Mapas de Risco a Escorregamentos

Devido à complexidade das informações embutida nas análises, a grande maioria dos mapeamentos de risco tem sido feita apenas em áreas de extensão limitada, atribui-se ainda às dificuldades de se fazer a composição do perigo e do potencial de perda, o que resulta em poucos métodos para avaliação de mapeamento de risco a escorregamentos. Com base nas propostas de Varnes (1984); Brabb (1984) e USGS (1983), Einstein (1988) propõe uma estrutura de mapeamento de risco a escorregamentos em cinco etapas ou níveis:

Nível 1 – Mapas do Estado da Natureza (state of nature maps). Correspondem às informações básicas compostas de dados coletados em campo ou na literatura, e que não foram submetidas a interpretações ou sínteses. Incluem neste contexto: mapas topográficos; mapas geológicos; mapas de vegetação; mapas hidrológicos (chuva, drenagens, água subterrânea); mapas geotécnicos, e outros.

Nível 2 - Mapas de Inventário de Escorregamentos (danger maps). Resumem as áreas que já apresentaram escorregamentos e as com potencial de instabilidade e a tipologia dos processos. São desenvolvidas a partir dos mapas do nível 1 e das informações adicionais sobre instabilidade das encostas.

Nível 3 – Mapas de Perigo (hazard maps). Representam tanto o potencial do terreno em gerar escorregamentos como a probabilidade de sua ocorrência, que pode ser expressa em valores quantitativos ou qualitativos. Estes mapas também são chamados mapas de suscetibilidade relativa. A estimativa da probabilidade pode ser feita objetiva, subjetivamente ou pela combinação de ambas.

Nível 4 – Mapas de Risco (risk maps). reunem a interação do perigo e suas consequências potenciais, relacionadas a perda de vidas humanas, prejuízos econômicos ou induzem mudanças ambientais. Uma determinada área sujeita ao mesmo perigo pode apresentar consequências diversas dependendo do tipo de uso do solo. O método mais simples e mais comum na obtenção de um mapa de risco é pela sobreposição do mapa de perigo e do mapa de uso do solo.

Nível 5 – Mapas de Gerenciamento de Escorregamentos (landslide management maps). Derivado dos mapas de perigo e risco constitui-se nas bases para decisão de políticas públicas. São instrumentos técnicos para ações regulatórias e de gerenciamento, tais como zoneamentos, adoção de medidas de mitigação ou de estabilização, implantação de sistemas de monitoramento, entre outros.

De acordo com Anbalagan (1996), uma avaliação de risco refere-se a uma estimativa da extensão dos prováveis danos que podem resultar se o escorregamento ocorrer. Os danos podem ser na forma de perdas de vidas ou ferimentos, danos aos recursos da terra e propriedades. Portanto, risco é uma função da probabilidade de ocorrência do perigo (hazard) e da provável consequência (dano potencial), podendo ser expresso como:

R = f(HP, DP) (2.4) sendo HP  probabilidade de perigo (hazard probability) e DP  dano potencial. A avaliação do risco é modelada a partir de uma matriz onde as classes de diferentes graus de Dano Potencial (DP) são associadas às de Perigo (HP), resultando em cinco classes de risco: muito baixo, baixo, moderado, alto e muito alto. Cartas de risco específicas são, então, elaboradas para cada tipo de dano potencial, por exemplo, danos à população, às terras e propriedades, às rodovias, etc.

Bocquet et al. (1984 apud Eisntein 1988), utilizaram três principais componentes para avaliação de risco em áreas consideradas montanhosas: 1) o perigo (hazard); 2) a modificação do perigo pela interferência humana; 3) o efeito potencial sobre os fatores econômicos e presença humana (potencial de perda). Os níveis de perigo foram descritos por uma escala de a (alto) a d (muito baixo), combinando a intensidade do perigo e sua probabilidade. A ação humana nos três níveis pode tanto reduzir ou aumentar o perigo. As perdas potenciais e o perigo modificado são então associados para avaliação do risco da área analisada feita de forma qualitativa e subjetiva.

Um dos mais importantes insumos para a análise quantitativa da vulnerabilidade e risco a escorregamentos é a coleção histórica de informações de eventos de escorregamentos e a manutenção destas informações em banco de dados em SIG, incluindo informações sobre os prejuízos resultantes do escorregamento (Dikau et al., 1996).

No Brasil, conforme já mencionado previamente, os estudos de elaboração de cartas de risco, associadas aos movimentos de massa, são bastante recentes. Numa fase inicial, as cartas de risco foram elaboradas em geral por meio de combinação de mapas temáticos, baseadas em análises essencialmente qualitativas e produzidas manualmente.

Cerri (1990), por exemplo, propôs a elaboração de mapas de risco geológico em duas etapas principais. A primeira refere-se à produção do mapa de suscetibilidade pelo cruzamento entre mapas temáticos do meio físico e entre o mapa de uso e ocupação do solo como indutor dos processos geológicos. A segunda etapa envolve o cruzamento do mapa de suscetibilidade com o mapa de uso e ocupação do solo, representando nesta etapa, as consequências (danos) potenciais associados.

Em síntese, as cartas de risco geológico representam a distribuição, os tipos, a frequência, as características, o grau e a hierarquização do risco associado a escorregamentos (Fernandes e Amaral, 1996). O risco pode ser considerado como o resultado da combinação entre a probabilidade de ocorrência do escorregamento e as consequências potenciais, sociais e econômicas, e ser expressa pela equação 2.5:

RPxC (2.5)

sendo R o risco de escorregamento, P a probabilidade ou suscetibilidade e C as consequências do escorregamento.

Existem diversas propostas de roteiro para elaboração de cartas de risco, como exemplo podemos citar o proposto por Augusto Filho (1994) para o município de Ilhabela (SP), desenvolvido em quatro etapas: inventário, investigação, análise e síntese. IG-SMA (1996) elaborou Carta de Risco a Movimentos de Massa de São Sebastião/SP, na escala 1:10.000, como subsídio ao planejamento de medidas mitigadoras pelo poder público municipal. Para uma setorização preliminar do risco foram analisados: padrões e tipos de relevo; aspectos morfométricos representados nas cartas hipsométricas e clinográficas; as feições de movimentos de massa e de instabilidade de vertente; feições antrópicas indutoras dos processos de movimentos de massa e as estruturas geológicas. Esta setorização preliminar foi confrontada com as unidades de uso e ocupação do solo, visando diferenciar e hierarquizar os riscos em função do tipo e padrão da ocupação e definir a setorização final do risco (Moura-Fujimoto et al., 1996).

A metodologia proposta por Fernandes e Amaral (1996) pode ser aplicada em diversas escalas, porém seu uso é mais adequado para escalas maiores que 1:5.000, quando atendem ao planejamento e/ou implantação de infra-estrutura para áreas habitadas. Trabalhos mais recentes e no contexto de uma tendência mundial, fizeram uso intenso das técnicas SIG’s (Anjos, 1999); Guimarães et al., 1999). As metodologias, então, tornaram-se cada vez mais abrangentes, incluindo métodos de quantificação para análise tanto da probabilidade de perigos como das consequências (riscos geológicos). Exemplo típico é a proposta de Augusto Filho (2001), para elaboração de cartas de risco de escorregamentos quantificadas em ambiente de SIG, subdividida em três etapas:

Etapa de Inventário:

 Cadastro de eventos e acidentes de escorregamentos;  Definição dos modelos de instabilização (qualitativos);

 Seleção dos condicionantes ambientais (chuva, geologia, declividade, uso e ocupação do solo, etc.).

Etapa de Análise de Perigo:

 Definição e aplicação dos modelos qualitativos e quantitativos determinísticos para a definição dos níveis de suscetibilidade (índices, retroanálises, cálculos de Fator de Segurança, etc.);

 Definição e aplicação de modelos qualitativos e quantitativos para a definição do raio de alcance dos escorregamentos analisados;

 Definição e aplicação de modelos probabilísticos formais e não formais, para a estimativa das probabilidades de deflagração dos movimentos de massa analisados;

 Elaboração da Carta de Perigo de Escorregamentos.

Etapa de Análise de Risco:

 Definição e aplicação dos modelos quantitativos e qualitativos, para a avaliação da vulnerabilidade e a valoração dos elementos sujeitos aos níveis de perigo, identificados na etapa anterior;

 Definição e aplicação de modelos quantitativos para o cálculo dos níveis de risco de escorregamento dos elementos da ocupação, expressos em danos/ano;

 Apresentação do risco individual (por elemento) e do risco regional;  Elaboração da Carta de Risco de Escorregamentos.

Apesar dos avanços metodológicos na avaliação de risco geológico verificados nos últimos anos, tem sido adotados métodos expeditos e mais pragmáticos nos mapeamentos de risco em municípios, voltados para planos de prevenção e erradicação de riscos e/ou planos preventivos de Defesa Civil. Na esfera nacional, a Ação de Apoio à Prevenção e Erradicação de Riscos em Assentamentos Precários, proposição do Ministério das Cidades procura articular, desde 2003, juntamente com o sistema Nacional de Defesa Civil, um conjunto de ações visando à redução de risco nas áreas urbanas. Estas ações têm como etapa prioritária a realização do diagnóstico de risco por meio de uma avaliação qualitativa do risco, a partir de análise empírica dos condicionantes e indícios de ocorrência dos processos de instabilização observados. A hierarquização das situações de risco é baseada na experiência e no julgamento profissional, em função da possibilidade de ocorrência do processo num determinado período de tempo.

Outros procedimentos metodológicos de mapeamento de risco consistem em avaliações e análises de risco qualitativas, a partir de observações diretas em campo (Fundunesp, 2003; Cerri et al., 2004; Canil et al., 2004; Macedo et al, 2004; Marchiori-Faria et al., 2005; Santoro et al., 2005). Nesta abordagem (Figura 2.4), são avaliados os seguintes fatores admitidos como essenciais à análise do risco: probabilidade ou possibilidade de ocorrência de escorregamentos e inundações/enchentes, a vulnerabilidade em relação às formas de uso e ocupação e o potencial de dano.

A probabilidade de ocorrência de fenômenos de inundações/enchentes e instabilidades do terreno é estimada a partir da identificação e análise de feições e características do terreno, indicadoras de maior ou menor grau de suscetibilidade, combinadas a observações sobre as formas de uso e de ocupação do terreno. A vulnerabilidade do elemento em risco refere-se ao padrão construtivo das residências, qualidade da infra- estrutura local e capacidade da população de enfrentar as situações de risco. O potencial de dano considera o número de moradias e moradores (elementos em risco) potencialmente sujeitos a serem afetados pela ocorrência de um determinado evento (Marchiori-Faria et al., 2005).

Figura 2.4 – Exemplo de mapeamento de risco em Ubatuba (IG/SMA, 2006).

Para a delimitação dos setores de risco e a definição dos graus de risco, são adotados neste trabalho os critérios indicados na Tabela 2.6 (adaptados de FUNDUNESP, 2003; Macedo et al., 2004; Canil et al., 2004 e Cerri et al., 2004).

Tabela 2.6 - Caracterização dos graus de risco utilizados

(adaptados de FUNDUNESP, 2003; Macedo et al., 2004; Canil et al., 2004 e Cerri et al., 2004).

Risco Descrição

R1 Baixo

Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes (declividade, tipo de terreno, etc.) e o nível de intervenção no setor, são de baixo potencial para o desenvolvimento de processos de escorregamentos, solapamentos e inundações. Não há indícios de processos de instabilização de encostas e em margens de drenagens. Os registros de eventos tendem a ser raros (condição menos crítica). Mantidas as condições existentes, são muito reduzidas as possibilidades de ocorrência de eventos destrutivos no período de 1 ano.

R2 Médio

Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes e o nível de intervenção no setor são de médio potencial para desenvolvimento de processos de escorregamentos, solapamentos e inundações. Observa-se a presença de algumas evidências de instabilidade (encostas e margens de

R2 Médio

drenagens), porém incipientes. Processo de instabilização em estágio inicial de desenvolvimento, sendo os registros de eventos nos últimos anos mais comuns. Mantidas as condições existentes, são médias as possibilidades de ocorrência de eventos destrutivos durante episódios de chuvas intensas e prolongadas, no período de 1 ano.

R3 Alto

Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes e o nível de intervenção no setor são de alto potencial para desenvolvimento de processos de escorregamentos, solapamentos e inundações. Observa-se a presença de significativas evidências de instabilidade (trincas no solo, degraus de abatimento em taludes, marcas de água em paredes e muros, erosão das margens dos cursos d'água, etc.). Processo de instabilização em pleno desenvolvimento, ainda sendo possível monitorar a evolução do processo. Mantidas as condições existentes, é perfeitamente possível a ocorrência de eventos destrutivos durante episódios de chuvas intensas e prolongadas, no período de 1 ano.

R4 Muito Alto

Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes e o nível de intervenção no setor são de potencial muito alto para o desenvolvimento de processos de escorregamentos, solapamentos e inundações. As evidências de instabilidade (trincas no solo, degraus de abatimento em taludes, trincas em moradias ou em muros de contenção, árvores ou postes inclinados, cicatrizes de escorregamento, feições erosivas, proximidade da moradia em relação à margem de córregos, marcas de água em paredes e muros, etc) são expressivas e estão presentes em grande número ou magnitude. Processos de instabilização em avançado estágio de desenvolvimento. É a condição mais crítica, necessitando de intervenção imediata dada seu elevado estágio de desenvolvimento. Mantidas as condições existentes, é muito provável a ocorrência de eventos destrutivos durante episódios de chuvas intensas e prolongadas, no período de 1 ano. Esta caracterização de riscos irá subsidiar a proposta da análise de riscos, no âmbito da área urbana do município de Ouro Preto/MG, escopo deste trabalho, de forma a validar as metodologias comumente aplicadas e contextualizar a sua implementação como uma linguagem de Sistema de Informações Geográficas, também desenvolvida na presente pesquisa.

CAPÍTULO

3

3. CONDICIONANTES GEOTÉCNICOS DA ÁREA URBANA DA CIDADE DE OURO PRETO/MG

Este capítulo constitui uma síntese de diferentes estudos já desenvolvidos em relação aos aspectos críticos dos condicionantes geológico-geotécnicos da área urbana da cidade de Ouro Preto/MG, no contexto de eventos detectados e potenciais zonas de riscos. Estes estudos deverão subsidiar posteriormente a proposta de elaboração do zoneamento de risco da cidade. Ainda, neste contexto, apresenta-se um breve descritivo a respeito do desenvolvimento da malha urbana da cidade e um histórico de diversos problemas de ordem geotécnica ocorridos no seu núcleo urbano.

A investigação dos perigos que ocorreram no passado, a caracterização do meio físico e o monitoramento da situação atual possibilitam caracterizar e prevenir a ocorrência de futuros perigos. No contexto em que a maior parte dos perigos naturais é inevitável, mas os desastres não o são, tais estudos podem contribuir bastante para a minimização dos processos desencadeadores de instabilizações e/ou eventos críticos, com inequívocos impactos positivos sobre o meio físico e social.

3.1. HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO URBANO DE OURO PRETO

A cidade de Ouro Preto, tombada pela UNESCO como Patrimônio Histórico e Cultural da Humanidade, localiza-se na região central do Estado de Minas Gerais, distando cerca de 90 km de Belo Horizonte e 800 km de Brasília. A cidade situa-se na extremidade sudeste de região conhecida como Quadrilátero Ferrífero, zona minero-metalúrgica do Estado de Minas Gerais.

Fundada em 1698, a cidade nasceu da aglomeração dos arraiais surgidos nas áreas de mineração nas encostas dos montes Ouro Preto e Itacorumim, no vale do rio Funil, o que deu origem às ruas tortuosas e ladeiras íngremes. Desenvolveu-se, então, a partir da

descoberta de depósitos de ouro aluvionar no final do século XVII, tornando-se, à época, o segundo maior centro populacional na América Latina e a capital da Província de Minas Gerais (IPHAN, 2004 apud Pinheiro et al., 2004).

A ocupação e a expansão urbana da cidade estão condicionadas ao limite de três áreas de proteção ambiental: as reservas ecológicas Parque do Tripuí e Parque do Itacolomi e a APA das Andorinhas, onde nasce o Rio das Velhas, um dos principais afluentes do Rio São Francisco. Outro fator condicionante ao processo de expansão, entendido aqui como o processo de desenvolvimento da malha urbana, é a garantia de manutenção das características arquitetônicas vinculadas ao processo de tombamento da cidade como Patrimônio Histórico da Humanidade. Entretanto, estes condicionantes supracitados não foram capazes de garantir à cidade um crescimento ordenado de sua malha urbana. Entre as décadas de 50 a 90 do século passado, ocorreu um grande crescimento populacional, vinculado basicamente pelo potencial mineralógico da região, o que resultou na implantação de indústrias voltadas para este setor, reaquecendo a economia local.

Desta forma, pode-se perceber que Ouro Preto encerra atualmente duas realidades antagônicas, que cada vez mais têm sido objetos de estudo e preservação. De um lado, um magnífico acervo barroco do século XVIII, que ostenta importantes monumentos da Inconfidência Mineira, igrejas e casarões; de outro, o inevitável crescimento urbano associado aos setores econômico e industrial. Neste contexto, locais com características morfológicas e geotécnicas desfavoráveis foram ocupados de forma acelerada e inadequada, ocasionando um quadro problemático no que se refere à segurança do meio físico urbano e da população local.

Estes condicionantes naturais desfavoráveis foram agravados em muito por uma ação antrópica predatória, que propiciaram cenários para desenvolvimento de mecanismos de instabilização das encostas e ocorrências de inúmeros eventos de movimentos de massa e processos correlatos. As conseqüências imediatas destes processos foram agravar ainda mais os riscos crescentes sobre a infra-estrutura local, os monumentos históricos e, particularmente, sobre as comunidades assentadas ao longo destas encostas, especificamente ao longo da Serra de Ouro Preto.

Os primeiros registros históricos associam o desenvolvimento da cidade a partir da corrida pelo ouro. No final do Século XIX, o núcleo urbano se espalhava ao longo dos vales dos sítios rochosos, com direção predominantemente NW – SE (Figura 3.1).

Figura 3.1 – Planta da cidade de Ouro Preto – 1888

Fonte: Acervo Cartográfico do Arquivo Público Mineiro

No final da década de 1940, o desenvolvimento urbano concentra-se no entorno da estação ferroviária, situada na parte baixa da cidade (Figura 3.2), fase marcada pelo início do crescimento urbano a partir da recuperação do potencial mínero – metalúrgico regional, iniciada em 1938, com o apoio do governo Vargas. A primeira produção de alumina e alumínio no país, em escala industrial, ocorreu em Ouro Preto em 1944, durante a 2ª Grande Guerra Mundial.

Figura 3.2 – Planta da cidade de Ouro Preto escala 1:20.000 – 1939

Castro (2006; modificado de Farias, 1996) apresenta um quadro da formação e evolução da malha urbana em Ouro Preto (Figura 3.3): o arranjo inicial (figura a) refere-se ao início do povoamento no período da descoberta do ouro, que evolui para a concentração da população em torno das áreas mineradas (figura b). A formação do centro da cidade e o desenvolvimento circunvizinho são apresentados na figura (c). A implantação da estação ferroviária e a ocupação do seu entorno são representados na figura (d), com a ocupação do Morro do Cruzeiro e a expansão da malha urbana no Bairro Saramenha na figura (e).

Figura 3.3 – Evolução da ocupação da área urbana de Ouro Preto (Castro, 2006)

O crescimento populacional da cidade induzido pelos processos de industrialização, turismo e a expansão dos centros acadêmicos (ensino técnico e superior), resultou, em longo prazo, num cenário de ocupação desordenada das áreas periféricas, incluindo as encostas e tipificada por edificações com baixos padrões construtivos.

A malha urbana atual apresenta uma distribuição espacial muito maior do que em passado recente, tendendo a ocupar tanto o vale principal, como as vertentes e os contrafortes das serras limítrofes, principalmente ao longo da Serra de Ouro Preto (Figura 3.4). Como conseqüência direta, esta evolução desordenada da ocupação urbana levou a uma igual evolução da gravidade dos riscos geotécnicos.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 3.4 – Distribuição espacial da malha urbana da cidade de Ouro Preto (2010)

Fonte: Prefeitura Municipal de Ouro Preto – Base de Referência cadastral