Modelagem de estabilidade de encostas com consideração do efeito de vegetação

Abstract

Inúmeros são os mecanismos envolvidos na estabilidade das encostas e desencadeamento de escorregamentos de terra. A vegetação pode desempenhar papel relevante nestes mecanismos. O presente trabalho teve como principal objetivo a verificação e quantificação da influência da vegetação sobre a estabilidade das encostas através da inserção de parâmetros relacionados à vegetação no fator de segurança (FS) e no modelo SHALSTAB. O efeito da vegetação pode ser de caráter mecânico ou hidrológico. Dentre os efeitos mecânicos, a coesão das raízes (cr), a sobrecarga gerada pelo peso das árvores (Sw) e a tensão gerada pela incidência do vento na copa das árvores (Ve) foram inseridos na equação do FS. Ao realizar uma análise de sensibilidade do equacionamento, observou-se que a influência da vegetação é dependente da profundidade do solo da encosta (z), sendo que solos rasos mostraram-se mais sensíveis à variação dos parâmetros inseridos. Dentre estes parâmetros, cr e Sw geraram maior influência sobre o FS. O valor de FS é pouco sensível a Ve. Posteriormente, os parâmetros cr e Sw foram inseridos no modelo SHALSTAB. O modelo modificado foi aplicado à bacia do rio Cunha, município de Rio dos Cedros/SC. A análise de sensibilidade do modelo modificado demonstrou similaridade à do FS. Em relação aos aspectos mecânicos da vegetação, a influência de cr e Sw é mais relevante em solos rasos. Os aspectos hidrológicos da presença da vegetação foram contemplados através do modelo de recarga uniforme. O aumento da recarga uniforme gera crescimento no percentual de áreas instáveis na bacia. Um efeito contrário foi observado com a transmissividade do solo. Entretanto, a abordagem hidrológica utilizada pelo modelo SHALSTAB é limitada, o que dificulta a contextualização destes resultados. <br>

Abstract: Many mechanisms are involved in slope stability and triggering of landslides, in which the vegetation plays a relevant role. The present work aimed mainly to verify and quantify the vegetation influence on the slope stability through the insertion of parameters related to vegetation in the factor of safety (FS) and in the slope stability model SHALSTAB. The vegetation may exercise mechanic or hydrological influence. Among mechanic effects, root cohesion (cr), tree surcharge (Sw) and surface shear stress due to wind load (Ve) were inserted in the FS equation. A sensitivity analysis of FS indicated the vegetation influence depends on the soil depth (z). Thin soils were more sensitive to the variation of inserted parameters. The most significant influence on the FS was exercised by cr and Sw while the least expressive parameter was Ve. Further, cr and Sw were inserted in SHALSTAB. The modified model was applied to the Cunha river basin, Rio dos Cedros/SC, and the results of sensitivity analysis showed similarity to the FS results. Regarding vegetation mechanics aspects, the main influence of cr and Sw took place in thin soils. The hydrological aspects of vegetation were covered by the steady state hydrological model. The increasing of steady state recharge raises the unstable areas in the basin. The opposite effect was observed with soil tansmissivity. However, the hydrological approach used by SHALSTAB is based in faulty concepts, making the results discussion difficult.