Mapas de Perigo a Escorregamentos

Uma das classificações mais completas dos métodos de avaliação de suscetibilidade e de perigo a escorregamentos (Figura 2.3) foi proposta por Aleotti e Chowdhury (1999), formulada com base em classificações anteriores de Carrara (1983); Hansen (1984); Leroi (1996) e Soeters e Van Westen (1996). De acordo com esta proposta, os métodos são divididos em dois grandes grupos: métodos qualitativos e quantitativos.

Figura 2.3 – Classificação de métodos de avaliação de perigos a escorregamentos (modificado de Aleotti & Chowdhury, 1999).

 Métodos Qualitativos

Os Métodos qualitativos são baseados no julgamento do profissional que está realizando a avaliação. Os dados considerados são usualmente derivados de observações de campo e de foto interpretação. Os métodos qualitativos ou como denominado por Leroi (1996), Métodos de Avaliação de Especialista podem ser baseados em análises geomorfológicas de campo ou em análise de combinação por meio da superposição de mapas de índices.

Análises geomorfológicas

A análise geomorfológica utilizada nos métodos qualitativos consiste na avaliação de campo, pelo investigador, baseado em sua experiência e conhecimento científico. Neste caso, o mapa de estabilidade das encostas é resultado das análises das informações de um mapa geomorfológico de detalhe.

Segundo Aleotti e Chowdhury, (1999), este método permite uma avaliação rápida de uma dada área, levando em consideração um grande número de fatores e pode ser utilizada em variadas escalas e adaptada aos requisitos específicos de cada localidade. Leroi (1996) destaca algumas desvantagens desta abordagem:

a) Subjetividade na escolha das regras e dos dados envolvidos na estabilidade de vertentes ou no perigo de instabilização;

b) Uso de regras implícitas em preferência às explícitas impede a análise crítica dos resultados e dificulta a atualização do sistema de avaliação com novos dados; e, c) Necessidade de pesquisas de campo prolongadas.

A principal finalidade da avaliação é identificar os locais que estão na iminência de ruptura, ou seja, as encostas onde o fator de segurança (FS) está próximo de 1 (um). Os procedimentos mais utilizados nesta abordagem incluem as seguintes fases: análise local (in situ) com investigação sistemática dos principais fatores associados aos escorregamentos e registro das propriedades da vertente; análise estatística ou seleção de técnicas de cartografia; elaboração de mapa de escorregamentos (inventário das ocorrências); elaboração de mapa geomorfológico e elaboração de mapa de suscetibilidade e perigo a escorregamentos (Cooke e Doorkamp, 1990).

 Métodos Quantitativos

Análises Estatísticas

O método de análise estatística, dado por meio da comparação da distribuição espacial dos escorregamentos com os parâmetros considerados, procura superar a subjetividade na atribuição de valores ponderados para os fatores associados com a estabilidade de encostas das abordagens qualitativas. Os resultados podem ser aplicados para áreas que atualmente não apresentam escorregamentos, mas onde existem condições de suscetibilidade de futuras instabilidades (Tominaga,2007).

A principal vantagem é a possibilidade de distinguir a importância de cada fator e decidir a forma de entrada do mesmo no mapa final de maneira interativa. A realização

destas operações é facilitada pela utilização de SIG e, em grande parte a ‘popularidade’ da abordagem estatística se deve ao incremento nas aplicações destas técnicas (Aleotti e Chowdhury,1999). A análise estatística pode ser bivariável ou multivariável (Tominaga, 2007) como descrito a seguir.

- Análise estatística bivariável

A análise estatística bivariável, cada fator é aferido com o mapa de escorregamentos (inventário). Os valores que por sua vez foram ponderados das classes usadas para categorizar cada parâmetro são determinados com base na densidade de escorregamentos em cada classe individual.

Este método é amplamente utilizado nos estudos das geociências, nos quais se considera um grande número de parâmetros, tais como: litologia, ângulo de inclinação dos taludes, altura, uso do solo, morfologia do relevo, densidade de drenagem, etc. Esta abordagem tem sido adotada também com sucesso nos trabalhos de mapeamento de perigos a escorregamentos e processos correlatos.

Esta análise requer as seguintes operações: (a) seleção e mapeamento de parâmetros significativos e sua categorização em um número de classes relevantes; (b) mapeamento dos escorregamentos; (c) sobreposição do mapa de escorregamentos com os mapas de cada parâmetro; (d) determinação de densidade de escorregamentos em cada classe dos parâmetros e definição dos valores ponderados; (e) atribuição dos valores de ponderação para os vários mapas de parâmetros; (f) mapeamento final por sobreposição e cálculo do valor final de perigo ou suscetibilidade para cada unidade de terreno identificado (Aleotti e Chowdhury, 1999).

- Análise estatística multivariável

Aleotti e Chowdhury (1999) basearam seus procedimentos de análise estatística multivariável segundo os trabalhos de Carrara (1983) e Carrara et al. (1991). Estes procedimentos envolvem várias etapas preliminares, as quais são experimentadas em áreas testes. Verificados a veracidade dos resultados, estes são estendidos para toda a área de estudo.

As etapas requeridas são as seguintes: (1) classificação da área de estudo em unidades de terreno (land units); (2) identificação dos fatores significativos e criação dos mapas de dados; (3) construção do mapa de inventário de escorregamentos; (4) identificação da porcentagem da área afetada por escorregamentos em cada unidade de terreno e sua classificação em unidades estáveis ou instáveis; (5) combinação dos mapas de parâmetros com o mapa de unidades de terreno e organização de uma matriz de presença/ausência de uma dada classe, de um dado parâmetro em cada unidade de terreno; (6) análise estatística multivariável: devido à grande quantidade de dados, esta análise é efetuada com o uso de software específico que, atualmente encontra-se incluído no pacote de programas do SIG; (7) reclassificação das unidades de terreno baseado nos resultados obtidos na fase preliminar e determinação das classes de suscetibilidade (Tominaga, 2007).

Modelos Geotécnicos Determinísticos

Os Modelos geotécnicos determinísticos são voltados para a análise das encostas ou de locais específicos para fins da engenharia. Conforme Aleotti e Chowdhury (1999), as principais propriedades físicas são quantificadas por meio de ensaios e aplicadas em modelo matemático específico para cálculo do fator de segurança.

Estes modelos são amplamente empregados em engenharia civil e em geologia de engenharia e tem sido utilizado para o mapeamento de perigo de escorregamentos, especialmente após a introdução de SIG. O índice de estabilidade utilizado é o já bem conhecido fator de segurança, baseado em modelo geotécnico apropriado.

A obtenção do fator de segurança (FS) requer dados geométricos do terreno, parâmetros geomecânicos (coesão e ângulo de fricção) e informação de poropressões. Na análise o investigador deverá decidir entre os parâmetros de pico ou residual da resistência ao cisalhamento para partes específicas da superfície de escorregamento. O fator de segurança precisa ser calculado para cada encosta ou área individual antes de se preparar o mapa de perigo, o que limita estes métodos a apluicação em pequenas áreas e em escalas de detalhe. A utilização de SIG facilita a simulação de múltiplos cenários baseados em fatores variáveis (usualmente fatores deflagradores de escorregamentos), bem como a construção de mapas de perigos confiáveis (Aleotti e Chowdhury, 1999).