Aplicação do modelo SHALSTAB para o mapeamento de áreas suscetíveis a deslizamentos translacionais: estudo de caso em Jaraguá do Sul/SC

Abstract

Os desastres naturais resultam em prejuízos econômicos e ambientais, risco de perdas de vidas humanas e comprometimento da qualidade de vida da população atingida. Entre os principais riscos geomorfológicos do Brasil destacam-se os movimentos de massa e, por isso, o presente trabalho tem como objetivo mapear e caracterizar regiões suscetíveis a deslizamentos translacionais rasos em área de estudo no município de Jaraguá do Sul/SC. O modelo SHALSTAB - Shallow Landslide Stability Analisys, que consiste em um modelo matemático baseado em conceitos hidrológicos de estado uniforme e de estabilidade de encosta infinita, foi o método utilizado para a elaboração deste mapeamento. Os dados requeridos pela ferramenta foram quanto à topografia e aos parâmetros do solo local. A partir do MDT - Modelo Digital do Terreno - foram gerados os mapas de declividade, de direções de fluxo e de área de contribuição por comprimento de contorno unitário. Quanto às variáveis referentes aos parâmetros do solo, foram obtidas por meio de correlações entre dados de resistência à penetração do amostrador (NSPT) de laudos de sondagens SPT - Standard Penetration Test -disponíveis para a área de estudo e formulações consagradas na bibliografia. Após a estimativa dos parâmetros os dados foram submetidos ao processo de espacialização geoestatística por meio de krigagem. Estes dados, devidamente processados, permitiram a geração do mapa de suscetibilidade a deslizamentos translacionais para a área de estudo. O mesmo foi aferido por meio da verificação da coincidência espacial entre cicatrizes mapeadas no município e as áreas designadas como instáveis pelo modelo. O mapa de suscetibilidade foi sobreposto com o mapa de mancha urbana, composto pela malha viária e edificações existentes. O resultado indicou que a maior parte das áreas consideradas instáveis não se encontra em zonas urbanizadas. No entanto, foram destacadas algumas regiões que exemplificam ocupações próximas às áreas mapeadas como instáveis. Nestes casos, a suscetibilidade a deslizamentos translacionais, associada à existência de ocupação urbana, geram situações de risco não só de ordem ambiental, mas também material e/ou de perdas de vidas humanas. Utilizando a metodologia desenvolvida por Davison Dias (1995) foi também gerado o mapeamento geotécnico da área em estudo e, com a finalidade de correlacionar de forma genérica as características das unidades geotécnicas mapeadas com o comportamento geomecânico das sondagens SPT, além de gerar informações úteis ao uso e ocupação dos solos, foram gerados perfis estratigráficos para representar as unidades geotécnicas. Os resultados alcançados foram, não somente para validar a aplicação prática da manipulação e modelagem do banco de dados geotécnico em ambiente SIG, mas também para a disponibilização de informações que sejam referência para profissionais atuantes nas diversas áreas relacionadas à estabilidade de encostas e para proporcionar melhorias na elaboração de políticas públicas, especialmente no planejamento da expansão e ocupação urbana, oferecendo maior segurança à população.

Abstract: Natural disasters result in economic and environmental damages, risk of loss of life and impaired quality of life of the affected population. Among the main geomorphological risks of Brazil we highlight the mass movements and, because of that, this study aims to map and characterize regions susceptible to shallow translational landslides in a study area in the city of Jaraguá do Sul/SC. The SHALSTAB model - Shallow Landslide Stability Analisys, wich is a mathematical model based on hydrological concepts of uniform state and infinite slope stability, was the method used for the development of this mapping. The data required for the tool were related to topography and local soil parameters. From the TDM - Terrain Digital Model - the slope maps, the flow directions and the contour area per unit contour length were generated. The variables related to the soil parameters were obtained by correlations between the data of resistance to the penetration of the sampler (NSPT) of survey reports SPT - Standard Penetration Test - available for the study area and formulations established in the bibliography. After the estimation of the parameters, the data were submitted to the process of geostatistical spatialization by the Kriging. These data, properly verified, allowed the creation of the susceptibility map to translational landslides for the study area. The same was verified by checking the spatial coincidence between the past scars mapped in the municipality and the areas designated as unstable by the model. The map of susceptibility was superimposed with the urban stain map, composed of the road network and existing buildings. The result indicated that most of the areas considered unstable are not in urbanized areas. However, some regions occupied close to the unstable mapped area were highlighted. In these cases, the susceptibility to translational landslides, associated to the existence of urban occupation, generate situations of risk not only for the environment, but also material and / or loss of human lives. Using the methodology developed by Davison Dias (1995), the geotechnical mapping of the study area was also generated and, in order to generically correlate the characteristics of the geotechnical units mapped with the geomechanical behavior of the SPT surveys, besides generation useful information to the use and occupation of the soils, stratigraphic profiles were generated to represent the geotechnical units. The results achieved were not only to validate the practical application of manipulation and modeling of the geotechnical database in a SIG environment, but also to provide information that are a reference for professionals working in the many areas related to slope stability and to provide improvements in the elaboration of public policies, especially in the planning of expansion and urban occupation, offering greater security to the population.