Mapeamento do risco de fluxo de detritos com base em modelo GIS
DOI:
https://doi.org/10.14195/2184-8394_153_2Palavras-chave:
Fluxos de detritos, Sistema de Informação Geográfica, Mapeamento de riscoResumo
A identificação de áreas com predisposição à ocorrência de desastres naturais surge como informação importante, principalmente no contexto urbano. Sendo assim, o objetivo desse estudo é propor uma metodologia para o mapeamento de áreas de risco de fluxo de detritos, considerado como um dos acidentes naturais que mais provocam mortes e perdas materiais. Para tanto, esse estudo fez a modelagem de estabilidade das encostas diretamente num software GIS, em que foram utilizados o Modelo do Talude Infinito, para o cálculo da estabilidade, e do Método CN do SCS, como modelo de infiltração. Na análise de risco, considerou-se que Risco é definido pelo produto da probabilidade de ocorrência de um fluxo de detritos (Perigo), onde é avaliada a influência das características do meio físico e do seu processo deflagrador; com a severidade das suas consequências, medidas em termos de população afetada (Exposição) e suas fragilidades (Vulnerabilidade).
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Referências
Alexander, D. E. (2008). A brief survey of GIS in mass-movement studies , with reflections on theory and methods. Geomorphology, n. 94, pp. 261–267. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.09.022
Alvarado, L. A. S. (2006). Simulação bidimensional de corridas de detritos usando o Método de Elementos Discretos. Dissertação de Mestrado. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). 152 p.
ANA (2005). Hidroweb. https://www.snirh.gov.br/hidroweb/apresentacao. Acesso em 18 jul. 2021.
Armas, I.; Vartolomei, F.; Stroia, F.; Bras, L. (2013). Landslide susceptibility deterministic approach using geographic information systems: application. Natural Hazard, 1(1), 23. https://doi.org/10.1007/s11069-013-0857-x.
Aron, G.; Lakatos, D. F.; Miller, A. C. (1977). Infiltration formula based on SCS curve number. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 103(1), 419–427.
Bigarella, J. J. (2003). Estrutura e origem das paisagens tropicais e subtropicais (2a ed.). Editora UFSC, Florianópolis. 1436 p.
Bobrowsky, P.; Hervás, J. (2009). Mapping: Inventories, Susceptibility, Hazard and Risk. In K. Sassa & P. Canuti (Eds.), Landslides - Disaster Risk Reduction (1a ed. January 2009, pp. 321–349). Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-69970-5.
Burrough, P. A.; McDonnell, R. A.; Lloyd, C. D. (2015). Principles of geographical information system (3a ed). Oxford University Press. 333 p.
Burton, A.; Bathurst, J. C. (1998). Physically based modeling of shallow landslides sediment yield at catchment scale. Environmental Geology, 35(1), pp. 89–99.
Canedo, P.; Ehrlich, M.; Lacerda, W. A. (2011). Chuvas na Região Serrana do Rio de Janeiro: Sugestões para ações de engenharia e planejamento. Programa de Engenharia Civil. COPPE/UFRJ. 8 p.
Carrara, A.; Cardinali, M.; Detti, R.; Guzzetti, F.; Pasqui, V.; Reichenbach, P. (1991). GIS techniques and statistical models in evaluating landslide hazard. Earth Surface Processes and Landforms, 16(5), pp. 427–445. https://doi.org/10.1002/esp.3290160505.
Coelho Netto, A. L.; Sato, A. M.; Avelar, A. S.; Vianna, L. G. G.; Araújo, I. S.; Ferreira, D.; Lima, P. H. M.; Silva, A. P. A.; Silva, R. P. (2013). January 2011: The Extreme Landslide Disaster in Brazil. In C. Margottini, P. Canuti, & K. Sassa (Eds.), Landslide Science and Practice. Vol. 6 - Risk Assessment, Management and Mitigation (1a ed, pp. 377–384), Springer Berlin Heidelberg.
Costa, J. E.; Fleisher, P. J. (1984). Developments and Applications in Geomorphology (1st ed.), Springer-Verlag Berlim, Heidelberg, New York, Tokyo.
Cruden, D. M.; Varnes, D. J. (1996). Landslides types and processes. In R. L. Schuster & A. K. Turner (Eds.), Landslides: investigation and mitigation (pp. 36–75). Transportation Research Board.
Dhakal, A.; Amada, T.; Aniya, M. (2004). Landslide mapping and the application of GIS in the Kulekhani watershed, Nepal. Mountain Research and Development, 19(1), pp. 3–16.
Genovez, A.; Neto, F.; Sartori, A. (2005). Classificação Hidrológica de Solos Brasileiros para a Estimativa da Chuva Excedente com o Método do Serviço de Conservação do Solo dos Estados Unidos Parte 1: Classificação. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 10(4). https://doi.org/10.21168/rbrh.v10n4. pp. 5-18.
Gerscovich, D. M. S.; Vargas Jr., E. A.; Campos, T. M. P. (2015). Estabilidade de taludes. In Comissão Técnica de Solos Não Saturados. Solos não saturados no contexto geotécnico (9a ed, ABMS, Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica. pp. 613–632.
Gong, L.; Tang, C.; Xiong, J.; Li, N. (2020). Debris Flow Generation Based on Critical Discharge : A Case Study of Xiongmao Catchment , Southwestern China. Water (Switzerland), 12(552). https://doi.org/doi:10.3390/w12020552.
Hjelmfelt, J. A. T. (1980). Curve number procedure as infiltration method. Journal of the Hydraulics Division, ASCE 106(6), pp. 1107–1111.
Huat, B. B. K.; Ali, F. H. J.; Low, T. H. (2006). Water infiltration characteristics of unsaturated soil slope and its effect on suction and stability. Geotechnical and Geological Engineering, 24, 1293–1306. https://doi.org/10.1007/s10706-005-1881-8.
Hungr, O.; Morgan, C.; Kellerhals, R. (1984). Quantitative analysis of debris.torrent hazards for design of remedial measures, Canadian Geotechnical Journal, vol.21, pp. 663-677.
Hutchinson, J. N. (1988). Morphological and geotechnical parameters of landslides in relation to geology and hydrogeology. General Report, Proceedings, 50th International Symposium on Landslides, 1, pp. 3–35.
IBGE (2010). Censo Demográfico 2010. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).
Kobiyama, M.; Reginatto, G. M. P.; Michel, G. P. (2014). Contribuição da Engenharia de Sedimentos ao Planejamento Territorial com Ênfase em Redução de Desastres Hidrológicos. In ENES (Ed.), IX Encontro Nacional de Engenharia de Sedimentos. ENES.
Lee, J. H.; Park, H. J. (2016). Assessment of shallow landslide susceptibility using the transient infiltration flow model and GIS-based probabilistic approach. Landslides, 13(5), pp. 885–903. https://doi.org/10.1007/s10346-015-0646-6.
Li, Q.; Lu, Y.; Wang, Y.; Xu, P. (2019). Debris Flow Risk Assessment Based on a Water – Soil Process Model at the Watershed Scale Under Climate Change : A Case Study in a Debris-Flow-Prone Area of Southwest China. Sustainability (Switzerland), 11(3199), pp. 1–15. https://doi.org/10.3390/su11113199.
Magalhães, P. M. C. de (2021). Mapeamento de áreas de risco de fluxo de detritos com base em modelo GIS. Dissertação de Mestrado. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), 138 p.
Medeiros, V. S.; Barros, M. T. L. (2011). Análise de eventos críticos de precipitação ocorridos na região serrana do Estado do Rio de Janeiro nos dias 11 e 12 de Janeiro de 2011. Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, 19(1), pp. 10–20.
Mishra, S. K.; Singh, V. P. (2004). Validity and extension of the SCS-CN method for computing infiltration and rainfall-excess rates. Hydrological Processes, 18(17), pp. 3323–3345.
Motta, H. P. G. da. (2014). Avaliação de corridas de detritos para a previsão de eventos futuros. Tese de Doutorado. COPPE/UFRJ. Universidade Federal do Rio de Janeiro. 263 p.
Muntohar, A. S.; Liao, H. J. (2010). Rainfall infiltration: Infinite slope model for landslides triggering by rainstorm. Natural Hazards, 54(3), 967–984. https://doi.org/10.1007/s11069-010-9518-5.
Nunes, A. L. L. S. (2013). Convivência Com Rupturas - Barreiras Contra Quedas de Blocos. COPPE, Rio de Janeiro, Brasil, 1(5), 6ª COBRAE, Conferência Brasileira de Encostas, ABMS, Angra dos Reis, pp. 41-73.
Nunes, A. L. L. S.; Sayão, A. (2014). Debris flows e técnicas de mitigação e convivência. 14º Congresso Nacional de Geotecnia. Covilhã, SPG, Portugal, pp. 83–123.
Pelizoni, A. (2014). Análise de fluxos de detritos na região serrana fluminense. Dissertação de Mestrado. COPPE/UFRJ. Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Pfafstetter, O. (1982). Chuvas Intensas no Brasil; 2a. edição. DNOS (BR), Brasil.
Pinho, G. M.; Francisco, C. N.; Salgado, C. M. (2013). Análise Espacial dos Movimentos de Massa em Nova Friburgo/RJ: O Caso do Desastre Natural de Janeiro de 2011. Revista Tamoios, UERJ, 9(1), pp. 16–27. https://doi.org/10.12957/tamoios.2013.5355.
QGIS (2021). QGIS User Guide. https://docs.qgis.org/3.16/en/docs/user_manual/ Acesso: 18 jul. 2021.
Ray, R. L.; Smedt, F. (2009). Slope stability analysis on a regional scale using GIS : a case study from Dhading , Nepal. Environmental Geology, 1(1), pp. 1603–1611. https://doi.org/10.1007/s00254-008-1435-5.
Rezende, O. M. (2018). Análise quantitativa da resiliência a inundações para o Planejamento urbano: caso da bacia do canal do mangue no rio de janeiro. Tese de Doutorado. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil COPPE/UFRJ, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 282 p.
Ribeiro, G. (1961). Acerca do calculo da vazão de obras d’arte : tempo de concentração. Revista do Clube de Engenharia, 294(1), 16–19.
Ribeiro, L. B. de F. (2015). Avaliação do Processo Hidráulico de Ocorrência de Enxurradas e Proposição de um Mapeamento de Áreas de Risco para Apoio ao Planejamento do Uso do Solo. Dissertação de Mestrado. COPPE/UFRJ. Universidade Federal do Rio de Janeiro, 298 p.
Rodine, J. D. (1974). Analysis of mobilization of debris flows. PhD. Thesis. Stanford University, USA.
Saha, A.; Gupta, R.; Arora, M. (2002). GIS-based landslide hazard zonation in the Bhagirathi (Ganga) Valley, Himalayas. Journal of Remote Sensing, 23(2), pp. 357–369.
Samuels, P.; Gouldby, B. (2009). Language of Risk – Project Definitions (Second Edition). Integrated Flood Risk. Analysis and Management Methodologies, FLOODSite. www.floodsite.net Acesso: 05 mar. 2021.
Saulnier, G.; Beven, K.; Obled, C. (1997). Including spatially variable effective soil depths in TOPMODEL. Journal of Hydrology, 202(1–4), pp. 158–172.
Sayers, P.; Yuanyuan, L.; Galloway, G.; Penning-Roswell, E.; Fuxin, S.; Kang, W.; Ywel, C.; Le Quesne, T. (2013). Flood Risk Management: A stretegic Approch. UNESCO. 202 p.
SCS (1964). National engineering handbook. Soil Conservation Service. pp. 255-266.
Silva, D. T. (2016). Contribuições sobre Previsão de Fluxo de Detritos. Dissertação de Mestrado. COPPE/UFRJ. Universidade Federal do Rio de Janeiro, 125 p.
Takahashi, T. (2007). Debris Flow: Mechanics, Prediction and Countermeasures (2nd ed.). Taylor & Francis Group. 572 p.
Telles, W. R.; Rodrigues, P. P. G.; Neto, A. J. S. (2015). Calibração automática de um simulador aplicado a um rio de montanha empregando dados experimentais de precipitação e nível - Estudo de caso: Córrego D’Antas, RJ. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 21(1), 143–151. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.pp. 43-151.
UNDRR (2020a). Human cost of disasters - An overview of the last 20 years 2000-2019 (p. 17). UN Office for Disaster Risk Reduction.
UNDRR (2020b). Risks and Disasters - Knowledge Portal. http://www.un-spider.org/risks-and-disasters: Acesso: 29 set. 2020.
UNISDR (2004). Living with Risk. A global review of disaster reduction iniciatives: Vol. I. United Nations Inter-Agency Secretariat of the International Strategy for Disaster Reduction (UN/ISDR). 11p.
UNISDR (2009). Terminology on disaster risk reduction. United Nations International Risk reduction Strategy for Disaster Reduction (UNISDR). https://doi.org/10.1021/cen-v064n005.p003.
Valeriano, M. M. (2008). Topodata: guia para utilização de dados geomorfológicos locais. INPE, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Ministério da Ciência e Tecnologia (Brasil), São José dos Campos, SP. 75 p.
Valverde Sancho, A. M. (2016). Análise dinâmica de fluxos de detritos em regiões tropicais. Dissertação de Mestrado. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), 160 p.
Ximenes, E. F.; Montezuma, R.; Sato, A. M. (2017). Gestão participativa de riscos de desastres: o sistema de alerta e alarme de base comunitária do Cardinót, Nova Friburgo, RJ. XVII Simpósio Brasileiro de Geografia Aplicada I Congresso Nacional de Geografia Física, 16(3), pp. 3904–3916. https://doi.org/10.20396/sbgfa.v1i2017.2540.
Zhang, P.; Ma, J.; Shu, H.; Han, T.; Zhang, Y. (2014). Simulating debris flow deposition using a two-dimensional finite model and Soil Conservation Service-curve number approach for Hanlin gully of southern Gansu (China). Environmental Earth Sciences, 73(10), pp. 6417–6426. https://doi.org/10.1007/s12665-014-3865-6.
Zhou, S.; Warrington, D. N.; Lei, T.; Lei, Q.; Zhang, M. (2014). Modified CN Method for Small Watershed Infiltration Simulation. Journal of Hydrology, 4(14), pp. 1–9. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001125.
Zonensein, J. (2007). Índice de Risco de Cheia como Ferramenta de Gestão de Enchentes. Dissertação de Mestrado, COPPE/ UFRJ. Universidade Federal do Rio de Janeiro.
