Análise da suscetibilidade a deslizamentos no município de Timbó/SC

Abstract

De acordo com registros nacionais e internacionais, o número de desastres naturais no Brasil nos últimos anos vêm aumentando sua frequência e intensidade, causando danos e prejuízos, além de mortes e feridos. Os movimentos de massa estão entre os eventos com maior registro de ocorrências e mortes no país. Dessa forma, cresce a importância de estudos dos mecanismos condicionantes, deflagradores e da prevenção de eventos relacionados a movimentos de massa. Esta pesquisa tem como objetivo determinar as áreas de menor e maior grau de suscetibilidade a deslizamentos no município de Timbó. O método de análise das áreas suscetíveis a deslizamento consistiu em levantamentos pedológicos e dados topográficos existentes, elaboração do inventário de cicatrizes de deslizamentos e a realização de mapa geológico e morfoestrutural. Além disso, coleta de amostras de solo para ensaios laboratoriais, determinando a caracterização física e mecânica dos solos, assim como, parâmetros de resistência ao cisalhamento de cada unidade geotécnica. Os dados foram utilizados para realização dos mapas das unidades geotécnicas, além da aplicação dos modelos matemáticos SHALSTAB e o cálculo pelo Fator de Segurança (FS). As unidades geotécnicas são estabelecidas por duas metodologias, uma seguindo a metodologia intitulada de unidades geotécnicas pedogeológicas e a outra pelo modelado de relevo, nomeada como unidades geotécnicas geomorfo-pedogeológicas. No mapeamento das unidades geotécnicas pedogeológicas foram estimadas quatorze unidades geotécnicas, oito de solo residual e seis de solo sedimentar. Para o método modelado do relevo, foram identificadas oito unidades geotécnicas geomorfo-pedogeológicas para solo residual e duas para solo sedimentar. No mapeamento das áreas suscetíveis a deslizamentos, utilizou-se as cicatrizes de deslizamentos, principalmente os ocorridos em novembro de 2008, como fator condicionante na determinação de áreas suscetíveis, para a validação dos dois modelos de estabilidade de encostas. Nas simulações do modelo SHALSTAB para 5m e 15m de profundidade para as unidades geotécnicas pedogeológicas, a unidade Cgn1 concentra maior área em classes instáveis e para as unidades geotécnicas geomorfo-pedogeológicas, a unidade M-gn1 apresentou a maior concentração em classes instáveis. As mesmas unidades geotécnicas (Cgn1 e M-gn1) demonstraram maior área em classes mais instáveis nas simulações pelo cálculo do Fator de Segurança, onde foi aplicado apenas a profundidade de 15m. Na validação das simulações, tanto para o modelo SHALSTAB como para o cálculo do Fator de Segurança, apresentaram resultados parecidos, onde, a frequência de cicatrizes corresponde de 63% a 66% para 20% da área de maior suscetibilidade. Na análise dos resultados dos modelos, o modelo SHALSTAB, pela curva de validação, demonstra maior facilidade em delimitar as áreas mais suscetíveis a deslizamentos do que as áreas menos suscetíveis. No método pelo cálculo do Fator de Segurança se torna mais eficiente a delimitação das áreas de segurança, regiões de menor suscetibilidade. O resultado mais satisfatório é observado na simulação de 15m de profundidade pelo cálculo pelo Fator de Segurança para as unidades geotécnicas geomorfo-pedogeológicas. Os resultados obtidos apontam a validade do método adotado, e os produtos gerados podem apresentar subsídios ao planejamento territorial, que podem ser incorporados pela Prefeitura Municipal em seu Plano Diretor e implantação do Plano Municipal de Redução de Riscos (PMRR), para a prevenção de deslizamentos futuros que venham causar danos à população e a economia.

Abstract : According to national and international records, the number of natural disasters in Brazil in recent years have been increasing in frequency and intensity, causing damages and losses, as well as deaths and injuries. Landslides are among the events with the highest occurrence and death record in the country. Thus, the importance of studies of the conditioning mechanisms, triggers and the prevention of events related to landslides is growing significantly. This research aims to determine the areas of lower and higher degree of susceptibility to landslides in the city of Timbó. The method of analysis of the areas susceptible to sliding consisted of pedological surveys and existing topographic data, elaboration of sliding scars inventory and the accomplishment of geological and morphostructural map. Besides that, collected soil samples for laboratory tests, determining the physical and mechanics of the soils, as well as, shear strength parameters of each geotechnical unit. We used the data to elaborate the maps of the geotechnical units, besides the SHALSTAB mathematical models and the calculation by the Safety Factor (FS). The geotechnical units are established by two methodologies entitled pedogeological geotechnical units, and the other by relief modeling, named geomorphological-pedogeological geotechnical units. In the mapping of pedogeological geotechnical units, fourteen geotechnical units were estimated, eight of residual soil and six of sedimentary soil. For the modeling method of the relief, eight geomorphological-pedogeological geotechnical units were identified for residual soil and two for sedimentary soil. We used landslide scars in the mapping of lands susceptible to landslides, especially those that occurred in November 2008, as a conditioning factor in the determination of susceptible areas, for the validation of the two slope stability models. In the simulations of the SHALSTAB model for 5 and 15m depth for pedogeological geotechnical units, the Cgn1 unit concentrates larger area in unstable classes and for the geomorph- pedogeological geotechnical units, the M-gn1 unit presented the highest concentration in unstable classes. The same geotechnical units (Cgn1 and M-gn1) demonstrated greater area in more unstable classes in the simulations by the Safety Factor calculation, where only the depth of 15m was applied. In the validation of the simulations, both the SHALSTAB model and the Safety Factor calculation presented similar results, where the frequency of scars corresponds from 63% to 66% to 20% of the area of greatest susceptibility. The analysis of model results shows that the SHALSTAB model, through the validation curve, demonstrates greater ease in delimiting areas more susceptible to landslides than less susceptible areas. The method that uses the calculation of the Safety Factor becomes more efficient in the delimitation of the security areas, regions of less susceptibility. The most satisfactory result is observed in the simulation of 15m depth by calculation by the Safety Factor for the geomorph-pedogeological geotechnical units. The results obtained with the research point to the validity of the adopted method, and the products generated can present subsidies to the territorial planning, which can be incorporated by the Municipal Government in its Master Plan and implementation of the Municipal Risk Reduction Plan (PMRR), for the prevention of future landslides that may damage the population and the economy.