15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental
ZONEAMENTO DA SUSCETIBILIDADE NATURAL A MOVIMENTOS DE
MASSA, ENXURRADA E INUNDAÇÃO NO MUNICÍPIO DE LADÁRIO E
PARTE DO MUNICÍPIO DE CORUMBÁ (MS)
Rafael Silva Ribeiro 1; Natália Dias Lopes 2; Michele Silva Santana 3 ; Ítalo Prata de Menezes 4
Resumo – A carta de suscetibilidade é uma importante ferramenta no planejamento urbano dos
municípios. O serviço geológico do Brasil vem realizando em municípios de diferentes estados o zoneamento e a confecção de cartas de suscetibilidade. Entre eles estão Ladário e Corumbá, situados na região noroeste do Mato Grosso do Sul, que correspondem à área de estudo deste trabalho. Os resultados demonstram que a região norte da área estudada possui alta suscetibilidade à inundação enquanto a região sul, onde está localizada grande parte das encostas, concentra as áreas suscetíveis a deslizamentos, corridas e enxurradas. Na maioria das escarpas há exposição do maciço rochoso, havendo, portanto, suscetibilidade à ocorrência de queda de blocos rochosos. Identificadas em campo, as áreas com ocorrência de vertissolos devem ser delimitadas, já que possuem restrições em relação aos trabalhos de engenharia civil.
Abstract – The susceptibility zoning map is an important tool in the planning of urban
municipalities. The geological service of Brazil has been performing in municipalities in different states the zoning and the preparation of susceptibility zoning map. Among them are Ladário and Corumbá, located in the northwestern region of Mato Grosso do Sul, which correspond to the area of study. The results show that the northern region of the study area has a high susceptibility to flooding while the south region, where is located great part of slope and concentrates the susceptible areas to landslides, flows and storms. In most of cliffs there is rocky mass, there is, therefore, susceptibility to the occurrence of rockfall. Identified in the field, the areas with occurrence of vertisols must be delimited, as have restrictions on civil engineering.
Palavras-Chave – Suscetibilidade; movimento de massa; inundação.
1
Geól., PhD, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, (31) 3878-0312, rafael.silva@cprm.gov.br
2
Geól., CPRM - Serviço Geológico do Brasil, (31) 3878-0312, natalia.lopes@cprm.gov.br
3
Geóg., CPRM - Serviço Geológico do Brasil, (31) 3878-0312, michele.santana@cprm.gov.br
4
1. INTRODUÇÃO
Conforme Cerri e Amaral (1998) a suscetibilidade de uma área com relação a determinado fenômeno geológico caracteriza a possibilidade de uma ocorrência (evento). De acordo com Fell
et al. (2008) no caso de deslizamentos, a suscetibilidade é uma avaliação quantitativa ou
qualitativa do tipo, do volume (ou área) e da distribuição espacial de deslizamentos que existem ou potencialmente podem ocorrer em área. Segundo os mesmos, o zoneamento de suscetibilidade de deslizamentos envolve o tipo, área ou volume e distribuição espacial de deslizamentos existentes ou potenciais na área de estudo.
Desde o ano de 2012 o serviço geológico do Brasil vem realizando o zoneamento e a confecção de cartas de suscetibilidade em municípios de diferentes unidades federativas do país. Este trabalho foi desenvolvido dentro deste contexto, e tem como objetivo realizar o zoneamento de suscetibilidade na área de estudo em relação a diferentes processos como movimentos de massa, enxurradas e inundações, também indicando a presença de paredões rochosos e campos de blocos que podem originar o processo de queda de blocos rochosos.
2. ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo compreendeu os municípios de Ladário e Corumbá. Ambos estão situados na porção noroeste do estado do Mato Grosso do Sul (Figura 1), em área limítrofe com a Bolívia. Em Corumbá o estudo se limitou em região definida a partir de raio de 30 km a partir da área urbana do município, que juntamente com Ladário totalizou uma área de 2.368 km². Ladário é um enclave situado no interior do município de Corumbá.
As cidades estão a uma distância aproximada de 420 km a noroeste de Campo Grande e a principal via de acesso rodoviário da capital do Mato Grosso do Sul até a área de estudo é a BR-262.
O mapa geológico da área de estudo mostra que os principais cursos d’água e os topos das serras estão alinhados de acordo com as descontinuidades (Figura 2). Tais estruturas estão orientadas preferencialmente nas direções NW-SE e NE-SW. Grande parte do terreno é composta por sedimentos de idade quaternária e as principais serras são formadas por jaspelito e arenito arcóseo da Formação Santa Cruz e grauvaca da Formação Urucum. Boa parte dos morros e colinas possuem dolomitos da Formação Bocaina.
Figura 2. Mapa geológico da área de estudo (CPRM, 2010).
De acordo com Soriano (1997) Corumbá possui clima tropical de altitude, com inverno seco e chuvas no verão. Segundo a mesma, a temperatura média anual é de 25,1ºC e a umidade relativa no ano oscila entre 71,8% e 80,9%. A precipitação pluvial anual é de cerca de 1.070,0 mm, estando concentrada entre os meses de novembro e março.
3. METODOLOGIA
A metodologia aqui adotada segue em termos gerais aquela concebida pelo IPT e CPRM (2014). As sucessivas etapas de trabalho visando a confecção da carta de suscetibilidade estão representadas na figura 3.
Figura 3. Procedimentos para a elaboração de cartas de suscetibilidade (IPT e CPRM, 2014).
A primeira etapa consistiu na coleta de informações e mapas da área de estudo. A partir desses dados foram originados modelo digital de elevação, relevo sombreado, curvas de nível, hipsometria, curvatura e declividade.
Posteriormente, através de fotointerpretação, foram identificadas feições associadas aos processos: áreas alagadas, depósitos de acumulação de encosta (colúvio e depósito de tálus), campos de blocos rochosos, paredões rochosos, lineamentos, feições erosivas e cicatrizes de deslizamentos. Tais feições aparecem na carta de suscetibilidade ou auxiliam no processo de modelagem, sendo posteriormente validadas e complementadas em campo. Nessa etapa a delimitação de feições se deu em ortofotos e em imagens recentes e históricas disponíveis no programa Google Earth.
Na etapa subsequente três diferentes modelagens foram realizadas segundo o processo envolvido: deslizamento, corrida e enxurrada e inundação.
No caso de deslizamentos, há uma modelagem estatística baseada em quatro itens: declividade, curvatura de encosta, densidade de lineamentos estruturais e cicatrizes de deslizamentos. As duas primeiras são confeccionadas segundo o Modelo Digital de Elevação. Os lineamentos são mapeados apenas nos topos e meia encosta de morros e serras em ortofotos, sendo posteriormente tratados em programa de geoprocessamento com um módulo de densidade Kernel. As cicatrizes de deslizamentos são identificadas em imagens históricas e delimitadas por polígonos da crista até o ponto onde se acredita que o material foi mobilizado.
Com esses dados foram calculados os Índices de Suscetibilidade a Deslizamentos (ISD) de cada parâmetro analisado. A suscetibilidade final é obtida através dos valores de ISD de cada parâmetro.
A definição das classes de suscetibilidade (alta, média e baixa) representadas na carta busca incluir o maior número de deslizamentos nas classes mais altas em uma área mínima (Fell
et al., 2008). Com isso, a alta suscetibilidade é definida em áreas que contemplam geralmente
90% das rupturas mapeadas ou que tenham características semelhantes e a média abrange as demais áreas onde há registro de cicatrizes ou que possuam características semelhantes. Já a suscetibilidade baixa correspondeu àquelas regiões cuja ocorrência é nula ou desprezível.
A modelagem de corrida e enxurrada foi realizada para cada bacia hidrográfica, partindo-se do pressuposto de que aquelas onde ocorrem corridas de massa apresentam atributos físicos que possibilitam também a geração de enxurradas, mas nem todas as bacias hidrográficas onde podem ocorrer enxurradas têm atributos que possam gerar também corridas de massa. Além disso, corridas de massa ocorrem necessariamente em bacias que compreendem terrenos de alta
Para determinada bacia ser considerada suscetível à corrida de massa na modelagem esta deve obrigatoriamente estar localizada em terreno com alta suscetibilidade a deslizamentos pertencente a relevo de serras, com amplitude superior a 500 metros, bacia hidrográfica com área inferior a 10 km² e Índice de Melton superior a 0,3 (Wilford, 2004). O Índice de Melton é obtido pela razão entre a amplitude e a raiz quadrada da área da bacia. Já no caso de enxurradas, a bacia deve possuir área inferior a 10 km², estando totalmente ou parcialmente situada em relevo de morros altos e/ou serras e ter amplitude superior a 300 metros.
A metodologia adotada visando a modelagem da suscetibilidade à inundação é mostrada na figura 4.
Figura 4. Fluxograma das três etapas básicas executadas para fins de análise, classificação e zoneamento da suscetibilidade a inundações (IPT e CPRM, 2014).
Na etapa inicial foram obtidos os índices morfométricos de cada bacia e sub-bacia hidrográfica, extraídos a partir do modelo digital de elevação com a ajuda da ferramenta
TerraHidro existente no programa TerraView. Os índices morfométricos são importantes
pressupostos para a elaboração de projetos de prevenção e defesa contra eventos hidrológicos como estiagens e enchentes (Lindner, Gomig e Kobiyama, 2007). Na modelagem foi utilizada a área de contribuição, que corresponde à área acumulada na bacia até o seu exutório; a relação de relevo, calculado através da razão entre a amplitude altimétrica e o comprimento do canal principal da bacia; a densidade de drenagem, parâmetro que correlaciona a área da bacia com o comprimento da drenagem; o índice de circularidade, encontrado através da área da bacia e de um círculo de mesmo perímetro e o índice de sinuosidade, que relaciona o comprimento do canal principal com a distância vetorial entre os extremos do canal. Os valores desses parâmetros são normalizados, somados e novamente padronizados em escala de 1 a 3, onde 1 é a baixa suscetibilidade, 2 a média suscetibilidade e 3 a alta suscetibilidade à inundação.
Na segunda etapa ocorre a aplicação do modelo HAND (Height Above the Nearest
Distance), que calcula a diferença altimétrica entre qualquer ponto do Modelo Digital de Elevação
e o respectivo ponto da drenagem mais próxima considerando a trajetória superficial do fluxo. O resultado indica áreas mais propensas a cheias no caso de haver água em excesso na superfície. Posteriormente, a partir da geomorfologia e pedologia da região, são definidas as classes de suscetibilidade nas planícies e terraços fluviais, conforme mostrado na figura 5.
Figura 5. Classes de suscetibilidade em terraços e planície fluviais a partir do modelo produzido no HAND (Modificado de IPT e CPRM, 2014).
A última etapa é aquela onde os resultados das etapas 1 e 2 são integrados através de uma matriz de correlação seguindo a lógica booleana (Quadro 1), obtendo-se assim a suscetibilidade final à inundação para as planícies e terraços fluviais.
Quadro 1. Determinação da suscetibilidade à inundação a partir das suscetibilidades obtidas pelos índices morfométricos e pelo modelo HAND (Modificado de IPT e CPRM, 2014).
Alta Média Baixa
Alta ALTA ALTA MÉDIA Média ALTA MÉDIA BAIXA Baixa MÉDIA BAIXA BAIXA
Como observado anteriormente, para a obtenção da suscetibilidade à inundação é indispensável a compartimentação do terreno em unidades geomorfológicas da área de estudo, visando a delimitação dos terraços e planícies fluviais. Para isso, foi adotado um conjunto de padrões de relevo, onde cada unidade é caracterizada conforme sua amplitude altimétrica e inclinação predominante. Tal compartimentação foi realizada com auxílio de ortofotos e o modelo digital de elevação.
A etapa de campo consistiu na verificação nos modelos criados no passo anterior visando futuras correções e também no levantamento do histórico de ocorrências de movimentos gravitacionais de massa e inundações no município. Os modelos são levados para o campo, onde são confrontados com a realidade da região e anotados possíveis erros para posterior retificação e identificadas novas feições adicionais para posterior adição na carta final.
Por fim, após as correções de campo, a carta de suscetibilidade da área de estudo foi revisada e finalizada.
4. RESULTADOS
O mapa de relevo (Figura 6) mostra que a área de estudo pode ser individualizada em duas regiões: norte e sul. A maioria das planícies e terraços fluviais, que ocupam a maior parte da região (cerca de 62%), está alagada (Figura 7) e concentrada no norte. Portanto a modelagem de inundação teve grande importância na definição da suscetibilidade natural no norte da carta final de suscetibilidade. Já as encostas de morros, colinas, serras, escarpas e degraus estruturais (Figura 8) encontram-se principalmente na porção sul da área de estudo, onde há possibilidade
Modelo HAND Índices
Figura 6. Padrões de relevo da área de estudo.
Figura 7. Área alagada no norte da área de estudo. Figura 8. Encosta da morraria da Tromba dos Macacos, situada no sul da área de estudo.
Maciços rochosos foram identificados ao longo da maioria das escarpas, morros, colinas, serras e degraus estruturais, representando áreas suscetíveis ao processo de queda e rolamento de blocos rochosos.
Os depósitos de tálus, colúvio e campos de blocos também foram delimitados, estando representados na carta de suscetibilidade a deslizamentos (Figura 9). Tais áreas são fontes para as quedas de blocos secundários.
Em relação aos deslizamentos, apenas 10,6% da área territorial estudada de Corumbá e 3,3% do município de Ladário possuem alta e média suscetibilidade a deslizamentos, que estão situados ao longo de encostas de colinas, morros, serras e escarpas da região (Figuras 10 e 11). Em campo foi visto que a cobertura de solo é pouco espessa na maior parte das encostas, com a exposição da rocha à superfície. Dessa forma, é muito provável que os deslizamentos sejam do tipo planar no contato solo-rocha.
Figura 9. Carta de suscetibilidade a movimentos de massa e feições geológicas.
Figura 10. Morraria do Jacadigo. Figura 11. Morraria do Rabichão.
A modelagem de inundação indica que cerca de 70 % da área estuada de Corumbá e 28 % de Ladário estão sujeitas ao processo de inundação. Dentre as classes de inundação, há um predomínio claro de alta suscetibilidade, que são especialmente relevantes nas regiões centro-norte e sudoeste da área de estudo (Figura 12).
Bacias de drenagem suscetíveis a enxurradas perfazem 8% da área estudada de Corumbá e 13 % de Ladário. No caso de corridas de massa em conjunto, apenas 3,2 % da área de estudo referente a Corumbá e 0,2% do território de Ladário estão suscetíveis a estes processos.
Figura 12. Carta de suscetibilidade à inundação, corrida e enxurrada.
Outra questão relevante identificada em campo foram os gilgais, que consistem em saliências distribuídas em áreas planas ou quase planas, indicando a ocorrência de vertissolos na região (Figura 13). De acordo com Spera et al (1993) estima-se em cerca de 22.000 hectares a área abrangida por Vertissolos na região não inundável de Corumbá. Segundo os mesmos autores esses solos são produtos da decomposição de calcários das Formações Bocaina e Xaraés.
Os vertissolos possuem argilominerais do grupo das montmorilonitas, apresentando em campo fendas verticais que chegam a atingir cerca de 60 cm de profundidade e até 7 cm de largura (Figura 14). Inclusive algumas construções das áreas urbanas dos municípios estão sendo afetadas por estarem assentes sobre este tipo de solo, exibindo trincas nas paredes.
Figura 13. Gilgais no vertissolo. Figura 14. Fendas visualizadas no vertissolo.
5. CONCLUSÕES
Até o momento, apenas uma pequena porção das áreas urbanas de Corumbá e Ladário está sujeita aos processos de movimentos de massa e inundação. Onze por cento de Corumbá está em área onde há possibilidade de ocorrência de movimento de massa e um por cento em locais com possibilidade de inundação. Já em Ladário, estes valores são de 3% e 9%
respectivamente. Desse modo a presente carta de suscetibilidade tem especial importância para o poder público dos municípios, já que servem de base para futuros trabalhos de detalhamento desses processos que visam o planejamento territorial. Trabalhos em escalas maiores podem ajudar a coibir a expansão da área urbana sem planejamento, evitando assim a implantação de novas áreas de risco geológico e consequentemente possíveis danos econômicos e sociais à população.
Recomenda-se a confecção de um mapa pedológico detalhado para a delimitação dos terrenos formados por vertissolos, já que do ponto de vista da geologia de engenharia essas são áreas problemáticas.
BIBLIOGRAFIA
CERRI, L.E.S e AMARAL, C. P. (1998). “Riscos Geológicos”. In: OLIVEIRA, A.M.S.; BRITO, S.N.A. (Ed.). “Geologia de Engenharia”. São Paulo, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998. p. 301-310;
CPRM (2010). “Geodiversidade do estado de Mato Grosso do Sul”. Angela Maria de Godoy Theodorovicz e Antonio Theodorovicz (Org). São Paulo. 179 p.;
FELL, R. et al. (2008). JTC-1_Joint Technical Committee on Landslides and Engineering Slopes. “Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land-use planning”. Engineering
Geology, v. 102, p. 83-111;
IPT e CPRM (2014). “Cartas de suscetibilidade a movimentos gravitacionais de massa e
inundações: 1:25.000: nota técnica explicativa”. Omar Yazbek Bitar (Coord.). São Paulo: Instituto
de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo; Brasília, DF: Serviço Geológico do Brasil, 2014. – Vários colaboradores. ISBN: 978-85-09-00178-0 (IPT);
LINDNER, E. A.; GOMIG, K.; KOBIYAMA, M. (2007) “Sensoriamento remoto aplicado à
caracterização morfométrica e classificação do uso do solo na bacia rio do Peixe/SC.” In:
SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, v.13. Anais. Florianópolis: INPE. p. 3405-3412;
SORIANO, B.M.A. Caracterização climática de Corumbá-MS. Corumbá: EMBRAPA-CPAP, 1997. 25p. (EMBRAPA-CPAP. Boletim de Pesquisa, 11).
SPERA, S.T.; CARDOSO, E.L.; MACEDO, J.R. de. Sugestões para o uso e manejo de vertissolo
nos projetos de assentamento da região não inundável de Corumbá/MS. Corumbá, MS:
EMBRAPA-CPAP, 1993. 39p.il. (EMBRAPA-CPAP. Circular Técnica, 20).
WILFORD, D. J. et al.(2004) “Recognition of debris flow, debris flood and flood hazard through watershed morphometrics.” Landslides, v. 1, p. 61-66.
