Metodologias de mapeamento de risco a movimentos de massa e inundação

De acordo com Coutinho e Bandeira (2012a), o mapa de risco é um instrumento cartográfico que apresenta a distribuição, o tipo e o grau dos riscos geológicos/geotécnicos visando a definição de medidas de prevenção de acidentes. A sua representação pode ser realizada de duas formas:

 Zoneamento de risco: são delimitados setores nos quais, em geral, encontram-se instaladas várias moradias, sendo identificados os processos destrutivos atuantes, as características da área como um todo e o grau de risco do setor. A codificação dos graus de risco pode utilizar números (1, 2, 3...), termos linguísticos (baixo, médio, alto...), cores ou hachuras;

 Cadastramento de risco: o risco é avaliado de forma pontual, moradia por moradia, conforme suas informações específicas.

Fell et al. (2008), definem duas formas para determinar o grau de risco de uma área:  Análise probabilística (quantitativa): através da apresentação da probabilidade de

ocorrência do acidente geológico/geotécnico, em determinado intervalo de tempo – risco probabilístico;

 Análise relativa (qualitativa): através da simples comparação entre as situações de riscos identificadas, sem cálculos probabilísticos quanto à ocorrência – risco relativo.

No Brasil os mapeamentos de risco são predominantemente executados por análises relativas, com base na opinião técnica da equipe que realiza o mapeamento com informações dos moradores da área.

A seguir, serão sucintamente descritas algumas experiências para o mapeamento de áreas de risco a movimentos de massa:

 Metodologia de Gusmão Filho et al. (1992) para elaboração de mapa de risco de erosão e escorregamento;

 Metodologia modificada de Gusmão Filho et al., aplicada no município de Camaragibe (2003) – Experiência GEGEP / UFPE;

 Metodologia de avaliação e mapeamento de áreas de risco de deslizamento de encostas – Ministério das Cidades / IPT (2007);

 Metodologia para elaboração de cartas de suscetibilidade e risco a movimentos de massa (escala 1:5.000): aplicação na área central de Angra dos Reis (RJ).

As metodologias brevemente apresentadas para o mapeamento de risco a inundação, serão as seguintes:

 Metodologia de avaliação e mapeamento de áreas de risco a inundação – Ministério das Cidades / IPT (2007)

 Metodologia simplificada a partir do IPT (2007), utilizada em São Paulo (2013) para o mapeamento de áreas de risco a inundação.

3.2.2.1 Metodologia de Gusmão Filho et al. (1992) para elaboração de mapa de risco de erosão e escorregamento

A metodologia desenvolvida por Gusmão Filho et al. (1992) trata-se de um método índice de análise relativa, onde se compara as situações de riscos sem cálculo probabilístico tendo resultados de caráter qualitativo. Este método é aplicado a setores homogêneos de encostas, verificando suas características de ocupação e infraestrutura, além de considerar fatores geológicos, topográficos, ambientais e os principais indicadores que afetam a estabilidade das encostas.

Os fatores topográficos e geológicos têm como atributos os elementos da suscetibilidade da área e o fator ambiental envolve fatores relacionados à suscetibilidade e vulnerabilidade. Neste método, o fator meteorológico é adotado uniforme para toda a área de estudo, considerando o mesmo índice pluviométrico para a região. Na avaliação dos riscos, os atributos são considerados sob condições de chuvas intensas.

Através de uma ficha para o levantamento de todos os indicadores, verificam-se em campo e em escritório os valores e características de cada um dos atributos, avaliando-os qualitativamente para o seu grau de risco (Muito Baixo = 1; Baixo = 2; Médio = 3; Alto = 4; Muito Alto = 5).

Após a obtenção do grau de risco para cada atributo, calcula-se o grau de risco para cada fator (topográfico, geológico e ambiental) através da média aritmética dos valores dos seus atributos. Por fim, calcula-se o grau de risco de cada setor de encosta através da média aritmética ou ponderada (dependendo dos pesos que lhe são atribuídos) dos fatores, conforme a Equação 3.4:

GRFENC = [

(P1 ∗ GRT) + (P2 ∗ GRG) + (P3 ∗ GRA)

GRF_ENC = Grau de risco de cada setor de encosta;

GRT = Grau de risco topográfico (média aritmética dos atributos topográficos); GRG = Grau de risco geológico (média aritmética dos atributos ambientais); GRA = Grau de risco ambiental (média aritmética dos atributos ambientais);

P1, P2, P3 = São os pesos do fator topográfico, geológico e ambiental, respectivamente.

Conforme Gusmão Filho et al. (1993), para as encostas de Recife o grau de risco final foi calculado através de uma média ponderada com peso 2 para topografia, 1 para geologia e 3 para o ambiente, ressaltando a importância relativa dos fatores de risco na deflagração dos deslizamentos. Nas encostas de Jaboatão dos Guararapes e Olinda, o autor considerou a média aritmética entre os três fatores para o cálculo do grau de risco final.

Com os valores finais do grau de risco para cada setor, observam-se os valores extremos e divide-se linearmente o intervalo em cinco faixas, definindo-as para os termos linguísticos (muito baixo, baixo, médio, alto e muito alto).

3.2.2.2 Metodologia modificada de Gusmão Filho et al., aplicada no município de Camaragibe (2003) – Experiência GEGEP / UFPE

O desenvolvimento da metodologia para aplicação no município de Camaragibe pelo GEGEP / UFPE, teve como base a experiência de Gusmão Filho et al. (1992), com modificações de forma a atender as características da área em estudo e para adequar-se ao modelo de avaliação de risco sugerido pelo Ministério das Cidades, classificando o risco em 4 grupos.

Nesta seção a metodologia será brevemente explanada e para conhecimento dos seus detalhes, sugere-se a leitura dos seguintes trabalhos: Bandeira (2003), Bandeira et al. (2004), Bandeira et al (2005), Bandeira e Coutinho (2012).

Esta metodologia, como a de Gusmão Filho et al. (1992), adotou um método índice de análise relativa que dá resultados qualitativos, empregados a setores individualizados de encostas. Foi elaborada uma ficha de dados para uniformizar e comparar as informações coletadas, considerando geologia, topografia e fatores ambientais.

A Tabela 3.4 apresenta os fatores adotados para identificar os graus de risco em Camaragibe. Os atributos de altura e largura dos cortes, no fator topográfico, foram acrescentados a esta metodologia.

Tabela 3.4 – Fatores e atributos de risco adotados em Camaragibe

TOPOGRÁFICO GEOLÓGICO AMBIENTAL

- Altura da encosta; - Perfil; - Morfologia; - Extensão da encosta; - Declividade da encosta; - Altura do corte; - Largura do corte. - Litologia; - Textura; - Estrutura; - Evidências de movimento. - Vegetação; - Drenagem; - Cortes;

- Densidade demográfica (hab/ha); - Tratamento.

Fonte: Bandeira (2003).

Cada um destes atributos foi analisado em uma escala de quatro termos (Baixo = 1; Médio = 2; Alto = 3; Muito Alto = 4), proposta no 1º Seminário Nacional de Controle de Risco em Assentamentos Precários nas Encostas Urbanas (Recife, 2003) e recomendada para o uso nas avaliações; diferentemente da metodologia de Gusmão Filho et al. (1992) que utilizou cinco graus de risco. O risco muito alto (R4) é a condição mais crítica, apresentando feições de instabilidade (trincas em edificações, fissuras no solo, voçorocas, etc.) determinada pela alta possibilidade de ocorrência de acidente.

Para avaliar o grau de risco dos atributos associando-os aos quatro números, observou- se os valores extremos obtidos em todos os setores de encosta e dividiu-se o intervalo em quatro faixas para encontrar o incremento (i). Exemplo: se as alturas dos setores de encosta variaram de 6 a 58 m, a variação é igual a 52 m; dividindo esta variação em 4 faixas, obtém-se um incremento (i) de 13,0 m. Portanto, os valores de graus de risco serão: <19 (baixo); 19-32 (médio); 32-45 (alto); >45 (muito alto), associados aos números de 1 a 4.

Alheiros (1998) relata que o tratamento é um atributo importante para a redução do grau de risco de uma área e propôs uma fórmula redutora para atributos do fator ambiental, aplicada nas encostas de Recife. Bandeira (2003), adaptou a fórmula para a metodologia aplicada ao município de Camaragibe, conforme a Equação 3.5.

Esta equação é utilizada para calcular a nota dos atributos de vegetação, drenagem e cortes, considerando os efeitos do tratamento na redução do risco. Nessa proposta, a redução do grau de risco para os atributos do fator ambiental é proporcional à nota do tratamento, por exemplo: na ausência de tratamento (nota 4) o fator redutor será zero, e os graus de risco dos atributos vegetação, drenagem e cortes são iguais aos iniciais; no caso de uma área tratada (nota 1) o grau de risco reduz e os valores de vegetação, drenagem e cortes são iguais a 1; no caso do tratamento incompleto, com nota intermediária entre 1 e 4, o valor do risco dos atributos ambientais serão proporcionais à nota do tratamento. O grau de risco final do fator ambiental é calculado pela média aritmética entre os quatro atributos (vegetação, drenagem, cortes e

densidade populacional), tendo considerado o fator redutor do tratamento, exceto para a densidade populacional que é inelástica, não sofrendo redução devido ao tratamento.

GRAt = GRAi − [(GRAi − 1)

3 ) ∗ (4 − 𝑇)] (Equação 3.5)

GRAt = Grau de risco de um atributo ambiental incluindo o tratamento; GRAi = Grau de risco de um atributo ambiental sem tratamento;

T = Nota do tratamento.

Como o município de Camaragibe encontra-se em áreas de tabuleiros, relevo imaturo com vales verticalizados, observa-se que mesmo sem a ação antrópica as encostas tendem a sofrer processos de instabilização, procurando seu equilíbrio natural. Neste caso, o risco geológico tem a mesma importância que o risco topográfico e por isso foram atribuídos pesos iguais (2) para ambos os fatores; para o fator ambiental atribuiu-se peso 3 por ser o mais importante na composição do risco devido à ação antrópica. Portanto, no município o grau de risco final foi calculado através da Equação 3.6.

GRF = [(2 ∗ GRT) + (2 ∗ GRG) + (3 ∗ GRAt)

7 ] (Equação 3.6)

GRF = Grau de risco final;

GRT = Grau de risco topográfico; GRG = Grau de risco geológico;

GRAt = Grau de risco ambiental incluindo a nota do tratamento.

Obtidos os valores de graus de risco de todos os setores de encostas e observando os seus valores extremos, divide-se linearmente o intervalo em quatro faixas para o termo linguístico do grau de risco final.

3.2.2.3 Metodologia de avaliação e mapeamento de áreas de risco de deslizamento de encostas – Ministério das Cidades / IPT (2007)

Devido à necessidade de uniformização dos procedimentos para a avaliação de riscos a deslizamentos de encostas, o Ministério das Cidades propôs uma metodologia desenvolvida pelo IPT (2007). A nível nacional, esta metodologia tem sido a mais utilizada para o

gerenciamento de risco e propõe uma escala de hierarquização com classificação distribuída em quatro graus (níveis) de probabilidade de ocorrência de processos de escorregamentos. A sua forma de avaliação é qualitativa, a partir da observação dos indicadores de instabilidade relatados em fichas cadastrais que permitem ao avaliador determinar a potencialidade de ocorrência de acidentes, identificando os condicionantes naturais e induzidos.

O roteiro metodológico para a análise e mapeamento de risco, consta das seguintes etapas:

 1ª – Dados gerais sobre a moradia ou grupo de moradias: madeira, alvenaria ou misto;  2ª – Caracterização do local: tipo de talude (natural ou corte), tipo de material (solo,

aterro ou rocha), presença de materiais (rocha e matacões, bananeiras, lixo e entulho), inclinação da encosta ou corte, distância da moradia ao topo ou base do talude;

 3ª – Origem e destino da água da chuva, servidas e esgoto;

 4ª – Vegetação no talude ou proximidades: acréscimo ou prejudiciais à estabilidade;  5ª – Sinais de movimentação: feições de instabilidade;

 6ª – Tipos de processos de instabilização esperados ou ocorridos;  7ª – Determinação do grau de risco conforme os critérios da Tabela 3.5;  8ª – Verificação da necessidade de remoção de moradores das edificações.

Esta metodologia foi utilizada para a realização de mapeamentos na Região Metropolitana do Recife, com as informações tabuladas em duas fichas, de modo a permitir a inserção dos dados diretamente em um sistema de geoinformação e também foi elaborada uma terceira ficha referente às intervenções estruturais (BRASIL, 2010).

A Ficha 1 é preenchida para cada setor de risco, o qual é lançado sobre a base cartográfica (Unibase), contendo quatro campos principais: identificação do setor com a anotação do grau de risco; fatores de suscetibilidade; fatores de vulnerabilidade; intervenções e endereço de moradias ameaçadas e a remover.

A Ficha 2 compreende o assentamento como um todo, contendo três campos principais: identificação do assentamento; caracterização geral (ocupação, geológico-geotécnicas, relevo, hidrografia e vegetação); e quadro com a síntese dos setores de risco (quantidade de edificações, edificações ameaçadas e remoções necessárias).

A Ficha 3 foi criada para indicar as intervenções de engenharia, sugeridas para a redução do risco de cada setor, contendo: identificação do assentamento e do setor de risco; quadro com as propostas de intervenções sugeridas e seus respectivos códigos.

Tabela 3.5 – Critérios para a determinação dos graus de risco

GRAU DESCRIÇÃO

R1 Baixo

- Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes (declividade, tipo de terreno) e o nível de intervenção no setor são de baixa potencialidade para o desenvolvimento de processos de escorregamentos e solapamentos;

- Não se observa evidência de instabilidade. Não há indícios de desenvolvimento de processos de instabilização de encostas e de margens de drenagens;

- Mantidas as condições existentes, não se espera a ocorrência de eventos destrutivos no período compreendido por uma estação chuvosa normal.

R2 Médio

- Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes e o nível de intervenção no setor são de média potencialidade para o desenvolvimento de processos de escorregamentos e solapamentos; - Observa-se a presença de algumas evidências de instabilidade (encostas e margens de drenagens), porém incipientes. O processo de instabilização encontra-se no estágio inicial de desenvolvimento; - Mantidas as condições existentes, é reduzida a possibilidade de ocorrência de eventos destrutivos durante episódios de chuvas intensas e prolongadas, no período compreendido por estação chuvosa.

R3 Alto

- Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes e o nível de intervenção no setor são de alta potencialidade para o desenvolvimento de processos de escorregamentos e solapamentos; - Observa-se a presença de significativas evidências de instabilidade (trincas no solo, degraus de abatimento em taludes). O processo de instabilização está em pleno desenvolvimento, ainda sendo possível monitorar a sua evolução;

- Mantidas as condições existentes, é perfeitamente possível a ocorrência de eventos destrutivos durante episódios de chuvas intensas e prolongadas, no período compreendido por estação chuvosa.

R4 Muito

Alto

- Os condicionantes geológico-geotécnicos predisponentes e o nível de intervenção no setor são de muita alta potencialidade para o desenvolvimento de processos de escorregamento e solapamentos; - 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 deslizamento, feições erosivas, proximidade da moradia em relação à margem de córregos) são expressivas e estão presentes em grande número ou magnitude. O processo de instabilização encontra-se em avançado estágio de desenvolvimento. É a condição mais crítica, sendo impossível monitorar a evolução do processo, dado 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 compreendido por uma estação chuvosa. Fonte: Brasil (2010)

Conforme Macedo e Mirandola (2016), o texto explicativo para as classificações (Tabela 3.5) vem sendo objeto de várias discussões por ter um nível de subjetividade que exige do aplicador um conhecimento elevado dos processos de movimentos de massa, exigindo uma equipe bastante experiente para seu uso. Isso dificulta uma perfeita homogeneização de resultados e, por isso, os autores propuseram uma chave de classificação na passagem de um nível de risco para outro.

A primeira chave é relativa à passagem do Risco Baixo (R1) para o Risco Médio (R2), definida pelo fator inclinação da encosta. Os autores propõem que uma inclinação igual ou menor que 10º confere ao setor nível de Risco Baixo e acima de 10º de inclinação, o setor se enquadra no Risco Médio, visto que para passagem deste nível para um mais alto, outros fatores devem ser analisados. A segunda chave é relativa à passagem do Risco Médio para o Risco

Alto (R3). Um setor de Risco Alto terá, obrigatoriamente, inclinação superior a 10º, assim como um setor de Risco Médio, porém o que diferencia estes dois é a presença de evidências de movimentações. No setor de Risco Médio não é esperada a presença de evidências, sendo seu grau definido apenas pela inclinação e adicionalmente deve-se levar em conta o nível de intervenção da ocupação. No caso do Risco Alto, a presença de evidências de movimentação já é esperada. A terceira chave é relativa à passagem do Risco Alto para o Risco Muito Alto (R4) que se caracteriza como a situação onde a deflagração está muito próxima a ocorrer e todas as evidências podem ser observadas em um alto grau de evolução, sendo a pior situação possível. Como já mencionado, deve-se também levar em consideração o nível de intervenção da ocupação.

Para os autores, estas chaves têm o objetivo de tentar diminuir a subjetividade, porém devem ser usadas apenas para uma primeira avaliação, pois a análise de riscos de deslizamentos inclui uma série de condicionantes que obrigatoriamente devem ser analisadas.

3.2.2.4 Metodologia para elaboração de cartas de suscetibilidade e risco a movimentos de massa (escala 1:5.000) – DEGEOG / IGEO – UFRJ

O projeto “Mapeamento (escala 1:5.000) de áreas de riscos, frente aos deslizamentos de encostas no município de Angra dos Reis, RJ” é fruto de um contrato entre o Estado do Rio de Janeiro, por intermédio da Secretaria de Estado do Ambiente, e a Fundação, Coordenação de Projetos, Pesquisas e Estudos Tecnológicos (COPPETEC), e está sob coordenação geral do Professor Willy Alvarenga Lacerda e técnico-científica de Ana Luiza Coelho Netto (GEOHECO-IGEO-UFRJ) e Maurício Ehrlich (PEC-COPPE-UFRJ).

A estrutura metodológica (Figura 3.7) aplicada a este projeto refere-se a uma adaptação da metodologia desenvolvida (em 1:10.000) pelo GEOHECO – IGEO / UFRJ, e tem como objetivo a elaboração de cartas de suscetibilidade e risco frente aos movimentos de massa, na escala 1:5.000, como instrumento de planejamento e gestão urbana.

A operacionalidade desta metodologia inicia-se com a aquisição da imagem de satélite (3D) e envolve levantamentos de campo para geração de uma base de dados adequada à elaboração de cartas hidro-geomorfológica, geológico-geotécnica, vegetação e uso-ocupação do solo. Faz-se o georreferenciamento da imagem e manipulação de dados com Sistema de Informação Geográfica (SIG) e as legendas das cartas temáticas são definidas segundo a relevância de suas respectivas categorias, ou através de índices funcionais que sintetizam

parâmetros relevantes frente aos deslizamentos característicos da área de estudo (translacional, rotacional, rastejo e queda de blocos).

Figura 3.7 – Fluxograma da metodologia

Fonte: Coelho Netto et al. (2013).

Faz parte da metodologia a elaboração das seguintes cartas: hidro-geomorfológica, de posição das encostas, geológica, de solos e de vegetação. Elementos julgados relevantes para a avaliação do potencial de deslizamentos foram observados em campo e localizados com auxílio de GPS (exemplos: escadarias de acesso, canaletas e bueiros em mau estado, cicatrizes de deslizamentos, sulcos, ravinas, afloramento rochoso, etc.). Estes dados serviram de referência na análise qualitativa e definição do nível de suscetibilidade.

O cruzamento dos arquivos de hidro-geomorfologia, geologia e solos gerou uma carta síntese que subsidiou a classificação do grau de suscetibilidade frente a determinado mecanismo preponderante de movimentação de massa. Este produto foi sobreposto pela carta de Vegetação e Uso-Ocupação do Solo, o qual manteve ou alterou o grau de suscetibilidade, sem modificar o tipo de mecanismo definido anteriormente. Foram definidas quatro classes de suscetibilidade (muito alta, alta, média e baixa) que foram associadas aos cinco mecanismos de deslizamentos (translacional, rotacional, rastejo, fluxo detrítico e queda de blocos). Com o cruzamento destas informações junto aos elementos sob risco, foi feita a análise de risco. Este cruzamento utilizou

dados dos setores censitários do IBGE (2010) e foram realizados cálculos dos números de pessoas e de domicílios sob diferentes graus de riscos frente aos diferentes níveis de suscetibilidade a deslizamento. A densidade populacional destas áreas foi definida em três classes: baixa, média e alta. O último cruzamento foi realizado com os dados da população (3 classes) e o grau de suscetibilidade (4 classes), resultando em 12 classes de risco.

Com a aplicação desta metodologia em mapas de escala adequada (1:5.000) na área central de Angra dos Reis (RJ) e consequente elaboração da carta de risco, foi possível hierarquizar as prioridades de intervenções em áreas suscetíveis a eventos adversos. A metodologia mostrou-se adequada na medida em que o resultado conferiu em mais de 80% dos casos de deslizamentos pretéritos. Porém, a ausência de dados básicos acarretou num tempo longo de desenvolvimento do estudo (um ano).

Todas as informações apresentadas nesta seção tiveram como referência a publicação de Coelho Netto et al. (2013).

3.2.2.5 Metodologia de avaliação e mapeamento de áreas de risco a inundação – Ministério das Cidades / IPT (2007)

Esta metodologia foi desenvolvida pelo IPT (2007) com o objetivo de treinar as equipes municipais no mapeamento e análise de áreas de risco de enchentes e inundações, identificando hierarquizando-as a partir de uma linguagem comum e unificada.

Após a identificação e a delimitação preliminar da área, há que se buscar produtos cartográficos cadastrais ou imagens com escalas maiores, para realizar uma setorização preliminar dos diferentes compartimentos de risco, fornecendo uma melhor visualização do padrão construtivo e da localização relativa com relação à drenagem.

Os parâmetros e critérios de análise e de classificação de riscos para ocupações urbanas sujeitas a processos de enchentes e inundação, são os descritos na Tabela 3.6.

A definição dos quatro níveis de risco de acordo com os critérios e parâmetros de análise, pode ser desenvolvida considerando diferentes arranjos entre as Tabela 3.7 e Tabela 3.8.

Após a setorização preliminar, iniciam-se os levantamentos de campo para análise mais