2- Encostas íngremes com extensas áreas de solo solto e rocha.
3- Linhas de quebra nítidas nas escarpas, ou presença de trincas ou ambas. 4- Superfícies onduladas formadas por massas escorregadas da escarpa.
5- Formas topográficas não naturais, como as semelhantes à concha de uma colher. 6- Zonas de surgência.
7- Depressões alongadas e não drenadas na área. 8- Canais de drenagem pouco espaçados.
9- Acumulação de detritos nos canais de drenagem e vales.
10- Presença de tons claros onde a vegetação e a drenagem não foram restabelecidas.
11- Mudanças bruscas de tons claros para escuros na fotografia (os tons escuros indicam zonas mais úmidas). 12 - Mudanças bruscas na vegetação, indicativas de variação na umidade do terreno.
13- Árvores, cercas, muros inclinados, indicativos de rastejo.
A avaliação da área em termos de ocorrências passadas (atividade dos eventos) também é um fator de peso na análise da susceptibilidade, portanto, o inventário dos eventos, bem como a caracterização de sua atividade (ativo, dormente, inativo) é fundamental e possibilita o entendimento quanto a distribuição espacial e temporal da tipologia e causa dos movimentos de massa ocorridos, a fim de delimitar áreas mais ou menos vulneráveis.
4.2.2.7 – Área naturalmente estáveis
Assim como existem áreas naturalmente susceptíveis a movimentos de massa gravitacionais, existem outras que se caracterizam por não apresentar esta susceptibilidade naturalmente, o que poderá vir a ocorrer, conforme seu manejo (atividades antrópicas).
Os movimentos de massa gravitacionais são processos naturais que podem sofrer alterações de natureza antrópica, portanto, pode haver uma grande dificuldade na utilização do recursos apresentados (recursos de alta tecnologia e recursos de alta variabilidade), na análise das informações, portanto, a proposta metodológica abordada neste trabalho objetiva definir um grupo de proce dimentos que permita a análise das informações de uma região, de forma segura e objetiva, a fim de possibilitar a determinação de qual, dentre as alternativas citadas anteriormente é a mais favorável frente a uma tomada de decisão.
A apresentação dos procedimentos será executada através de duas seqüências, onde: 1. Serão apresentados os procedimentos de forma geral, abordando a definição do
ponto central de cada procedimento, a fim de possibilitar uma visão geral do sistema;
2. Serão apresentados os conhecimentos teóricos que nortearam cada passo da análise das informações.
Vale esclarecer que a seleção da alternativa mais adequada está inserida no contexto do planejamento territorial urbano, motivo pelo qual não serão abordados os itens como medidas específicas em termos construtivos ou de escolha do material adequado e sim os itens que tratam das informações relacionadas ao conjunto dos processos classificados como movimentos de massa gravitacionais, considerando o uso de um conjunto de informações preexistentes.
Portanto, para o desenvolvimento do trabalho, o conjunto dos procedimentos propostos têm como pressupostos:
1. aproveitamento de informações preexistentes;
2. existência de um "checklist" de informações que estão relacionadas aos movimentos de massa gravitacionais;
3. análise espacial executada com base em uma área mínima para a tomada de decisão;
4. uso de recursos computacionais básicos, não onerosos;
5. proposição de um conjunto de alternativas factíveis e passíveis de aplicação; 6. possibilidade de alteração do processo, com o tempo e o incremento das
informações;
7. proposição de um conjunto de procedimentos que pode ser desenvolvido (aplicado) por profissionais competentes mas sem o conhecimento especializado em movimentos de massa gravitacionais;
8. possibilidade de aplicação dos princípios apresentados a outros tipos de processos como erosão, inundação, contaminação, dentre outros.
A avaliação do atual e potencial zoneamento de hazard para o estudo de movimentos de massa gravitacionais envolve o entendimento dos processos de estabilidade de taludes, a efetiva medição de todas as variáveis possíveis de controle desses processos, um entendimento das interações entre as diferentes propriedades físicas, a classificação e o mapeamento (ou aquisição) de cada um dos parâmetros/atributos.
Um dos passos preliminares para um sólido e efetivo planejamento do uso do solo consiste na definição de critérios para possíveis intervenções. Estes critérios podem ser válidos para um número extenso ou limitado de situações, incluindo-se aí, também, os casos extremos (interdição total da área).
Em um território completamente desenvolvido e urbanizado, o zoneamento de acordo com os diferentes fatores de risco irá ajudar a definir ações de mitigação. Entretanto, para uma área ainda intocada, ou não urbanizada, a avaliação do risco potencial será usada para propor o melhor uso do solo.
Em ambos os casos, a avaliação dos resultados deverá levar em consideração a estrutura comum às regras e prioridades da tomada de decisão.
A seleção de uma metodologia e da área teste são necessárias para o desenvolvimento e avaliação, o que não consiste em uma tarefa fácil, pois vários problemas surgem, quando o sistema é colocado em prática. Estes problemas estão relacionados, principalmente, ao tamanho da área a ser avaliada e escala de trabalho, selecionada.
Outro problema que surge, também, está relacionado a densidade de informações, uma vez que esta é inversamente proporcional ao tamanho da área a ser avaliada. Para áreas administrativamente grandes (isto é, em pe quena e média escalas), a densidade de informações geralmente muito baixa e a localização espacial dos dados, usualmente imprecisa. De outra forma, admitindo-se a mesma área, o uso de uma escala grande permite melhor descrição e uma localização mais precis a das informações, mas, ao mesmo tempo, a variabilidade espacial dos parâmetros raramente é representada.
4.3 – Etapas e Procedimentos Propostos para o Estudo de Movimentos de Massa Gravitacionais
Considerando os pressupostos citados anteriormente, será descrito, a seguir, as características necessárias ao estudo detalhados de cada um dos parâmetros utilizados na análise e caracterização dos escorregamentos, tais como área mínima, escala, tipo, conjunto estágio e adequabilidade das informações, dentre outros.
4.3.1 – Área mínima para a Tomada de Decisão
Existem três tipos de área mínima que mais se adequam aos estudos de problemas relacionados à movimentos de massa gravitacionais, quais são: grid regular, encosta e bacia
1. Grid regular : trata da seleção de uma área. Regular (geralmente quadrada) com dimensões que variam de acordo com o objetivo, escala, dimensões da área de estudo, dentre outros (Figura 4.6). O critério para definir a cela é, está diretamente
relacionado a extensão da área a ser estudada, a escala selecionada para estudo e apresentação dos resultados e ao tipo de problema envolvido.
Figura 4. 7 – Exemplo de grid regular.
Uma das vantagens relacionadas a seleção deste tipo de área mínima é a possibilidade de trabalhar com pequenas extensões (ou extensões definidas) o que permite uma Tomada de Decisão adequada à realidade do local, sem a preocupação de estar superestimando ou subestimando a extensão a ser contemplada.
Apesar disto, uma vez que os fenômenos ou caracter ísticas naturais dos terrenos não estão condicionadas a este tipo de padrão, alguns dos parâmetros selecionados para a caracterização dos eventos poderão apresentar incompatibilidade (ou problemas quanto a análise/definição de sua influência) com este tipo de área mínima como por exemplo, na análise do comprimento da encosta, a amplitude de relevo, dentre outras, o deverá ser levado em consideração quando da análise dos dados.
2. Encosta : é caracterizada por meio da subdivisão de uma bacia em áreas menores (Figura 4.7), considerando somente um lado de um vale. As dimensões de uma encosta podem variar de métricas a dezenas de metros (conforme a escala ou a ordem dos canais selecionada para representação da bacia em que a encosta está inserida), por isso, é de fundamental importância considerar a hierarquia da bacia segundo uma das classificações existentes (Horton, Sthraler,etc.).
Figura 4. 8 – Exemplo de encostas
Considerando que a encosta é uma característica natural do relevo, pode -se perceber que uma das vantagens de se optar por este tipo de área mínima é que algumas das outras características naturais também são controladas por esta geometria. Deve -se considerar, entretanto, que ocorrerão dificuldades quando da necessidade de definição da área a ser contemplada por uma determinada T. D., uma vez que, por ser natural, as dimensões das encostas são variadas e não controlam (limitam) a ocorrência dos eventos. O que poderá ocorrer nestes casos, por exemplo , é a tomada de decisão para uma área bem mais extensa do que aquela sujeita ao evento eminente, elevando o custo, por conseguinte.
3. Bacia hidrográfica é a unidade hidrológica principal de uma região delimitada pelos divisores de água (Figura 4.8) que definem a área de drenagem de um sistema pluvial (Riguetto, 1998).
A seleção deste tipo de área mínima está mais ligada a estudos referentes a problemas de inundação do que àqueles ligados a movimentos de massa gravitacionais. O princípio em que se baseia a seleção deste tipo de área é similar àquele utilizado para a seleção da área mínima do tipo encosta, contudo, não se pode deixar de perceber que a área de uma bacia hidrográfica é, geralmente, superior à de uma encosta (uma vez que esta é formada por um conjunto de encostas, o que está diretamente ligado à ordem dos canais de drenagem que a definem).
Figura 4. 9 – Exemplo de bacia hidrográfica.
Historicamente, há diversidade entre os autores e alguns de les vêm optando por trabalhar com área mínima do tipo grid (Chung et. al., 1995; Mark & Elen et. al., 1995; Kukuric, 1999; Baeza & Corominas, 2001; Dai et. al. , 2001), enquanto que outros (Carrara et. al., 1991; Terlien et. al., 1995) optam pelo estudo em termos de bacias ou taludes para a análise dos mais variados tipos de problemas.
A justificativa principal para o uso do grid como área mínima é o uso de SIG's para auxiliar na análise espacial. Uma vez que estes tipos de programa individualizam a área em pixels, onde a precisão está diretamente ligada ao tamanho de 1 pixel (quanto menor seu tamanho, maior a precisão). Grande parte dos autores vêm lançando mão desta vantagem e incorporando maior precisão em suas análises.
Deve-se atentar, portanto, para o fato de que as dimensões do grid devem ser compatíveis com o objetivo do trabalho, bem como o tamanho da área a ser analisada. Por exemplo, ao considerar um trabalho de caracterização geológica regional em escalas 1:50.000 ou 1:25.000 de uma área com extens ão aproximada de 60 km2, a seleção de um grid que apresenta entre 250 e 100m de lado é considerada como adequada pois apresenta compatibilidade entre precisão e escala. Portanto, a seleção das dimensões do grid deve levar em consideração, principalmente, a escala de trabalho, o tamanho da área e o objetivo do estudo.
Ao serem considerados, por exemplo, problemas específicos que podem ocorrer em uma rede de energia elétrica, a seleção de uma área mínima do tipo grid é a mais apropriada, considerando que os agentes condicionantes para ocorrência de problemas não estão vinculados a uma bacia ou um talude, como pode ocorrer no caso de inundações, quando a área mínima do tipo bacia vincula a análise do evento à geometria da área mínima.
Podem ocorrer situações em que qualquer uma das opções de área mínima seja adequada, como no caso de análise de problemas relacionados a erosões. Neste caso, a seleção da área mínima mais adequada fica condicionada muito mais às demais características da análise.
Portanto, a área mínima a ser considerada para uma tomada de decisão deverá ser aquela que represente, adequadamente, um determinado problema.
4.3.2 – Escalas
A seleção da escala deve ser baseada, em princípio, no tipo de problema que será estudado, levando em consideração o tipo de área mínima selecionada, bem como os dados disponíveis.
Fisher (1994) e Antenucci et. al. (1991) afirmam que a escala selecionada determina a menor área que pode ser desenhada e reconhecida em um mapa, bem como o que será representado ou não em um mapa temático, uma vez que a representação de uma determinada área deve ser tal que seja possível identificar suas características, ou seja, não deve ser menor do que 1,0m de lado quando considerada a escala 1:100.
Na Tabela 4.3, Soeters & Van Westen (1996) apresentam uma sugestão baseada em um trabalho apresentado por IAEG (1976), onde a faixa de valores da escala é caracterizada pela área e objetivos a serem representados. O zoneamento de hazard para áreas caracterizadas como “nacional”, é executado através de um inventário geral dos problemas da área para o País inteiro e pode ser usado para políticas públicas nacionais.
Tabela 4. 3 – Escalas utilizadas no zoneamento de hazard para o estudo de escorregamentos (Soeters & Van Westen, 1996 - modificado)
CARACTERIZAÇÃO ESCALAS ÁREAS MÍNIMA (Resolução)
Nacional 1:1.000.000 250.000m2
Regional 1:100.000 a 1:500.000 2500 a 62500 m2
Média 1:25.000 a 1:50.000 156,25 a 625m2
Grande 1:5.000 a 1:15.000 6,25 a 56,25m2
Local 1:5.000 e maiores
Mapeamentos em escala “regional” devem ser utilizados para áreas maiores que 1.000 km2 (o que representa 32km lineares) e servem para o planejamento regional de áreas urbanas ou rurais.
A escala caracterizada como “média” pode ser usada em áreas c om extensão de poucas centenas de quilômetros quadrados, que possuam construção de grandes estruturas de engenharia como estradas e urbanização e necessitam de um maior nível de detalhamento e a
área caracterizada como “grande” pode ser usada para áreas de investigação com algumas dezenas de quilômetros quadrados.
Incluiu -se a escala denominada "local", considerando a necessidade de detalhamento das áreas caracterizadas como "grande", quando da execução do planejamento urbano ou mesmo acompanhamento da ocorrência de eventos para subsidiar a tomada de decisão.
Alguns autores como Baeza & Corominas (2001), Dai et. al. (2001) e Carrara et. al. (1991), vêm adotando a escala local (grande ou média) para a análise de problemas locais e regionais, considerando dados com escalas variando entre 1:10.000 e 1:50.000.
Segundo Goodchild (1993), assim como todas as medidas, os dados espaciais possuem níveis de precisão que são limitados pelo mecanismo de medida utilizado.
Em termos cartográficos, existe uma grande dificuldade de representar linhas mais finas do que 0,2mm ou impedir a contração/dilatação do papel em presença de umidade ou calor (problemas que tendem a desaparecer no meio digital).
4.3.3 – Estágio atual das informações
De acordo com Fisher (1994), um mapa é a representação bidimensional das informações espaciais, no momento em que elas foram obtidas. Algumas informações como por exemplo o uso do solo, estão sujeitas a alterações diárias e, portanto, necessitam de revisões com maior freqüência do que informações como litologia ou vegetação, quando esta última não está associada a agricultura.
Durante a fase de inventário das informações existentes, deve -se estar atento aos seguintes itens, no sentido de avaliar o atual estágio das informações:
1. Qual a fonte dos dados;
2. Quais os componentes do meio ambiente, representados;
3. Qual a validade amostral (a freqüência está de acordo com a escala?); 4. Qual a necessidade de obter novos dados;
5. Que técnicas e métodos foram utilizados; 6. Como foram classificados;
Portanto, apesar da existência de informações coerentes, atualizadas e confiáveis, será sempre necessária a etapa de campo para verificação/levantamento de alguns dados considerados de importância para as análises.
4.3.4 – Tipo e conjunto de informações
Este item refere se aos tipos e características das informações fundamentais para o estudo do vetor em questão, merecendo destaque as formas de obtenção, a qualidade e o argumento.
Zuquette (1981) caracteriza as informações obtidas em campo ou em laboratório da seguinte forma:
1. Qualitativas: são as descrições baseadas em observações de campo e medidas simples, previstas para fases iniciais de mapeamento, as interpretações de fotografias aéreas e as análises de mapas de pequeno escala;
2. Quantitativas: incluem as características físicas (peso específico, porosidade, grau de saturação, plasticidade), propriedades de resistência (cisalhamento, compressão, tração), propriedades de deformação (módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson), a permeabilidade e a durabilidade.
Portanto, propriedades qualitativas são representadas por descrições e as quantitativas por valores.
As informações podem ser caracterizadas, também, quanto a forma de obtenção, ou seja: 1. Diretas: obtidas através da descrição direta ou como resultado direto de um
ensaio (descrição do tipo de rocha, coeficiente de permeabilidade através do ensaio de permeabilidade);
2. Indiretas: obtidas sem o contato direto, através de manipulação de equações ou via propriedades índice;
Kolosk et. al. (1989) apresentam a seguinte classificação:
1. Descritivas: são obtidas diretamente de ensaios em amostras coletadas em campo;
2. Interpretativas: são obtidas pela manipulação matemática das primeiras.
Observa-se que apesar de os autores apresentarem terminologias diferentes, os conceitos utiliza dos para a classificação possuem significados similares.
4.3.4.1 – Descrição dos atributos
Zuquette (1998) apresenta em seus estudos, uma listagem de atributos que estão diretamente relacionados aos movimentos de massa gravitacionais e que devem ser consid erados, respeitando a escala, as características da região e a finalidade do trabalho. Dentro deste conjunto descrito por Zuquette (1998) e obtido por Bonuccelli (1999), Souza (1996) e Zenóbio (2000), foram selecionados diversos atributos que serão utiliza dos nas análises dos movimentos de massa gravitacionais no presente trabalho e que serão descritos a seguir.
Componente Geomórfico Declividade
O atributo declividade considerado para avaliação da maior ou menor possibilidade de ocorrência de movimentos de massa gravitacionais, deve sempre estar associado aos outros atributos existentes na área.
Sidle et al. (1985) apresentam uma associação de classes de declividades relacionadas a alguns tipos de movimentos de massa gravitacionais (Tabela 4.4).
Tabela 4. 4 – Classes de declividade relacionadas aos diferentes tipos de movimentos gravitacionais de massa (Sidle et al.,1985 – modificado).
Tipos de Movimento de Massa Gravitacional Classes de declividade
rastejo em solo 1,3 a 25 graus 2,8 a 55,5 %
escoamentos rápidos em solos 4 a 20 graus 8,8 a 44,4 % escorregamentos rotacionais 7 a 18 graus 15,5 a 40 % escoamentos rápidos em solos e detritos sobrejacentes a rocha maior que 25 graus maior que 55,5 % Rumo do maior valor de declividade da encosta
A direção e sentido (ou rumo) do vetor maior declividade da encosta é um atributo de importância fundamental quando se necessita analisar a associação entre ocorrência de movimentos de massa gravitacionais em encostas que apresentam algum tipo de descontinuidade: xistosidades, acamamentos, falhas, fraturas, preenchimentos, transições abruptas entre os materiais, presença de camada de material com características muito diferentes dos demais, e para verificar a trajetória de maior energia da s massas deslocadas durante o movimento de massa gravitacional.
Forma das encostas
Bonuccelli (1999) apresenta um estudo baseado na elaboração uma matriz com variações na forma vertical e forma longitudinal da forma das encostas afim de avaliar, para cada encosta em estudo, quais seriam as situações mais ou menos favoráveis a ocorrência de movimentos de massa gravitacionais e erosões (Tabela 4.5), além de analisar a influência da forma longitudinal, composição entre as formas, tanto em perfil quanto longitudinal.
A concavidade e/ou convexidade das encostas é um fator variável que está relacionado ao raio de curvatura (quando retilínea, o raio tende ao infinito) e sua variação pode influenciar mais ou menos a ocorrência dos movimentos de massa gravitacionais.
Este fator não deve ser analisado somente de forma individual, e sim em conjunto com características como contribuição quanto ao escoamento superficial da vizinhança, amplitude de relevo, posição do talude na encosta bem como a declividade.
Tabela 4. 5 – Características do perfil das encostas relacionadas a ocorrência de movimentos de massa gravitacionais (Bonuccelli, 1999 – modificado).
Perfil da Encosta Características do Evento
encostas côncavas são geralmente mais evoluídas em termos geomorfológicos e estariam menos sujeitas a ocorrência desses processos encostas convexas menos evoluídas e portanto mais sujeitas a ocorrência dos processos encostas retilíneas estariam na situação intermediária entre os dois casos anteriores encostas convexo-côncavas nessa ordem do topo para a base, seriam mais propensas encostas convexo-retilíneas do topo para base, também seriam mais propensas Presença de escarpas
Segundo Bonuccelli (1999), a presença de escarpas em uma encosta, pode significar: indício de movimentos recentes ou possibilidade de reativação, principalmente quando solicitadas por ações antrópicas. A declividade acima da qual pode -se considerar a área do terreno como sendo uma escarpa é aquela que apresenta valores entre de 40 e 65°, mas esta definição é controversa
Os fatores que devem, geralmente, ser avaliados são: posição da escarpa na encosta (localmente), número de encostas em uma determinada área, sua altura e comprimento. Entende-se que o número de encostas e suas dimensões estão diretamente ligadas à maior possibilidade de ocorrência de movimentos de massa gravitacionais.
Características dos vales
Considera-se como vale, a porção relativa ao terço inferior das duas encostas que o constituem e sua caracterização se dá pela forma, profundidade e localização, que irão influenciar na ocorrência dos movimentos de massa gravitacionais (bem como erosões e assoreamentos), uma vez que quanto mais profundos (vales em "v" ou em "u") e encaixados (vales em "v") maior a facilidade de ocorrerem rupturas em suas margens ou encostas.
Componente Água
Um dos fatores que mais contribui para a ocorrência de movimentos de massa gravitacionais (bem como erosões e inundações) é a água. Segundo Rib & Liang (1978), algumas das situações relativas aos movimentos de massa gravitacionais podem parecer que não estão ligadas ao evento devido a distância da cicatriz à fonte de água, o que pode ser
constatado (relação entre a presença d'água e a ocorrência do evento) através de fotointerpretação:
? fre qüente alinhamento entre as cicatrizes dos movimentos de massa gravitacionais e os