreas Incondicionalmente Instáveis que, embora em menor proporção, apresentaram uma CR de 40% com PR de 12%. Concluiu-se que houve concordância entre as áreas previstas como instáveis pelo modelo com as áreas de risco mapeadas, acreditando-se que a combinação destes métodos possa ser aplicada na avaliação final do risco a escorregamentos em áreas urbanas, podendo subsidiar a gestão pública na definição de áreas instáveis para a ocupação. / In the city of São Paulo, landslides occur frequently, causing the destruction of houses and economic damage with fatalities and the number of areas threatened by landslides has been increasing each year. The general objective of this research is to analyze the probability of risk and susceptibility to shallow landslides in the Limoeiro River basin, which is located at the head of the Aricanduva River basin, one of the main in the city of São Paulo. Specifically, the objective is to identify and analyze major anthropogenic interventions (land use classes) in 1973 to 2007 period, identify scale zoning and characterize spatially the risk areas, characterize and analyze the role of topographic parameters and assess the correlation between the risk areas and susceptibility maps. To map risk areas, we created a cadastral survey form to evaluate landslide risk in the field into four levels: R1 (low risk), R2 (average risk), R3 (high risk), and R4 (very high risk). To land use evolutionary analyses, was made the aerial photographs interpretation. From a Digital Elevation Model were generated slope angle, aspect, curvature and contributing area maps and calculated the Frequency Distribution (FD), that subsequently, these maps were correlated with the risk map, generating two indexes: Risk Concentration (RC) and Risk Potential (RP). To analyze susceptibility to landslides, we used the SHALSTAB (Shallow Landsliding Stability) mathematical model and calculated the FD, RC and RP. The last step was a joint analysis of the risk areas and of the susceptibility maps, which was verified the agreement or disagreement on each risk sector. From the land use evolutionary analysis, there was a 36% reduction of plant cover and increase of 23% in urban areas in the period 1973-2007. We mapped 16 risk sectors containing approximately 1872 at-risk homes, with 6 sectors with very high risk degree (R4). Topographically, the most susceptible areas those located at slope angles above 16,8°, oriented southwest quadrant, with concave forms with the largest contributing area. In the susceptibility map, 41% of the area was classified as stable and 20% as unconditionally unstable. Although the latter category accounted a smaller proportion of the total area, it contained a RC of 40% with a RP of 12%. We found that the locations of areas predicted to be unstable coincided with the risk areas mapped and this combination of methods can be applied to evaluate the landslides risk in urban areas and can assist public managers in defining areas that are unstable for occupation.

A frequente ocorrência de desastres naturais gera impactos sociais e econômicos cada vez maiores, impondo a necessidade de elaborar estratégias de prevenção e redução de riscos. No cenário nacional, os desastres causados por eventos hidrológicos representam a maior parte das ocorrências. Acidentes de maior exposição e maiores consequências são os ocasionados por movimentos gravitacionais de massa. Assim, as iniciativas de prevenção de desastres necessariamente passam pelo detalhamento do conhecimento do problema, o que deve orientar o estabelecimento de metas de ações de redução de risco, instrumentos de gestão e resposta, e ainda para sistemas de monitoramento e alerta. Estes sistemas necessariamente devem contar com mapeamentos dos locais de risco, rede de coleta de dados meteorológicos que subsidiem previsões de eventos hidrológicos, e o estabelecimento dos limiares críticos de chuva deflagradores de escorregamentos. Com tais objetivos, órgãos governamentais promoveram esforços no mapeamento dos riscos, em escalas adequadas, e o investimento na estruturação de redes de monitoramento hidrometeorológico, sendo necessárias iniciativas de elaboração de limiares críticos regionalizados a serem amplamente desenvolvidas. Dentro do cenário da gestão de riscos descritos, este trabalho teve como principal objetivo a determinação de limiares críticos de chuva deflagradores de movimentos gravitacionais de massa no município de São Bernardo do Campo. Baseando-se na avaliação dos dados de série histórica de pluviometria, e de um banco de dados formado a partir das ocorrências de escorregamentos atendidas no município, compreendendo 415 escorregamentos ao longo de 24 anos (1993 a 2016). Os resultados da correlação dos dados do meio físico, da pluviometria e das ocorrências de escorregamentos, permitiram uma série de análises da distribuição das ocorrências. A distribuição foi feita ao longo do tempo, em função de acumulados de chuva e em função dos aspectos do meio físico. Foram feitas também correlações da intensidade das chuvas em função da espacialização e acumulados de chuva. As correlações espaciais dos dados permitiram o estabelecimento de uma ferramenta que relaciona as caracterizações do meio físico com as ocorrências de escorregamentos, que foi denominado como Coeficiente de Ocorrências por Área (COPA). Este coeficiente indicou os elementos do meio físico de maior influência na deflagração de movimentos de massa na área de estudo, em ordem de prioridade os destaques foram: 1) muito alta densidade de ocupação; 2) padrões e morfologias de relevo de morros altos e morros baixos; 3) alta densidade de ocupação; 4) unidade geológica do Micaxisto; e 5) terrenos com inclinação superior a 25°. Destaca-se que o trabalho contribuiu para o conhecimento da resposta dos elementos de frente a processos hidrometeorológicos e para a definição de limiares críticos de chuva deflagradora de escorregamentos, determinando uma equação numérica de previsão de ocorrências a partir dos dados pluviométricos e de previsões meteorológicas. Estes resultados também puderam contribuir no estabelecimento de parâmetros técnico-científicos para refinar a gestão do risco de movimentos de massa em São Bernardo do Campo-SP, e das relações desses eventos com o meio físico para estabelecimento de estudos em outras localidades. / The frequent occurrence of landslides in Brazil has been the cause of larger issues, economically and socially, which explains the necessity to elaborate preventing strategies in order to reduce such risks to the population. Looking at the Brazilian panorama, the disasters caused by hydrological events represent the greater part of these occurrences. Mass gravitational movements cause accidents of a bigger exposure and have greater consequences. Thus, the prevention strategies must go through a detailed study, in order to gather knowledge to better understand the problem as a whole; this information must orientate the establishment of targets for risk reduction actions, management and response instruments, as well as the monitoring and alert systems. These systems must have risk mapping and meteorological data collection networks, in order to predict hydrological events and establish critical limits to landslides caused by rainfall. With these bjectives, government agencies have promoted efforts to map these areas in adequate scales, as well as investing and structuring hydrometereological monitoring networks, requiring initiatives to elaborate regionalized critical groundsels to be extensively developed. Within the scenario of risk management described, this study has the objective to determine critical thresholds triggered by rainfall of mass gravitational movements at the municipality of Sao Bernardo do Campo. Based on the evaluation of the historical data of rainfall, and database gathered from the occurrences of landslides that took place in the same municipality as well as, comprising 415 landslides that have happened for over 24 years (from 1993 to 2016). The correlated results in the physical environment data on occurrences of landslides caused by rainfall, started a series of analyzes on the distribution of these occurrences. This distribution was made throughout the described timeline, due to accumulated rain damage and other environmental aspects. Correlations on the rainfall intensity were also made due to the spacing of the damaged land. This spacing correlated data allowed the establishment of a tool that relates the characterizations of the environment with the gathered data on landslides, which was named as the Coefficient of Occurrences per Area (COPA). This coefficient indicates the physical environment elements, and had the greatest influence on the deflagration of mass movements at the studied area. In priority order, the emphasized topics were: 1) very high density of land occupation; 2) landforms high hills and low hills; 3) high density of land occupation; 4) geological unity of Mica Schist; and 5) terrains with an inclination higher than 25°. This study contributes to the knowledge on how the physical environment elements reacts ahead of hydrometeorological processes and to the definition of critical limits of rainfall that triggers landslides. Also, it has determined a numerical equation to landslides prediction from rainfall data and meteorological forecast. All these results could also contribute to the establishment of technical-scientific parameters, refining mass movement risk management at the city of São Bernardo do Campo, São Paulo State, and the relationship between these events to the physical environment for the establishment of future studies in other cities.

Orientador: Francisco Sérgio Bernardes Ladeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-16T07:15:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perdomo_CarolinaVerbicaro_M.pdf: 5534663 bytes, checksum: 34c27eac559f4a05a5c25e7a834561be (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os movimentos de massa são fenômenos naturais de evolução das vertentes, mas eles causam grandes estragos sendo considerados como risco quando em uma área se têm a vulnerabilidade na escarpa associada a ocupação humana ou industrial que traga risco a população. A área de estudo fica localizada no litoral norte do Estado de São Paulo, Brasil. Na região da Serra do Mar, uma escarpa que chega aos 1.000m de altitude, funciona como uma barreira orográfica fazendo com que a área seja intensamente atingida por precipitações, sendo que o município atinge médias anuais muito altas. Para o estudo completo desses fenômenos é importante conhecer melhor a estrutura dos solos e seu comportamento em relação a dinâmica da água, por isso o objetivo deste trabalho foi de realizar esta caracterização e verificar o possível local de ruptura entre horizontes do solo. A área escolhida para o desenvolvimento do estudo têm altos índices pluviométricos e histórico desses tipos de movimentos de massa gravitacionais. Para a realização deste trabalho foram realizadas análises macromorfológicas de campo com descrição dos perfis levantados (três), de mineralogia, índices de Atterberg (limite de plasticidade e de liquidez), curva de retenção da água nos horizontes do solo e resistência ao cisalhamento. A granulometria analisada foi diversificada, encontrando solos argilosos e areno-argilosos, tendo predominância o Argissolo Vermelho Amarelo Álico. A maior profundidade encontrada foi de 227cm e a menor de 175cm; as curvas mostraram resultados de retenção diferentes para cada horizonte, mostrando os diferentes comportamentos em relação a retenção da água; os limites acompanharam a granulometria, tendo atingido valores maiores para solos mais argilosos, como os encontrados na trincheira 02; e a resistência ao cisalhamento também mostrou diferença nos valores dos parâmetros (coesão e ângulo de atrito interno) entre os horizontes, neste ensaio os solos da trincheira 03 não foram utilizados, pois ela estava localizada próxima a base da encosta. Os resultados nos levam a entender que o contato entre esses horizontes (B e C) é um ponto susceptível a ruptura / Abstract: The mass movements are natural phenomena of evolution of the slopes, but they cause great damage when being considered as a risk in one area if they have a vulnerability in the slope associated with human occupation or industry that brings risk population. The study area is located on the northern coast of São Paulo, Brazil. In the region of Serra do Mar, an escarpment that reaches 1,000 m above sea level, acts as an orographic barrier causing the area is heavily affected by rainfall, and the average annual county reaches very high. For the complete study of these phenomena is important to better understand the structure of soils and their behavior in relation to water dynamics, so the aim was to achieve this characterization and to determine the possible site of rupture between soil horizons. The area chosen for the development of study have high rainfall and history of these types of gravitational mass movements. For this work were analyzed macromorphological field describing the profiles surveyed (three), mineralogical, Atterberg limits (plastic limit and liquid), water retention curve in soil horizons and shear strength. The particle size analysis was diversified, finding clay soils and sandy-clay, with the predominance Alfissol Álico. The greatest depth found was less than 227cm and 175cm, the retention curves showed different results for each horizon, showing the different behaviors in relation to water retention; followed the grain boundaries, reaching higher values for more clayey soils, as those found in the trench 02, and shear strength also showed differences in the values of the parameters (cohesion and internal friction angle) between the horizons, to test the soil of the trench 03 were not used because it was located near the base of the slope. The results lead us to believe that contact between these horizons (B and C) is a point likely to break / Mestrado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Mestre em Geografia

A previsão de áreas suscetíveis a escorregamentos translacionais rasos tem como fundamental etapa a investigação dos fatores condicionantes e dos mecanismos de ruptura. Algumas destas propriedades, como os parâmetros físicos e hidrológicos dos solos, são determinantes para a instabilização de encostas que estão sujeitas a eventos pluviométricos intensos. Uma destas propriedades é a condutividade hidráulica saturada, cujo comportamento pode influenciar no desenvolvimento de poro-pressão positiva ou levar à perda de sucção dos solos, ocasionando rupturas. Desta forma, o objetivo principal desta pesquisa foi analisar a distribuição lateral e vertical da condutividade hidráulica saturada (Ksat) dos solos e sua influência nos escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar (SP). Para tanto, foi selecionada uma bacia representativa da Serra do Mar e nela foram escolhidas três cicatrizes acessíveis e com limites bem preservados para a realização dos ensaios in situ. As profundidades onde foram realizados os ensaios foram definidas a partir da caracterização morfológica dos mantos de alteração nas trincheiras abertas no topo, no centro e na lateral das cicatrizes (0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 e 2.50 m). Finamente, foram realizados os ensaios in situ utilizando-se o Permeâmetro de Guelph, utilizando-se duas cargas hidráulicas H para a que fosse possível calcular a Ksat empregando-se as equações de Richards, Laplace e a análise de Elricket al. (1989), embora tenha sido utilizada esta última para a análise da variação dos valores. A partir dos valores de Ksat, das propriedades físicas dos materiais (distribuição granulométrica, micro e macroporosidade, porosidade total. Além disso, foi analisada a tendência de variação entre 10-4 e 10-7 m/s, predominando da Ksat com a profundidade. Foram obtidos 41 valores de Ksat, os quais variaram entre as ordens de grandeza 10-5 e 10-6 m/s (82,5% dos valores), que mostraram a pequena variabilidade da Ksat nos perfis de alteração investigados, se comparada às diferenças observadas nas propriedades dos solos e corroboram com os trabalhos desenvolvidos na Serra do Mar. Quando confrontado com as propriedades físicas dos materiais (por exemplo, granulometria e porosidade total), observou-se, principalmente, a correlação positiva com a fração areia. De forma geral, foi possível identificar uma tendência de aumento da Ksat com a profundidade, assim como a existência de algumas descontinuidades hidráulicas significativas, tanto de redução quanto de aumento brusco da Ksat em uma pequena profundidade. / The prediction of landslides-prone areas has as fundamental step researching controlling factors and failure mechanisms. Some of these properties, such as the physical and hydrological soil properties are crucial to the instability of slopes subject to intense rainfall events. One of these properties is the saturated hydraulic conductivity, whose behavior can influence and lead to the development of positive pore-pressure or the loss of soil suction, causing failures. The main objective of this research was to analyze the lateral and vertical hydraulic conductivity (Ksat) of soils and their influence on shallow landslides in the Serra do Mar (SP). Therefore, we selected a representative basin in the Serra do Mar and there three accessible scars, well preserved, were chosen for in situ measurements. Was also performed the topographical characterization of the scars (slope angle, curvature and orientation and contributing area). The depths where the measurements were performed were defined from the morphological characterization of soil profiles in opened trenches at the top, at the lateral and inside the scars (0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00 and 2.50 m). At last, were performed the in situ measurements using the Guelph Permeameter, using two heads H for calculating Ksat using Richards equations, Laplace equations and Elrick et al. (1989) analysis, although the latter has been used to analyze the range of values. From the Ksat values and physical soil properties (e. g. grain size distribution, micro and macroporosity, total porosity) we discussed the role played by them in Ksat values. Moreover was analyzed the trend of Ksat variation with depth. We obtained 41 Ksat values, which varied between 10-4 e 10-7 m/s, mostly among the orders of magnitude 10-5 e 10-6 m/s (82.5% values), that showed the small variability of Ksat in the soil profiles if compared to the observed differences in soil properties, and corroborate with studies developed in the Serra do Mar. When confronted with the physical properties of materials (eg, grain size and total porosity), we observed mainly the positive correlation with the sand content. In general, we observed a tendency of increase of Ksat with depth, as well as the existence of some significant hydraulic discontinuities, both the sudden decrease as the increase in Ksat in a small depth.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-07T15:13:13Z No. of bitstreams: 1 brunodejesusfernandes.pdf: 12112336 bytes, checksum: efb7e77a9f2bf5efe6138c3a3865069f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:24:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunodejesusfernandes.pdf: 12112336 bytes, checksum: efb7e77a9f2bf5efe6138c3a3865069f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunodejesusfernandes.pdf: 12112336 bytes, checksum: efb7e77a9f2bf5efe6138c3a3865069f (MD5) Previous issue date: 2016-04-28 / No Brasil, as pesquisas associadas aos processos de escorregamentos em áreas urbanas têm crescido significativamente devido ao elevado número de ocorrências que trazem enormes prejuízos econômicos, e, com frequência, levam à perda de muitas vidas. Na cidade de Juiz de Fora, e em especial na Bacia Hidrográfica do Córrego Tapera, o crescimento expressivo do número de ocorrências de escorregamentos está relacionado às características físico-ambientais e à ocupação irregular das encostas. Para o diagnóstico e prognóstico desse tipo de processo inúmeras metodologias têm sido propostas no mundo e no presente trabalho a metodologia utilizada foi a de análise ambiental por Geoprocessamento adotada e elaborada conforme XAVIER DA SILVA e CARVALHO FILHO (1993) e XAVIER DA SILVA (2001), para os quais as ocorrências desses problemas de impacto ao meio ambiente são comuns, dentro de dimensões básicas do mundo físico, por isso apresentam dimensão territorial e ocorrem segundo um processo dinâmico, em função do tempo. Com base em informações de séries temporais dos registros das ocorrências desses fenômenos ambientais, pode-se aprender o comportamento de sua evolução e elaborar previsões sobre prováveis ocorrências futuras. Cabe ressaltar que inúmeros trabalhos para órgãos privados, públicos, além de centenas de dissertações e teses foram elaboradas e finalizadas com êxito utilizando a metodologia descrita acima. A partir disso, o objetivo central do presente trabalho foi realizar e analisar um diagnóstico ambiental com ênfase na ocorrência de escorregamentos na Bacia Hidrográfica do Córrego Tapera. Para isso foi necessário, em caráter mais especifico, criar uma base de dados cartográficos da área de estudo; analisar o inventário ambiental gerado; analisar as áreas de ocorrência de escorregamentos, analisar o modelo de previsão gerado pelo SAGA-UFRJ; detectar e analisar as áreas de risco a ocorrência de escorregamentos. Por fim, espera-se que com este estudo possa se conhecer a localização das áreas com diferentes níveis de risco a escorregamento e assim determinar o potencial perigo a população, seja nas áreas ocupadas ou naquelas onde ainda não há ocupação humana, de forma que se possa orientar medidas estratégicas para futuras ocupações. / In Brazil, research associated with landsliding processes in urban areas have grown significantly due to the high number of occurrences that bring huge economic losses, and often lead to the loss of many lives. In the city of Juiz de Fora, especially in Basin Stream Tapera, the significant growth in the number of landslide occurrences is related to the physical and environmental characteristics and the illegal occupation of the slopes. For the diagnosis and prognosis of this type of numerous methodologies pro-cess have been proposed in the world and in this study the methodology used was the environmental analysis by GIS adopted and developed as XAVIER DA SILVA and CARVALHO FILHO (1993) and XAVIER DA SILVA (2001) that the occurrences of such problems impact to the environment are common within the basic dimensions of the physical world therefore have spatial dimension and a dynamic process occurring in function of time. Based on time-series information from the records of the occurrences of these environmental phenomena, one can learn the behavior of its evolution and prepare forecasts of likely future occurrences. It is noteworthy that numerous works for private institutions, public and hundreds of dissertations and theses have been pre-pared and completed successfully using the methodology described above. From this, the main objective of this study was perform and analyze an environmental diagnosis with emphasis on the occurrence of landslides in Watershed Stream Tapera. This re-quired, in more specific character, create a cartographic database of the study area; analyze the environmental inventory generated; analyze the areas of occurrence of landslides, analyze the predictive model generated by SAGA-UFRJ; detect and ana-lyze risk areas the occurrence of landslides. Finally, it is expected that this study can get to know the location of areas with different levels of risk to slip and thus determine the potential danger to people, whether in the occupied areas or those where there is still no human occupation, so that can steer strategic measures for future occupations.

Os movimentos de massa fazem parte da dinâmica da paisagem e se destacam como um dos principais processos geomorfológicos responsáveis pela evolução do relevo. Estes são condicionados por uma relação complexa de fatores naturais: geomorfológicos, geológicos e geotécnicos e hidrológicos. Tais tipos de movimentos de massa ficaram registrados em 17 e 18 de março de 1967 nas encostas da escarpa da Serra do Mar no município de Caraguatatuba, quando ocorreram de modo generalizado, causando um grande impacto ambiental, culminando em 120 mortes e 400 casas destruídas, mais concentrados em uma área de aproximadamente 180km2 em torno do município. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é investigar algumas propriedades físicas do solo a fim de analisar a influência destas na distribuição e na deflagração dos escorregamentos translacionais rasos. As amostras de solo foram coletadas em três pontos, em diferentes profundidades (lateral, superior e interior) de três cicatrizes de escorregamentos rasos de 1967. As seguintes propriedades foram analisadas: distribuição granulométrica, limites de Atterberg, porosidade, densidade, curvas de retenção de água e resistência ao cisalhamento. As amostras apresentaram valores altos para as frações de areia, cerca de 80%, com uma composição granulométrica variável, destacando a existência de areias siltosas e pouco argilosas e siltes pouco argilosos, com os horizontes de solos mais profundos formados predominantemente por materiais siltosos e/ou arenosos, enquanto os horizontes superficiais apresentaram-se mais argilosos. Ainda que com baixos índices de atividade e por muitas vezes inatividades, não apresentaram significativa variabilidade quanto aos índices físicos onde os corpos de prova não atingiram a saturação total, alcançando uma média percentual de 70% de umidade e valores para densidade e índices de vazios muito próximos, de 2,55 g/cm3 e 1,151 g/cm3, respectivamente quanto aos parâmetros de resistência. Os ângulos de atrito foram menores para os horizontes superficiais (29,1º e 25,8º) em detrimento das camadas subjacentes, 1,75m e 2,00m, (31,9º e 36,8º). É importante ressaltar que boa parte dos estudos já desenvolvidos sobre a temática Serra do Mar Paulista focam o mapeamento destes processos na paisagem e o papel dos parâmetros topográficos, sobretudo da declividade, na distribuição dos mesmos. Entretanto, são escassas as informações sobre a tipologia e as propriedades dos solos, em escala de detalhe que possam efetivamente influenciar a estabilidade das encostas da Serra do Mar. Espera-se, portanto, que este estudo possa subsidiar em melhor entendimento dos mecanismos de ruptura dos escorregamentos rasos neste compartimento geomorfológico. / Mass movements are part of the landscape dynamics and stand out as major geomorphological processes responsible for the evolution of relief. These are determined by a complex of natural factors: geomorphological, geological and geotechnical and hydrological. These types of mass movements were recorded on 17 and 18 March 1967 on the slopes of the escarpment of the Serra do Mar in the city of Caraguatatuba, when there were so widespread, causing a major environmental impact, resulting in 120 deaths and 400 homes destroyed more concentrated in an area of approximately 180km2 around the county. Therefore, the objective of this work is to investigate some physical properties of the soil in order to analyze their influence on the distribution and outbreak of shallow translational landsliding. Soil samples were collected at three points at different depths (side, top and interior) of three shallow landslide scars from 1967. The following properties were analyzed: size distribution, Atterberg limits, porosity, density, water retention curves and shear strength. The samples had high values for the sand fractions, about 80%, with a variable grain size composition, highlighting the existence of silty sands and silts and clay little bit clay, with deeper soil horizons formed predominantly silty materials and / or sandy, while the surface horizons were more clay. Even with low levels of activity and often outages, showed no significant variation between the physical indexes where the samples have not reached full saturation, reaching an average percentage of 70% moisture content and density values for indices and very empty next, at 2.55 g/cm3 and 1.151 g/cm3, respectively for the parameters of resistance. The friction angles were smaller in surface horizons (29.1 º and 25.8 º) over the underlying layers, 1.75 m and 2.00 m (31.9 º and 36.8 º). Importantly, many of the studies already undertaken on the subject Serra do Mar Paulista focus on the mapping of these processes in the landscape and the role of topographic parameters, especially the slope in their distribution. However, there is little information about the types and properties of soils in detail scale that can effectively influence the stability of the slopes of the Serra do Mar. It is hoped, therefore, that this study may support better understanding of failure mechanisms of shallow landslides in geomorphological compartment.

Em função da ocorrência de desastres naturais no Brasil, instaurou-se em 2012 a Lei Federal no 12.608 de Política Nacional de Proteção e Defesa Civil, que incentiva medidas de previsão para conter desastres naturais e situações de risco. O uso de modelos matemáticos em bases físicas pode ser uma importante ferramenta no auxílio à redução das situações negativas geradas por escorregamentos, sobretudo em áreas íngremes como a Serra do Mar. O objetivo deste trabalho foi comparar cenários de suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos gerados pelo modelo TRIGRS na Bacia do Rio Guaxinduba (Caraguatatuba, SP) afetada por vários escorregamentos e corridas de detritos em março de 1967. Especificamente, objetivou-se gerar três cenários de suscetibilidade considerando valores da literatura, coletados in situ e distribuídos estatisticamente; caracterizar espacialmente as propriedades geotécnicas e hidrológicas do solo (coesão; densidade; espessura máxima; ângulo de atrito interno e condutividade hidráulica saturada vertical) coletadas in situ e avaliar a variação do Fator de Segurança (FS) conforme a profundidade do solo. Para isso, foram gerados três cenários utilizando-se, no primeiro, valores geotécnicos e hidrológicos disponíveis na literatura, no segundo, valores coletados dentro da bacia e no terceiro, valores geoestatisticamente distribuídos. A partir da combinação com o mapa de cicatrizes de 1967, para validação dos cenários foram utilizados os seguintes índices: (a) Concentração de Cicatrizes; (b) Potencial de Escorregamentos e (c) percentual de áreas instáveis sem cicatrizes e de áreas estáveis com cicatrizes. Os resultados dos cenários indicaram que o uso de dados geotécnicos e hidrológicos coletados in situ forneceu resultados melhores e mais representativos. Nos três cenários foi verificada uma concordância entre as cicatrizes e as áreas instáveis, mas houve uma diferença na distribuição de classes de estabilidade. Topograficamente, foram observadas maiores instabilidades em ângulos da encosta >20º, com formas retilíneas e côncavas e em classes intermediárias de área de contribuição. Geotecnicamente, foram observadas importantes relações entre a instabilidade e os valores de coesão do solo; especialmente entre os valores de 0kPa a 6kPa. Nos demais parâmetros, observou-se maior suscetibilidade nas áreas com densidade entre 17kg/m3 e 18kg/m3; espessuras de 3m; ângulos de atrito interno entre 31º e 35º e condutividade hidráulica entre 1,0x10-3m/s e 1,0x10-4m/s. Em função dos resultados obtidos, o modelo TRIGRS e a espacialização de parâmetros geotécnicos e hidrológicos podem ser utilizados pelo poder público, em suas diferentes esferas administrativas para a definição de áreas de risco e para o planejamento do uso e ocupação do solo (ex. construção de moradias e de estradas, práticas florestais, entre outros). / Due to the occurrence of natural disasters in Brazil, the National Protection and Civil Defense Policy Federal Law no. 12,608 was established in 2012, which encourages prediction measures to minimize natural disasters and risk situations. The use of mathematical models in physical basis can be an important tool in helping to reduce negative situations generated by landslides, especially in steep areas such as the Serra do Mar mountain rage. The goal of this work was to compare susceptibility scenarios to shallow landslides generated by the TRIGRS model at the Guaxinduba hydrographic basin (Caraguatatuba, SP), affected by various landslides and debris flows in March 1967. Specifically, the generation of three susceptibility scenarios was aimed, considering literature values, collected in situ and statistically distributed; to spatially characterize the geotechnical and hydrological properties of the soil (soil cohesion; soil density; soil thickness; internal friction angle and saturated hydraulic conductivity) collected in situ and evaluate the Factor of Safety (FS) according to soil depth. To achieve this, three scenarios were generated, using, in the first, geotechnical and hydrological values available in literature, in the second, values collected inside the basin and in the third, geostatistically distributed values. From the match with the 1967 map of scars, the following indexes were used to validate the scenarios: (a) Scars Concentration; (b) Potential Landslides and (c) percentage of unstable areas without scars and stable areas with scars. The results of the scenarios indicated that the use of in situ collected geotechnical and hydrological data supplied better and more representative results. In the three scenarios, a concordance between the scars and the unstable areas was verified, but there was a difference in the distribution of stability classes. Topographically, greater instabilities were observed at >20º slope angles, with slope straight and concave slope shapes, and at intermediate classes of contribution area. Geotechnically, important relations between the instability and the soil cohesion values were noted; especially between the values ranging from 0kPa to 6kPa. In the other parameters, a greater susceptibility was observed in the areas with densities between 17kg/m3 and 18kg/m3; 3m thicknesses; internal friction angles between 31º and 35º and hydraulic conductivity between 1,0x10-3m/s and 1,0x10-4m/s. According to the results, the TRIGRS model and the spatialization of geotechnical and hydrological parameters may be used by the Government, in its various administrative levels, for the definition of risk areas and to plan the land use and occupation (e.g., construction of housing and roads, forest practices, among others).