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15 1. INTRODUÇÃO A ocupação desordenada dos centros urbanos é um fator que potencializa a ocorrência de acidentes, fundamentalmente em países em desenvolvimento ou em regiões em expansão demográfica. Isso ocorre quando a população de baixo poder aquisitivo, inúmeras vezes sem alternativas de habitação, instala-se em áreas pouco propícias à moradia humana, que apresentam condicionantes geológicos e geomorfológicos desfavoráveis. Esse processo de ocupação leva necessariamente à retirada da vegetação, à movimentação de terra para execução de cortes e aterros visando a construção de vias de acesso e moradias, à alteração do regime de escoamento e infiltração e à deposição irregular de lixo e entulho em áreas de difícil acesso. Estas ações diminuem as condições de estabilidade dos terrenos, contribuindo assim para o desencadeamento de movimentos de massa no local. Nas cidades brasileiras, marcadas pela exclusão sócio-espacial que lhes é característica, os processos de instabilização de encostas estão entre os fenômenos mais frequentes relacionados a desastres naturais, sobretudo nas encostas ocupadas por assentamentos, favelas, vilas e loteamentos, estando geralmente associados a eventos pluviométricos intensos e prolongados, comuns nos períodos chuvosos, e, principalmente, à falta de infraestrutura urbana (TOMINAGA, 2007). No município de Natal, as áreas de relevo acidentado existentes ao longo de sua costa, formado principalmente por dunas, aliado à ocupação humana inadequada, tem tornado a região vulnerável a problemas de instabilidade de encostas. Diante desta situação, vislumbra-se a necessidade de uma política eficiente de prevenção e gestão de riscos urbanos em âmbito municipal, de modo a reduzir a ocorrência de acidentes geológicos-geotécnicos e minimizar a dimensão das consequências, sobretudo as sociais. Neste sentido, o mapeamento e a avaliação de riscos surgem como importantes instrumentos para o planejamento municipal físico e ambiental, permitindo a hierarquização dos problemas, a avaliação de custos de investimentos para execução de intervenções preventivas e/ou corretivas nas áreas de encostas, contribuindo também para nortear as ações desenvolvidas pela Defesa Civil Municipal (ALHEIROS, 1998). No Brasil, assim como em muitos outros países, esses mapeamentos têm sido 16 predominantemente realizados por avaliações qualitativas. Este tipo de avaliação baseia-se sobretudo no julgamento do profissional por meio de observações obtidas em campo, o que, para muitos pesquisadores da área, gera certa subjetividade sobre o resultado obtido. Para melhorar as abordagens do mapeamento de risco qualitativo, diminuindo a subjetividade na análise dos indicadores e na hierarquização dos setores de perigo e risco de movimentos de massa, considera-se pertinente incorporar técnicas quantitativas, como o Processo de Análise Hierárquica (AHP) (FARIA, 2011). Devido à gravidade da situação das encostas ocupadas por aglomerados subnormais no Município de Natal e também pela ausência de levantamentos atualizados e detalhados de risco na área em estudo, o presente trabalho tem como objetivo principal a avaliação e o mapeamento do risco/perigo de ocorrência de movimentos de massa na Comunidade São José do Jacó, em Natal/RN, tendo como base a metodologia qualitativa de análise de risco proposta por Gusmão Filho et al. (1992) e a metodologia desenvolvida por Faria (2011) para mapeamento de perigo de escorregamentos com incorporação do AHP. 1.1.Objetivos O principal objetivo deste trabalho é avaliar e mapear o risco de ocorrência de movimentos de massa nas ocupações desordenadas da Comunidade São José do Jacó, no município de Natal-RN, por meio da aplicação de uma versão adaptada das Metodologias Qualitativa de Gusmão Filho et al. (1992) e Semi-qualitativa de Faria (2011), além de analisar a estabilidade das encostas adjacentes a área. Paralelamente a este objetivo principal, foram estabelecidos os seguintes objetivos complementares: Elaborar mapas temáticos utilizando o Sistema de Informações Geográficas (SIG) QGIS para auxiliar nas análises de risco e perigo; Proceder a análise de perigo por meio da Metodologia Semi-qualitativa de Faria (2011), de forma a comparar os resultados com àqueles obtidos pela Metodologia Qualitativa de análise de risco de Gusmão Filho et al. (1992); Comparar os resultados obtidos na análise de risco da Comunidade São José do Jacó com estudos prévios já realizados que apresentam outras abordagens metodológicas; Analisar as situações de Perigo, Vulnerabilidade e Risco existentes na área em estudo; Realizar a análise de estabilidade da encosta em estudo por meio da aplicação dos 17 Métodos de Fellenius, Bishop, Janbu e Morgenstern-Price com auxílio do programa Slope/W do pacote GeoStudio. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Nesta seção do trabalho, são apresentados os processos de movimentos de massa, abordando o seu conceito, classificação e agentes condicionantes, conceitos relacionados às áreas de risco e aos principais métodos de análise de risco e de estabilidade de taludes. Em seguida, apresenta-se um levantamento histórico do processo de ocupação de áreas de risco no município de Natal, com um enfoque maior sobre a dinâmica de encostas na Comunidade São José do Jacó, no bairro das Rocas. 2.1.Os Movimentos de Massa e as suas tipologias Esta seção tem por objetivo conceituar os movimentos de massa, como também destacar as suas principais características e classificações/tipologias, evidenciando ainda os fatores condicionantes que desencadeiam a ocorrência destes fenômenos. 2.1.1. Conceituação e classificação Movimentos de massa podem ser definidos como movimentos de descida de material de composição diversa (solo, rocha e/ou vegetação) pelas encostas devido à ação da gravidade. Esses processos naturais podem ocorrer em qualquer área que apresente declividade causada pela atuação do intemperismo e da erosão, tendo como um dos principais agentes deflagradores a água da chuva. Em virtude da complexidade dos processos envolvidos e da multiplicidade de ambientes de ocorrência, assim como dos diferentes enfoques dados, existem várias classificações de movimentos de massa gravitacionais. Algumas são baseadas na cinemática do movimento, como considerações sobre a massa em movimento e o terreno estável, velocidade, direção e sequência dos deslocamentos; outras no tipo do material envolvido, levando em conta sua estruturação, textura e conteúdo de água; também pela geometria, definida pela forma e tamanho das massas mobilizadas (LOPES, 2006). 18 Segundo Tominaga (2009, p.27) uma das mais utilizadas na literatura internacional, devido a sua simplicidade, é a proposta de Varnes (1978) que se baseia no tipo de movimento e no tipo de material transportado. Nos últimos anos, algumas propostas de atualização desta classificação vêm sendo desenvolvidas. A proposta de Hungr et al. (2013) tem sido altamente aceita pelos profissionais da área geotécnica. Nela, são sugeridas 6 classes de movimentos de massa (queda “fall”, tombamento “topple”, escorregamento “slide”, expansão “spread”, fluxo “flow” e deformação de encosta “slope deformation”, subdivididas em um total de 32 movimentos, de acordo com o tipo de material mobilizado (rocha ou solo). Além destas classes, o artigo faz uma abordagem acerca de deslizamentos complexos, que são classificados em uma categoria separada. Em âmbito nacional, Tominaga (2009) aponta entre as principais classificações as de Freire (1965), Vargas (1966), Costa Nunes (1969), Guidicini & Nieble (1984) e Augusto Filho (1992). Por ser uma classificação simples e de fácil compreensão, adotou-se, neste trabalho, a classificação proposta por Augusto Filho que leva em consideração, principalmente, a composição do material e a velocidadede deslocamento, como mostra a Tabela 1. Dentre todos os processos de movimento de massa, os mais comuns no Brasil são os escorregamentos, também chamados de deslizamentos, quedas de barreira ou desbarrancamentos. Em seguida, destacam-se os movimentos de blocos rochosos ou quedas, os rastejos e as corridas. Tabela 1 – Classificação dos movimentos de massa (continua) MOVIMENTO DE MASSA DESCRIÇÃO RASTEJOS (CREEP) Vários planos de deslocamento (internos); Velocidades muito baixas e decrescentes com a profundidade; Movimentos constantes, sazonais ou intermitentes; Solo, depósitos, rocha alterada/fraturada; Geometria indefinida ; ESCORREGAMENTOS (SLIDES) Poucos planos de deslocamento; Velocidades médias e altas; Pequenos e grandes volumes de material; Geometria e materiais variáveis; 19 Tabela 1 – Classificação dos movimentos de massa (conclusão) MOVIMENTO DE MASSA DESCRIÇÃO QUEDAS (FALLS) Sem planos de deslocamento; Movimentos tipo queda livre; Velocidades muito altas; Material rochoso; Pequenos e médios volumes; Geometria variável: lascas, placas, blocos; Rolamento de matacão; Tombamento; CORRIDAS (FLOWS) Muitas superfícies de deslocamento; Movimento semelhante ao de um liquido viscoso; Desenvolvimento ao longo das drenagens; Velocidades médias e altas; Mobilização de solo, rocha, detritos em água; Grandes volumes de material; Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas; Fonte: (AUGUSTO FILHO, 1992 citado por WIGGERS, 2013, p. 23). 2.1.1.1.Rastejos (creep) Os rastejos (creep) são movimentos lentos e contínuos de material de encosta, que se deforma como um líquido viscoso, sem geometria definida e que não apresenta uma superfície bem definida entre a massa que se movimenta e o material estacionário (Figura 1). Figura 1 – Esquema de rastejo. Fonte: (INFANTI JR. E FORNASARI FILHO 1998 citado por WIGGERS, 2013). Podem ser diferenciados em três categorias, que levam em consideração, principalmente, a porção do terreno atingida e o momento de atuação em relação a ruptura. São elas: 20 a) Rastejos superficiais: são movimentos sazonais, que atingem as camadas superficiais do terreno que sofreram variação de volume em função das mudanças de temperatura e umidade. Estes rastejos perdem velocidade com a profundidade. b) Rastejos pré-ruptura: caracteriza-se pela ocorrência de movimentos acelerados que antecedem rupturas cisalhantes. Devem ser observados, uma vez que podem prevenir a ocorrência de fenômenos maiores e mais danosos. c) Rastejos pós-ruptura: é a recorrência de movimentação na superfície resultante, após a ruptura. Segundo Freire (1995), a ocorrência de um rastejo está associada a alguns mecanismos que, individual ou conjuntamente, atuam no processo, tais como: o inchamento e a contração do solo devido as variações de umidade; a ação constante da gravidade, que em períodos chuvosos é intensificada pelo aumento de peso do solo e o consequente aumento das tensões cisalhantes; a formação de pressões positivas de percolação da água durante chuvas intensas; a redução da coesão do solo pelo aumento da umidade; e o efeito da variação térmica que resulta no deslocamento de material; 2.1.1.2.Escorregamentos (slides) “Escorregamentos são movimentos rápidos, de porções de terrenos (solos e rochas), com volumes definidos, deslocando-se sob ação da gravidade, para baixo e para fora do talude ou da vertente. ” (TOMINAGA, 2009, pag. 28) De maneira geral, este processo se desenvolve quando a relação entre a resistência ao cisalhamento do material e a tensão de cisalhamento na superfície potencial de movimentação decresce até atingir uma unidade, no momento do escorregamento. Ou seja, no momento em que a força gravitacional vence as forças de coesão e de atrito interno das partículas, responsáveis pela estabilidade, a massa de solo se movimenta. Os escorregamentos podem ser divididos em: circulares ou rotacionais, planares ou translacionais e em cunha. Os circulares ou rotacionais (Figura 2) apresentam superfície de ruptura circular, ao longo da qual ocorre o movimento de rotação do maciço de solo, incidindo sobretudo em solos espessos e homogêneos. Este é um tipo de processo muito comum em estradas e rodovias, devido, sobretudo, à construção de taludes artificiais. 21 Figura 2 – Esquema de escorregamento rotacional ou circular Fonte: (INFANTI JR. E FORNASARI FILHO 1998 citado por WIGGERS, 2013). Já os planares ou translacionais apresentam superfície de ruptura em forma planar, que acompanha descontinuidades mecânicas e hidrológicas já existentes no material. Deste modo, em períodos de maior pluviosidade, a superfície de contato do solo com a rocha sã, que já está fragilizada pelas descontinuidades citadas, rompe-se rapidamente. A massa de solo que se movimenta apresenta morfologia rasa e na maioria das vezes com maior extensão no comprimento, como é possível observar na Figura 3, a seguir. Figura 3 – Esquema de escorregamento planar ou translacional Fonte: INFANTI JR. E FORNASARI FILHO (1998, apud WIGGERS, 2013). Além dos tipos citados anteriormente, existem ainda os escorregamentos em cunha, que têm sua ocorrência associada a regiões que apresentam um relevo fortemente controlado por estruturas geológicas, como maciços rochosos pouco ou muito alterados, nos quais a existência de duas estruturas planares, desfavoráveis à estabilidade, condiciona o deslocamento de um prisma ao longo do eixo de interseção destes planos (TOMINAGA, 2009). Os escorregamentos em cunha, podem ser melhor compreendidos a partir da visualização da Figura 4: 22 Figura 4 – Esquema de escorregamento em cunha Fonte: INFANTI JR. E FORNASARI FILHO (1998, apud WIGGERS, 2013). 2.1.1.3. Quedas (falls) Segundo Varnes (1978) citado por Araújo (2004, p. 6), as quedas são definidas como movimentos muito rápidos (variando entre 0,3 e 30 m/s) em que uma massa de qualquer tamanho, de solo e/ou rocha é destacada da área contígua do talude onde está situada, envolvendo normalmente queda de detritos precedendo a ruptura (Figura 5). O deslocamento ocorre principalmente por queda livre, por rolamento ou salto do material. Figura 5 – Esquema de queda de blocos Fonte: TOMINAGA, 2007. Conforme apontado na classificação de Augusto Filho (1992), as quedas podem envolver materiais de diferentes geometrias, como lascas, placas ou blocos. Ainda segundo o autor podem ser identificados dois tipos de quedas, os rolamentos de matacões e os tombamentos. 23 As causas das quedas são diversas: alternância de congelamento e degelo ao longo de fraturas e juntas em regiões frias, variação térmica do maciço rochoso, perda de sustentação dos blocos por ação erosiva da água, desconfinamento lateral do maciço rochoso devido a entalhes recentes, alívio de tensões de origem tectônica, vibrações e outras (TOMINAGA, 2007, p. 61). 2.1.1.4.Corridas (flows) As corridas são movimentos gravitacionais que podem atingir velocidades médias a altas devido as características do material transportado que assume comportamento de um fluido viscoso quando em contato com um dado volume de água (Figura 6). Isso se dá em virtude da perda de atrito interno pela destruição da estrutura devido ao excesso de água (LOPES, 2006, p. 39). Figura 6 – Esquema de uma corrida Fonte: LOPES, 2006. Apesar destas serem mais raras de ocorrer, produzem estragos maiores que os escorregamentos. O fluxo destrói tudo no seu caminho, desde o local de formação (encosta), até a área de deposição (planícies). Dependendoda viscosidade e do tipo de material, podem receber outros nomes como “wood flows”, que envolvem grandes quantidades de material vegetal (troncos e galhos); fluxos de lama (“mud flows”) por envolverem uma deformação plástica de solos argilosos até transformar-se em fluxo turbulento; dentre outros (KOBIYAMA, 2006; LOPES, 2006). A origem desse movimento está relacionada principalmente a dois fenômenos, o primeiro deles é a transformação da massa sólida em fluido viscoso pelo aumento de volume, resultante do aumento da porosidade; e o segundo seria como resultado da acumulação de 24 sedimentos depositados nas linhas de drenagem (trajetória das corridas de massa), e/ou barramento natural em drenagens (LOPES, 2006). 2.1.2. Agentes condicionantes dos movimentos de massa Os movimentos de massa se desenvolvem a partir do rompimento das condições de estabilidade e de equilíbrio dos materiais presentes na encosta. Esta instabilidade pode ser condicionada por uma série de fatores ou agentes, de origem natural ou antrópica. Na Tabela 2 Guidicine e Nieble (1984) fazem um resumo dos fatores deflagradores dos movimentos de massa que provocam o aumento das solicitações e a redução da resistência do solo. Tabela 2 – Fatores deflagradores dos movimentos de massa AÇÃO FATORES FENÔMENOS AUMENTO DAS SOLICITAÇÕES Remoção de massa (lateral ou da base) Erosão, escorregamentos. Cortes Sobrecarga Peso da água da chuva, neve, granizo. Acúmulo natural de material; Peso da vegetação; Construção de estruturas e aterros; Solicitações dinâmicas Terremotos, ondas, vulcões, etc. Explosões, tráfego, sismos induzidos. Pressões laterais Água em trincas, material explosivo, etc. REDUÇÃO DA RESISTÊNCIA Características inerentes ao material (textura, estrutura, etc.) Características geomecânicas do material, estado de tensões iniciais. Mudança nas características do material Intemperismo, redução da coesão, ângulo de atrito. Elevação do nível d’água. Outras causas Enfraquecimento devido ao rastejo progressivo. Ação de raízes e animais. Fonte: Guidicine e Nieble (1984) Quando esses fatores estão relacionados às condições naturais dadas pelas características intrínsecas dos materiais, sem a ação do homem, são nomeados de agentes predisponentes. Dentre os principais agentes predisponentes, pode-se citar: condições geológicas, topográficas e ambientais da área. Já quando atuam alterando as condições originais dos materiais e/ou do equilíbrio inicialmente existente na encosta, são tidos como agentes efetivos (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2007). Os agentes efetivos, por sua vez, podem ser diferenciados em agentes preparatórios e agentes imediatos. No primeiro caso, os agentes atuam modificando contínua e 25 progressivamente as condições de equilíbrio inicial existente e, consequentemente, aumentando a suscetibilidade dos materiais aos deslizamentos. Nesta categoria tem-se: pluviosidade, erosão pela água ou vento, oscilação de nível dos lagos e marés e do lençol freático, ação de animais e ação humana como desmatamento, entre outros. Já os agentes imediatos são aqueles que determinam a deflagração dos mecanismos de rompimento e movimentação que constituem o fenômeno, tais como: chuva intensa, erosão, terremotos, ondas, vento, interferência do homem, dentre outros. Com relação aos agentes condicionantes anteriormente citados, apresenta-se uma breve explicação das formas de atuação de alguns deles na ocorrência dos movimentos de massa, visto que esta discussão é etapa fundamental para a compreensão dos processos. a) Clima e pluviosidade Dentre os elementos climáticos que mais influenciam a ocorrência de movimentos de massa, destacam-se: a precipitação, a temperatura e a umidade. A temperatura e a umidade atuam sobretudo nos processos de intemperismo e erosão das rochas e dos materiais do solo. Já a precipitação, considerada elemento climático de maior importância no movimento de massa em encostas, é responsável pelo maior fluxo de água a atuar na desestabilização das encostas. No Brasil, em períodos de índice pluviométrico elevado, a grande pluviosidade, atuando sobre vertentes íngremes, provoca a saturação do solo ou rocha. Este processo de saturação, segundo Tatizana et al. (1987), Soares (2000) e Gerscovich (2008), citados por Wiggers (2013, p. 31), atua diretamente na deflagração dos movimentos de massa através da alteração da resistência do solo devido à diminuição da coesão, eliminação das tensões capilares e dissolução da cimentação; diminuição da resistência ao cisalhamento dos materiais devido ao aumento da pressão hidrostática; diminuição da coesão e ângulo de atrito interno por processo de alteração; aumento das solicitações externas devido ao aumento do peso específico sobre uma determinada área de encosta; dentre outros fatores. b) Vegetação A cobertura vegetal pode atuar positiva ou negativamente na estabilização das vertentes, dependendo das suas próprias características, da situação do entorno e das condições da encosta. 26 Quanto ao desempenho positivo, observa-se que a vegetação protege o solo contra o impacto das gotas de chuva, dispersando-as e/ou interceptando-as, através das folhas, além de permitir a evaporação de parte dessas gotas, antes que estas atinjam o solo. Os troncos e as raízes das plantas orientam a infiltração da água de maneira lenta e seguram as partículas de solo dificultando o seu arraste. Nesse contexto, quando se tem um terreno descoberto, sem cobertura vegetal, o impacto das gotas faz as partículas dos solos se desprenderem e serem facilmente transportadas pelo escoamento superficial, agravando a erosão. Por outro lado, reconhece-se também o efeito desfavorável da atuação da cobertura vegetal sobre a estabilidade da vertente. Observa-se que, principalmente em áreas urbanas, em períodos de fortes chuvas em que ocorre a intensificação dos processos erosivos, as árvores de grande porte, aquelas predominantemente presentes entre as moradias, produzem o chamado efeito alavanca, ocasionando aumento de peso sobre a encosta e a consequente sobrecarga vertical no talude. Aliado a isso, deve-se considerar ainda a ação dos ventos sobre as copas, que contribui para a desestabilização e para o tombamento das árvores, podendo favorecer a ocorrência de movimentos de massa posteriores. c) Uso e ocupação do solo O uso e a ocupação do solo são os principais fatores que condicionam diretamente a ocorrência dos movimentos de massa, principalmente em áreas urbanas. Tominaga (2009) aponta que o expressivo aumento do número de acidentes associados a escorregamentos nas encostas urbanas tem como principal causa a ocupação desordenada de áreas que apresentam alta suscetibilidade aos processos de movimento de massa. Segundo Wiggers (2013, p. 38): As ações antrópicas são responsáveis por modificar as características naturais das encostas, causando instabilidades. Dentre as principais atividades humanas responsáveis por auxiliar na desestabilização das vertentes, deflagrando e aumentando não só a magnitude, como também a probabilidade de ocorrência de acidentes, está o desmatamento, a realização de cortes com a formação de patamares, os depósitos tecnogênicos com materiais que apresentam comportamento heterogêneo e de baixa compactação, como lixo, rejeitos de construções e de antigas pedreiras. A ocupação adensada e/ou com técnicas construtivas inadequadas para as características da encosta, a ocupação de antigas áreas de extração de rochas, a impermeabilização de determinadas áreas, favorecendo a concentração do escoamento em outras 27 áreas próximas, a realização de obras de engenharia mal dimensionadas, a deficiência ou ausência de sistemas de drenagem superficial, o vazamento da rede de abastecimento de água, muito comum quando esta é autoconstruída pelosmoradores, também são fatores humanos que ampliam a probabilidade de acidentes. 2.2. A Questão do Risco: Conceitos Relacionados De acordo com Kobiyama et al. (2006), não existe um consenso entre os pesquisadores em relação a definição de terminologias importantes no estudo das áreas de risco. Rotineiramente, a expressão risco é associada, ou até mesmo substituída por suscetibilidade, vulnerabilidade, sensibilidade, perigo, danos potenciais, dentre outras. Neste sentido, o presente item irá abordar alguns destes conceitos, visto que a clareza destes é fundamental para a total compreensão do tema, como também para permitir uma aproximação com outros trabalhos que abordem a temática. a) Suscetibilidade Características físicas do ambiente que potencializam a ocorrência de eventos adversos em áreas de interesse ao uso do solo, expressando-se segundo classes de probabilidade de ocorrência (WIGGERS, 2013, p. 16). Observa-se que são as características físicas que conferem a maior ou a menor suscetibilidade de uma região à ocorrência de determinado processo natural (inundação, seca, geada, etc). Desta forma, os estudos relacionados com áreas de risco são baseados nas informações de suscetibilidade, visto que, se não houver tal condição, não haverá desastre. b) Vulnerabilidade Nas análises sobre o risco, a vulnerabilidade designa condições e características sociais da população, como a fragilidade social, a densidade demográfica, a infraestrutura, o conhecimento, a situação econômica, que aumentam a suscetibilidade de uma comunidade ao impacto do perigo (KOBIYAMA et al., 2006). Deste modo, conforme analisado por Wiggers (2013) mesmo que uma comunidade apresente grande vulnerabilidade à ocorrência de um evento adverso, causador de desastre, algumas pessoas podem apresentar menor ou maior vulnerabilidade, dependendo de suas 28 condições econômicas, da infraestrutura da sua moradia, do seu conhecimento e da sua percepção sobre o risco. c) Perigo (hazard) Segundo Kobiyama et al. (2006, p. 17), “os termos perigo e risco são frequentemente e erroneamente utilizados como sinônimos”. O perigo é um fenômeno natural que ocorre em épocas e regiões conhecidas que podem causar sérios danos nas áreas impactadas, tais como morte, ferimento, danos à propriedade, danos a infraestruturas, perdas agrícolas, danos ao meio ambiente, dentre outros. Observa-se que o perigo é diretamente relacionado com a suscetibilidade, visto que as áreas susceptíveis a fenômenos naturais, tais como inundações ou movimentos de massa, quando habitadas, oferecem perigo à população. No entanto, vale ressaltar que o perigo se refere a uma condição com o potencial de causar uma consequência indesejável em um determinado local em um período de tempo especificado. d) Risco O conceito de risco é definido como “uma situação de perigo, perda ou dano, ao homem, a suas propriedades e ao meio ambiente, em razão da possibilidade de sua ocorrência induzida ou não (GUSMÃO FILHO, 2006, p.480). ” Para Veyret (2007) citada por Wiggers (pag. 19, 2013), o risco é um objeto social, uma vez que ele só se configura na presença de um indivíduo, grupo ou população que o perceba e possa sofrer seus efeitos. Na visão da autora, as sociedades modernas estão mais vulneráveis às situações de risco devido à forma de interação com o meio, através da prática de atividades desencadeadoras ou aceleradoras de eventos adversos. Nogueira (2002, 2006) define Risco (R) como a probabilidade (P) de ocorrer um fenômeno físico (ou perigo) A, em local e intervalo de tempo específicos e com características determinadas (localização, dimensões, processos e materiais envolvidos, velocidade e trajetória); causando consequências C (às pessoas, bens e/ou ao ambiente), em função da vulnerabilidade V dos elementos expostos; podendo ser modificado pelo grau de gerenciamento g. Essa conceituação é representada pela equação a seguir. 29 R = P (ƒA) . C (ƒV) . g-1 Eq. (1) Segundo Nogueira (2006, p. 29): Essa equação nos diz que, ao olharmos para uma “situação de risco”, devemos, em primeiro lugar, identificar qual é o perigo, que processos naturais ou da ação humana o estão produzindo, em que condições a sua evolução poderá produzir um acidente e, qual a probabilidade deste fenômeno físico ocorrer. Após chegar a este ponto – o de vislumbrar o processo gerador do acidente – devemos avaliar as consequências que ele causará. Finalmente, podemos atuar sobre o problema, diminuindo o risco através de um melhor gerenciamento. e) Áreas de risco Aplicando os conceitos de suscetibilidade, perigo, vulnerabilidade e risco apresentados aqui, pode-se afirmar que as áreas de risco são resultado da ocupação de áreas suscetíveis a fenômenos ou processos naturais, tais como movimentos de massas, oferecendo perigo para a população e sujeitando-a a danos à integridade física, perdas materiais e patrimoniais. 2.3.Análise de Risco/Perigo de Movimentos de Massa O uso desordenado do solo, principalmente nas áreas urbanas, tem provocado a intensificação e até mesmo o aparecimento de problemas ambientais relevantes, como os movimentos de massa em encostas. A adoção de medidas apropriadas é extremamente necessária para assegurar e controlar a ocupação racional destas áreas pelo homem. Para Faria (2011), a avaliação e a análise de risco constituem etapa fundamental para a adoção de políticas e medidas adequadas para a redução dos efeitos dos escorregamentos. Neste sentido, uma série de metodologias que objetivam a identificação e o mapeamento de áreas de risco de escorregamentos de encostas tem sido desenvolvidas e postas em prática ao redor do mundo. A identificação do risco de ocorrência de movimentação nos mapeamentos em encostas ocupadas pode ser realizada de duas formas: através do zoneamento e/ou do cadastramento de risco. No primeiro caso, são delimitados setores (zonas), nos quais se encontram instaladas diversas moradias, e, a cada zona, é atribuído um mesmo grau de risco. Já nos cadastramentos, os riscos são identificados e analisados moradia por moradia, constituindo assim um mapeamento mais detalhado. O que se recomenda na prática é inicialmente realizar o 30 zoneamento de risco, para que, em seguida, os cadastramentos sejam aplicados apenas nas áreas em que o grau de risco de escorregamento é mais crítico, ou seja, em áreas prioritárias. Diversos trabalhos dividem os métodos de classificação de risco em dois grandes grupos: quantitativos e qualitativos. Os métodos quantitativos originam, como resultados, uma estimativa numérica, isto é, a probabilidade de ocorrência de escorregamentos e a distribuição probabilística das consequências numa determinada área. Podem ser divididos em determinísticos e estatísticos, sendo estes últimos os mais utilizados. Os métodos determinísticos baseiam-se, sobretudo, em modelos geotécnicos, utilizando princípios da mecânica dos solos, normalmente acoplados com modelos hidrológicos. Uma outra abordagem de análise determinística adota modelos de estabilidade de taludes para determinar o perigo de escorregamento, por meio de cálculo do fator de segurança (FS), assim, eliminando a subjetividade e quantificando os graus de risco em valores absolutos (TOMINAGA, 2009, p.155). Este método necessita de uma grande quantidade de dados detalhados das encostas, obtidos em ensaios de laboratório e medições em campo, tais como: atributos topográficos, condições hidrológicas e parâmetros geotécnicos do solo (coesão, ângulo de atrito, poropressão). Contudo, o alto custo de obtenção dos dados limita sua aplicação apenas para estudos localizados e em áreas menores (FARIA, 2011, p. 14). Os métodos de análise estatística, também denominados empíricos baseados em estatística, ou probabilísticos em bases empíricas, têm como princípio básico a existência de inter-relaçõesentre os fatores condicionantes da instabilização e a distribuição espacial dos escorregamentos. Estes métodos procuram contornar a subjetividade na análise dos fatores associados com a estabilidade de vertentes das abordagens qualitativas, apresentando ainda como vantagem a sua replicabilidade para outras áreas e a possibilidade de validar a importância de cada fator. Quanto aos métodos qualitativos, também denominados de heurísticos ou de avaliação de especialistas, estes são baseados no julgamento do profissional que está realizando a avaliação. Os dados considerados são usualmente derivados de observações de campo (análise geomorfológica e/ou geotécnica) e de interpretação de fotos aéreas. Apesar das desvantagens 31 em relação à subjetividade apontada por vários autores, este método tem sido muito utilizado, sendo aplicado, principalmente em áreas que não dispõem de dados suficientes para outros tipos de análises (TOMINAGA, 2007). Neste tipo de análise, em que o grau de risco é estabelecido por níveis literais, ou seja, por termos linguísticos (baixo, médio, alto), as consequências podem ser definidas de forma similar, englobando intervalos de valores relacionados ao número de moradias expostas ao risco. Estas análises são adequadas para o levantamento preliminar do quadro de risco de uma região, onde o importante é estabelecer uma hierarquia de setores. No entanto, algumas metodologias qualitativas nos permitem também identificar a situação de risco de cada moradia através do cálculo da probabilidade de destruição de cada uma delas, permitindo assim estabelecer as intervenções necessárias e as ações da defesa civil (BANDEIRA, 2003). 2.3.1. Metodologia de Gusmão Filho et al. (1992) Segundo Bandeira (2003), a metodologia desenvolvida por Gusmão Filho et al. (1992) é um método índice, por utilizar um índice numérico associado a cada fator; e de análise relativa, em que se compara as situações de riscos sem cálculo probabilístico. Cabe ressaltar que, embora tratado em termos numéricos, os resultados têm caráter qualitativo, onde todos os fatores de risco são considerados dentro de uma escala de cinco termos (risco muito baixo, risco baixo, risco mediano, risco alto e risco muito alto), conforme Tabela 3 (ALHEIROS, 1998). Tabela 3: Graus de Risco TERMO LINGUÍSTICO GRAU DE RISCO MUITO BAIXO 1 BAIXO 2 MÉDIO 3 ALTO 4 MUITO ALTO 5 Fonte: GUSMÃO FILHO et al. (1992) citado por BANDEIRA (2003) Esta metodologia deve ser aplicada a setores individualizados de encostas que são obtidos através da observação em campo de uma determinada área, e divisão da mesma em setores que possuem características de ocupação e infraestrutura semelhantes. A elaboração de uma ficha permite uniformizar os dados a serem coletados, considerando os fatores geológico, topográfico e ambiental, levando em conta os principais grupos de atributos que afetam a estabilidade das encostas (BANDEIRA, 2003). 32 Vale ressaltar que o fator clima, apesar de ser a categoria de maior importância para a deflagração de acidentes (chuvas), não será analisado para cada setor de encosta, tendo em vista a sua uniformidade de comportamento na área estudada. A Tabela 4 apresenta a ficha de levantamento dos fatores para análise de risco utilizada por Alheiros (1998) nas encostas do município do Recife. Baseado nesta ficha, foi elaborada uma outra adaptada às características da área em estudo, que será utilizada como base para a análise de risco da comunidade São José do Jacó (Apêndice A). Fonte: ALHEIROS, 1998. Tabela 4 – Ficha de levantamento dos fatores para avaliação de risco das encostas de Recife. FICHA PARA AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE RISCO No.______ LOCALIZAÇÃO: _______________ AVALIADOR: ____________ DATA: _____ FATORES TOPOGRÁFICOS ALTURA DA ENCOSTA (m): a) <5 b) 5 – 10 c) 10 – 20 d) 20 – 30 e) >30 PERFIL DA ENCOSTA: a) Côncavo b) Retilíneo c) Convexo d) Côncavo-Convexo MORFOLOGIA DA ENCOSTA: a) Côncava b) Retilínea c) Convexa d) Côncava- Convexa EXTENSÃO DA ENCOSTA (m): a) <100 b) 100 – 250 c) 250 – 350 d) 350 – 500 e) >500 DECLIVIDADE (%): a) <20 b) 20 – 30 c) 30 – 40 d) 40 – 50 e) >50 OBS: FATORES GEOLÓGICOS LITOLOGIA: a) Solo Residual b) Saprolito c) Fm. Cabo d) Fm.Beberibe e) Fm. Gramame f) Fm. Barreiras (fluvial) g) Fm. Barreiras (leque aluvial) TEXTURA: a) Areno-argilosa b) Argilo- arenosa c) Arenosa/Argilosa d) Argilosa/Arenosa e) Topo arenoso f) Topo argiloso ESTRUTURA: a) Maciça b) Mergulho Oposto c) Sub-Vertical d) Sub-Horizontal e) Mergulho Concordante EVIDÊNCIAS DE MOVIMENTO: a) Ravinamento sup. b) Ravinamento prof. c) Cicatrizes d) Erosão no pé da encosta e) Voçorocas f) Fendas g) Surgências N.A. h) Ausentes OBS.: FATORES AMBIENTAIS VEGETAÇÃO (%): a)100 b)100-70 c)70-30 d)30-0 e) Ausente DRENAGEM: a) Extensiva b) Parcial c) Insuficiente d) Tópica e) Inexistente CORTE: a) Próximo à crista b) Próximo ao pé c) Próximos d) Desordenados e) Em patamares DENSIDADE POPULACIONAL (hab/ha): a) <100 b) 100 – 200 c) 200 – 300 d) 300 – 500 e) >500 TRATAMENTO: a) Extensivo b) Parcial c) Insuficiente d) Tópico e) Inexistente 33 A Tabela 5 apresenta o detalhamento dos atributos dos fatores por graus de risco aplicado por Alheiros (1998) no município de Recife. Tabela 5 - Detalhamento dos Atributos por Graus de Risco aplicado em Recife GRAUS DE RISCO ATRIBUTOS MUITO BAIXO BAIXO MÉDIO ALTO MUITO ALTO FATOR TOPOGRÁFICO ALTURA (m) <5 5-10 10-20 20-30 >30 EXTENSÃO (m) <100 100-250 250-350 350-500 >500 DECLIVIDADE (%) <20 20-30 30-40 40-50 >50 PERFIL Côncavo Retilíneo Côncavo- convexo Convexo Convexo MORFOLOGIA Convexa Retilínea Sinuosa Côncava Côncava FATOR GEOLÓGICO LITOLOGIA Calcário Fm. Gramame Conglomerado (Fm. Cabo) Solo residual (emb. crist.) Sedimento (Fm. Beberibe) Sedimento (Fm. Barreiras) ESTRUTURA Maciça Merg. oposto Sub- horizontal Sub-Vertical Merg. concord. TEXTURA Arenosa Areno-Siltosa Areno- Siltosa Areno- Argilosa Areno- Argilosa EVIDENCIAS Ausentes Ravinamento Cicatrizes- Cicatrizes+ Fenda/Barriga FATOR AMBIENTAL VEGETAÇÃO (%) 100 100-70 70-30 30-0 Ausente DRENAGEM Extensiva Parcial Insuficiente Tópica Inexistente CORTES Isolados Dispersos - Dispersos + Desordenados - Desordenados + DENSIDADE POP. (HAB/HA) <100 100-200 200-300 300-500 >500 TRATAMENTO Extensivo Parcial Insuficiente Tópico Inexistente Fonte: ALHEIROS, 1998. De acordo com Bandeira (2003) após a obtenção dos valores associados de graus de risco de cada atributo, calcula-se os graus de risco de cada fator (topográfico, geológico e ambiental), através da média aritmética dos valores de seus atributos. Alheiros (1998) realizou uma grande quantidade de simulações com atribuições de pesos para os diversos atributos apresentados e observou que a variação máxima era de 5% no valor do grau de risco final, não interferindo na 34 classificação das encostas. Por essa razão, a autora optou por não adotar pesos diferenciados para os atributos. Esta mesma consideração será utilizada no presente trabalho. Em seguida procede-se o cálculo da nota de cada setor de encosta através da média aritmética ou ponderada, dependendo dos pesos que lhes são atribuídos, entre os fatores topográfico, geológico e ambiental, conforme a seguinte fórmula: Eq. (2) Onde: GRFENC = Grau de risco de cada setor de encosta; GRT = grau de risco topográfico (média aritmética dos atributos topográficos); GRG = grau de risco geológico (média aritmética dos atributos geológicos); GRA = grau de risco ambiental (média aritmética dos atributos ambientais); P1, P2 e P3 são respectivamente os pesos do fator topográfico, geológico e ambiental 2.3.2. Metodologia de Faria (2011) Aproposta de Faria (2011) consiste na aplicação do AHP à metodologia de mapeamento de risco qualitativa associada a movimentos de massa e inundação adotada pelo Ministério das Cidades (2007), dando origem, assim, a uma metodologia híbrida (qualitativa + quantitativa). Segundo a autora, esta proposta surge da necessidade de aperfeiçoar as abordagens de mapeamento de risco. Para isto, considera-se pertinente sugerir e incorporar uma técnica quantitativa na análise dos indicadores e na hierarquização dos setores de risco, de modo a diminuir a subjetividade das análises qualitativas, que são os modelos de mapeamento de risco de movimentos de massa em encostas urbanas mais utilizados atualmente no Brasil. O AHP é um modelo de ponderação, desenvolvido por Thomas L. Saaty em meados da década de 1970 com base em conceitos de matemática e psicologia, para auxiliar na tomada de decisão, fornecendo um procedimento compreensivo e racional para modelar problemas que 35 envolvam julgamentos subjetivos, como também a valoração e hierarquização de fatores através da avaliação de um conjunto de critérios explicitados por pesos relativos (FARIA et al., 2013; FARIA, 2011). As etapas do método AHP são: Atribuição de pesos - Escala Fundamental de Saaty; Cálculo da matriz de comparação do vetor de prioridades; Análise da consistência dos julgamentos e Valoração global. Cada etapa acima mencionada é descrita em detalhes em Faria (2011). Estas serviram para classificar, em ordem de importância, os indicadores de perigo e suas respectivas classes para cada natureza de encosta/talude identificadas nos trabalhos de campo. Cada planilha de análise de perigo de escorregamento é composta por quatro tabelas principais: entrada de dados, chave de ponderação, índice de perigo e classificação do perigo. A tabela Chave de Ponderação (Tabela 6), armazena as classes dos indicadores de perigo e seus respectivos pesos de acordo com a natureza da encosta e os tipos de processos de escorregamentos. Tabela 6 – Estruturação da tabela chave de ponderação. CHAVE DE PONDERAÇÃO ENCOSTA/TALUDE PROCESSO IP1 PESOS IP2 PESOS E1 P1 (C1a) Classe 1a (C1b) Classe 1b (C1c) Classe 1c P1a P1b P1c (C2a) Classe 2a (C2b) Classe 2b (C2c) Classe 2c P2a P2b P2c Fonte: FARIA, 2011. Os pesos relativos são atribuídos utilizando o Método do AHP. As Tabelas 7, 8, 9 e 10 apresentam, respectivamente, as Chaves de Ponderação obtidas para encostas naturais, com presença de cortes, encostas formadas por blocos rochosos e aterros, para as 21 áreas de encosta analisadas por Faria (2011). Tabela 7 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: encostas naturais. (continua) ENCOSTA/ TALUDE NATURAL PROCESSO ESCORREGAMENTO RASO INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) AMPLITUDE 9,93 (A1) ≤10 m (A2) 10< A≤20 m (A3) >20m 6,69 22,00 71,32 36 Tabela 7 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: encostas naturais. (conclusão) ENCOSTA/ TALUDE NATURAL PROCESSO ESCORREGAMENTO RASO INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) DECLIVIDADE 33,52 (D1) ≤17º (D2) 17º< D≤30º (D3) >30º 6,69 22,00 71,32 USO /COBERTURA 20,01 (U1) Arbórea (U2) Arbustiva (U3) Campo/Cultura (U4) Cobertura Urbana (U5) Solo exposto 3,72 6,70 14,22 21,16 54,20 NA. 17,90 (NA1) Não observado (NA2) Surgência 10,00 90,00 ÁGUA SUPERFICIAL 10,77 (AS1) Concentração baixa (AS2) Concentração média (AS3) Concentração alta (AS4) Linha de drenagem 4,48 9,85 24,09 61,57 MATERIAL 5,21 (M1) Solo Residual (M2) Depósito Natural 12,50 87,50 ESTRUTURA GEOLÓGICA 2,66 (NO) Não observada (E1) Favorável à estabilidade (E2) Desfavorável à estabilidade 7,14 18,04 74,82 CONTATO - - - PLANO BASAL - - - FORMA GEOMÉTRICA - - - ÁREA DE CONTATO - - - Fonte: Adaptado de FARIA, 2013 Tabela 8 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: corte. (continua) ENCOSTA/TALUDE CORTE PROCESSO ESCORREGAMENTO SOLO/ROCHA INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) AMPLITUDE 10,37 (A1) ≤2 m (A2) 2< A ≤5 m (A3) 5< A≤ 10 m (A4) > 10m 5,69 12,19 26,33 55,79 DECLIVIDADE 23,53 (D1) ≤17º (D2) 17º< D≤30º (D3) 30º< D≤60º (D4) >60º 4,35 12,37 27,09 56,19 37 Tabela 8 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: corte. (conclusão) ENCOSTA/TALUDE CORTE PROCESSO ESCORREGAMENTO SOLO/ROCHA INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) USO /COBERTURA 10,86 (U1) Arbórea (U2) Arbustiva (U3) Campo/Cultura (U4) Cobertura Urbana (U5) Solo exposto 3,72 6,70 14,22 21,16 54,20 NA. 20,57 (NA1) Não observado (NA2) Surgência 10,00 90,00 ÁGUA SUPERFICIAL 12,00 (AS1) Concentração baixa (AS2) Concentração média (AS3) Concentração alta (AS4) Linha de drenagem 4,48 9,85 24,09 61,57 MATERIAL 13,59 (M1) Solo Residual (M2) Depósito Natural (M3) Rocha Alterada (M4) Rocha Sã 21,04 48,13 21,04 9,79 ESTRUTURA GEOLÓGICA 9,07 (NO) Não observada (E1) Favorável à estabilidade (E2) Desfavorável à estabilidade 7,14 18,04 74,82 CONTATO - - - PLANO BASAL - - - FORMA GEOMÉTRICA - - - ÁREA DE CONTATO - - - Fonte: Adaptado de FARIA, 2013 Tabela 9 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: bloco rochoso. (continua) ENCOSTA/TALUDE BLOCO ROCHOSO PROCESSO ROLAMENTO/DESPLACAMENTO INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) AMPLITUDE 2,97 (A1) ≤10 m (A2) 10< A≤20 m (A3) >20m 6,69 22,00 71,32 DECLIVIDADE 10,18 (D1) ≤17º (D2) 17º< D≤30º (D3) 30º< D≤60º (D4) >60º 4,35 12,37 27,09 56,19 USO /COBERTURA 3,02 (U1) Arbórea (U2) Arbustiva (U3) Campo/Cultura (U4) Cobertura Urbana (U5) Solo exposto 3,72 6,70 14,22 21,16 54,20 38 Tabela 9 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: bloco rochoso. (conclusão) ENCOSTA/TALUDE BLOCO ROCHOSO PROCESSO ROLAMENTO/DESPLACAMENTO INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) NA. 4,81 (NA1) Não observado (NA2) Surgência 10,00 90,00 ÁGUA SUPERFICIAL 12,68 (AS1) Concentração baixa (AS2) Concentração média (AS3) Concentração alta (AS4) Linha de drenagem 4,48 9,85 24,09 61,57 MATERIAL 5,10 (M1) Solo Residual (M2) Depósito Natural (M3) Rocha Alterada (M4) Rocha Sã 5,55 54,46 22,92 17,08 ESTRUTURA GEOLÓGICA 24,01 (NO) Não observada (E1) Favorável à estabilidade (E2) Desfavorável à estabilidade 6,69 22,00 71,32 CONTATO 10,03 (C1) Rocha/Rocha liso (C2) Rocha/Rocha preenchido (C3) Rocha/Solo 6,41 28,95 64,63 PLANO BASAL 7,02 (P1) 0º< P ≤15º (P2) 15º< P ≤35º (P3) >35º 6,69 22,00 71,32 FORMA GEOMÉTRICA 11,53 (F1) Lasca (F2) Laje (F3) Arredondada ou cúbica 6,69 22,00 71,32 ÁREA DE CONTATO 8,63 (AC1) Área maior (AC2) Área menor 10,00 90,00 Fonte: Adaptado de FARIA, 2013 Tabela 10 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: aterro. (continua) ENCOSTA /TALUDE ATERRO PROCESSO ESCORREGAMENTO INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) AMPLITUDE 9,51 (A1) ≤2 m (A2) 2< A ≤5 m (A3) 5< A≤ 10 m (A4) > 10m 5,69 12,19 26,33 55,79 39 Tabela 10 – Pesos dos indicadores de perigo e de suas respectivas classes: aterro. (conclusão) ENCOSTA /TALUDE ATERRO PROCESSO ESCORREGAMENTO INDICADOR DE PERIGO Pesos (%) Classes Pesos (%) DECLIVIDADE 12,07 (D1) ≤17º (D2) 17º< D≤30º (D3) >30º 6,69 22,00 71,32 USO /COBERTURA 9,29 (U1) Arbórea (U2) Arbustiva (U3) Campo/Cultura (U4) Cobertura Urbana (U5) Solo exposto 3,72 6,70 14,22 21,16 54,20 NA. 22,32 (NA1) Não observado (NA2) Surgência 10,00 90,00 ÁGUA SUPERFICIAL18,69 (AS1) Concentração baixa (AS2) Concentração média (AS3) Concentração alta (AS4) Linha de drenagem 4,48 9,85 24,09 61,57 MATERIAL 28,12 (M1) Solo Residual (M2) Lixo/Entulho (M3) Misto (solo/lixo/entulho) 11,50 40,55 47,96 ESTRUTURA GEOLÓGICA - - - CONTATO - - - PLANO BASAL - - - FORMA GEOMÉTRICA - - - ÁREA DE CONTATO - - - Fonte: Adaptado de FARIA, 2013 A tabela Índice de Perigo é obtida ao efetuar-se o cálculo do Índice de Perigo (IP) com os valores numéricos dos pesos, conforme a seguinte fórmula de ponderação: Onde: IP = ∑ pi xi/100 n i=1 Eq. (3) p = peso do condicionante do processo (indicador de perigo); x = peso da classe do respectivo indicador de perigo. 40 A hierarquização dos índices de perigo identificados nas áreas mapeadas é realizada na tabela de classificação do perigo (Tabela 11), apresentada a seguir. Todos os setores são classificados conforme o critério da Equação 3; caso ocorra a presença de feições de instabilidade, esses setores com feições expressivas são reclassificados como setores com perigo muito alto, conforme recomendações da metodologia do Ministério das Cidades. Tabela 11 – Critérios adotados para a classificação do índice de perigo (IP). ÍNDICE DE PERIGO GRAU DE PERIGO IP < X̅ - 1 2⁄ ∆ Baixo X̅ - 1 2⁄ ∆ ≤ IP ≤ X̅ + 1 2⁄ ∆ Médio IP > X̅ + 1 2⁄ ∆ Alto Presença de feições de instabilidade Muito alto Fonte: FARIA, 2011. 2.4.Análise de Estabilidade de Taludes A estabilidade de taludes tem sido um campo de estudo bastante investigado nos últimos anos. Ao longo desse período diversos trabalhos foram realizados por pesquisadores de diferentes áreas. Inicialmente as investigações visavam, sobretudo, resolver problemas de instabilidade em casos particulares e, por este motivo, as pesquisas enfatizavam técnicas de investigação de campo e o desenvolvimento de modelos analíticos. No entanto, a heterogeneidade do ambiente natural em escala regional e a grande variabilidade das propriedades geotécnicas vão de encontro à homogeneidade exigida por esses métodos (AHRENDT, 2005). Na tentativa de resolver esta problemática, vários outros tipos de métodos de análise de estabilidade têm sido desenvolvidos. Atualmente, eles podem ser divididos em três grandes grupos principais: • Métodos analíticos ou clássicos: baseiam-se na teoria do equilíbrio limite, análise limite e nos modelos matemáticos de tensão e deformação. • Métodos experimentais: empregam modelos físicos de diferentes escalas e dependem de uma caracterização local realizada em campo; 41 • Métodos observacionais: calcados na experiência acumulada com a análise de rupturas anteriores ou correlacionáveis com o caso em estudo (retroanálise, ábacos de projetos, opinião de especialistas, etc.); Os métodos analíticos ou determinísticos podem ser divididos em dois grupos principais: equilíbrio limite e tensão-deformação. Os mais utilizados atualmente são os baseados na Teoria do Equilíbrio Limite, em virtude, sobretudo, de três motivos: da simplicidade dos modelos, do nível satisfatório de acurácia dos seus resultados e da relativa facilidade e baixo custo para se estimar ou obter os parâmetros de resistência do solo. De acordo com Canino Calle (2000), estes possuem ainda a vantagem de quantificar o grau de segurança, o que não é possível para os demais modelos. De uma maneira geral, os métodos do equilíbrio limite assumem as hipóteses de que o solo se comporta como material rígido-plástico, isto é, rompe-se bruscamente, sem se deformar; que as equações de equilíbrio estático são válidas até a iminência da ruptura, quando, na realidade, o processo é dinâmico; e que a mobilização da resistência se dará de maneira uniforme ao longo da superfície de ruptura (planar, circular, mista, etc), ou seja, o FS é constante ao longo da linha de ruptura (PIMENTA JUNIOR, 2005; SILVA, 2007). A determinação desse FS permite identificar o quão próximo da ruptura um determinado talude se encontra, para um determinado conjunto de condicionantes atuantes como, saturação por precipitações, pressões neutras, sobrecargas, geometria, etc. Este índice expressa uma relação entre a resistência ao cisalhamento da massa de solo (s) e a tensão cisalhante atuante ou resistência mobilizada (τ), sendo esta última obtida através das equações de equilíbrio estático. 𝐹𝑆 = 𝑠 τ Eq. (4) s, em termos de tenções efetivas, é dado por: 𝑠 = 𝑐′ + 𝜎′𝑡𝑎𝑔∅′ Eq. (5) Onde: c’: Coesão efetiva 42 ': Ângulo de atrito efetivo ': Tensão normal efetiva no plano de ruptura Se o FS for igual à unidade, tem-se um estado de Equilíbrio Limite, onde o talude encontra-se na eminência do colapso (Figura 7). FS maiores que a unidade, indicam um talude estável. Na Tabela 12, abaixo, Pimenta Junior (2005) faz uma relação entre os valores de FS com a condição do talude em análise. Figura 7 – Geometria do escorregamento Fonte: PEREIRA, 2013. Tabela 12– Fatores de segurança determinísticos e as respectivas condições de estabilidade do talude. FATOR DE SEGURANÇA (FS) CONDIÇÃO DO TALUDE FS<1,0 Talude instável; caso o talude venha a ser implantado nestas condições, deverá sofrer ruptura. FS=1,0 Condição limite de estabilidade associada à iminência de ruptura; também condição adotada geralmente nos casos de retroanálise. FS>1,0 (pouco maior) Condição estável; quanto mais próximo de 1,0 for o FS, mais precária e frágil será a condição de estabilidade do talude. FS>>1,0 (muito maior) Condição estável; quanto maior for o FS, menores serão as possibilidades do talude vir a sofrer ruptura quando submetido às condições críticas. Fonte: JUNIOR, 2005. Para que o método de análise seja aplicável a casos reais, um dos fatores importantes a considerar é a variação das propriedades do material ao longo do maciço. Para isto, a maioria dos métodos de equilíbrio limite subdivide a região de solo delimitada pela superfície potencial de ruptura, que pode ser planar, circular, mista, etc., em um número qualquer de fatias verticais, analisando-se as condições de equilíbrio das forças atuantes em cada fatia isoladamente. Esse 43 processo caracteriza o método das fatias ou lamelas, que possui diferentes abordagens, dependendo das hipóteses adotadas para simplificar equações de equilíbrio. Dentre os métodos do equilíbrio limite desenvolvidos, destacam-se Fellenius (1927), Bishop (1955), Morgenstern e Price (1965), Spencer (1967), Janbu (1973) e Bishop Simplificado (1995). Todos esses métodos são bastante similares, o que os diferencia, no entanto, são as equações estáticas que são consideradas e satisfeitas no cálculo, as forças entre fatias que são incluídas e a relação considerada entre as forças normal e cisalhante em cada fatia. Os métodos de tensão-deformação baseiam-se no conhecimento das relações tensão- deformação, das resistências residuais ao cisalhamento e ainda do estado de tensão inicial, para determinar através de métodos numéricos a distribuição de tensões e deformações no interior de um talude Enquanto o método de equilíbrio limite é mais simples e tem um caráter semiempírico, o método de tensão-deformação necessita de um maior número de parâmetros, entretanto pode modelar com maior acurácia o desempenho dos taludes (GAMA, 1984 citado por PEREIRA, 2013). Na Tabela 13, AHRENDT (2005) apresenta os principais métodos de cálculo de FS, suas premissas e principais referências. Visto que a explicação para a maioria dos métodos é encontrada nas bibliografias citadas abaixo, serão enfatizados os métodos analíticos baseados no Equilíbrio Limite, uma vez que estes serão utilizados no presente trabalho para a determinação dos FS da encosta em análise. Tabela 13 – Resumo dos métodos mais utilizados para análise de estabilidade de taludes, e suas característicasdistintivas. (continua) SUPERFÍCIE DE RUPTURA MÉTODO PREMISSAS REFERÊNCIA PLANAR E TRANSCORRENTE Talude infinito Inclinação constante e comprimento ilimitado Taylor (1948) Culmann Superfície de ruptura planar interceptando o topo e a base Culmann (1866) PLANAR Cunha ou cunhas Bloco deslizante ou bloco com forças laterais Hoek e Bray (1977) Morgenstern (1968) 44 Tabela 13 – Resumo dos métodos mais utilizados para análise de estabilidade de taludes, e suas características distintivas. (conclusão) SUPERFÍCIE DE RUPTURA MÉTODO PREMISSAS REFERÊNCIA CIRCULAR Fellenius Forças laterais dos dois lados são iguais Fellenius (1936) Círculo de atrito Resultante atuando em arco de ruptura tangencial a um círculo concêntrico de raio Rsen∅ Taylor (1948) Bishop Considera todas as forças atuando nas laterais das fatias Bishop (1955) Bishop modificado Sistema de forças simplificado Bishop (1955) Spencer Forças interfatias paralelas Spencer (1967 e 1981) IRREGULAR Morgenstern e Price Baseado no sistema de forças de Bishop completo Morgenstern e Price (1965) Jambu Considera as forças interfatias Jambu (1954 e 1971) Fonte: AHRENDT, 2005. a) Método de Fellenius ou Método Ordinário das Fatias Este método, também conhecido como Método Ordinário das Fatias, baseia-se na análise estática do volume de material situado acima de uma superfície potencial de ruptura de seção circular, em que a massa de solo é dividida em fatias verticais e admite-se que o esforço normal é proveniente do peso do solo (PEREIRA, 2013; JESUS, 2002). Para o cálculo do FS, considera-se apenas o equilíbrio de momentos em torno do centro da superfície de ruptura. O equilíbrio das forças é feito na direção normal à superfície de ruptura (direção do raio do círculo de ruptura), negligenciando as forças nas laterais das fatias, uma vez que as mesmas são consideradas colineares, paralelas a base da fatia e de mesmo valor, o que implica na anulação do seu efeito. Segundo Massad (2010), o método de Fellenius pode conduzir a graves erros, pelo tratamento que dá as pressões neutras, visto que, a rigor, as forças resultantes das pressões neutras atuam também nas faces entre lamelas. Como são forças horizontais, elas têm componentes na direção da normal a base das lamelas, que é a direção de equilíbrio das forças, como se viu acima. 45 Fatores de segurança calculados pelo método de Fellenius podem diferir em até 20% dos valores de fatores calculados por métodos mais rigorosos. Em taludes suaves com poropressões elevadas esses erros podem chegar a 50%. Esse erro é geralmente a favor da segurança, mas erros dessa ordem podem inviabilizar economicamente alguns projetos. (USACE, 2003 citado por TONUS, 2009). b) Método de Bishop Simplificado O Método de Bishop Simplificado, assim como Fellenius, também admite superfície de ruptura circular. No entanto, a diferença fundamental entre os dois métodos está na direção da resultante das forças laterais que atuam nas faces verticais das lamelas. No Método de Fellenius, a resultante é paralela a base das lamelas, já no método de Bishop Simplificado, ela é horizontal. Além disso, o equilíbrio das forças é realizado na vertical, fazendo com que o método, além de satisfazer o equilíbrio de momentos, condição atendida no método de Fellenius, satisfaça ainda ao equilíbrio das forças verticais. De um modo geral, o método de Bishop Simplificado fornece resultados mais próximos aos dos métodos mais rigorosos, quando comparado com Fellenius. No entanto, além de não satisfazer o equilíbrio de forças horizontais, o método de Bishop Simplificado pode apresentar alguns problemas numéricos, os quais podem ser identificados ao aplicar o método de Fellenius para a mesma superfície de ruptura. Se o FS encontrado for maior que o do Bishop, conclui-se que ocorreu algum problema numérico. Nesses casos, o método de Fellenius é mais indicado (TONUS, 2009). c) Método de Janbu Simplificado O método de Janbu Simplificado é uma versão simplificada de um método rigoroso generalizado de fatias desenvolvido por Janbu (1955). O método original é baseado no equilíbrio das forças e de momento, já a versão simplificada é baseada apenas no equilíbrio de forças verticais e horizontais, visto que, por admitir uma superfície de ruptura qualquer, surgem maiores dificuldades para encontrar um único ponto em que atuem todas as forças, para efetuar o equilíbrio dos momentos. Assim como em Bishop Simplificado, o Método de Janbu Simplificado também considera que a resultante das forças entre as fatias age na horizontal e aplica um fator de 46 correção ao coeficiente de segurança a fim de minimizar os erros gerados pelas hipóteses adotadas. d) Método de Morgenstern e Price Este é um método rigoroso de análise de estabilidade de taludes, que admite superfície de ruptura qualquer e satisfaz todas as condições de equilíbrio estático. Nesse método, a massa potencialmente instável é dividida em fatias infinitesimais e se faz necessário o uso de ferramenta computacional para execução dos cálculos em virtude do complexo processo iterativo (FABRÍCIO, 2006). e) Método de Spencer O Método de Spencer é um método de análise de estabilidade de taludes, que foi inicialmente desenvolvido para superfície de ruptura circular e, posteriormente, adaptado para superfície de ruptura qualquer com um centro de rotação fictício. Por ser considerado um método rigoroso, satisfaz todas as condições de equilíbrio estático e assume que as forças entre as fatias são paralelas entre si, ou seja, todas são inclinadas de um mesmo ângulo, sendo o valor desse ângulo calculado como parte da solução do problema. Assim como nos métodos de Janbu Simplificado e Morgenstern e Price, o processo de cálculo é iterativo e se inicia a partir da adoção de valores iniciais para o FS e para o ângulo de inclinação do talude. Os cálculos são repetidos inúmeras vezes até que o equilíbrio de forças e momentos seja satisfeito para cada lamela, o que requer maior tempo computacional para resolução (PEREIRA, 2013). 3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 3.1. Histórico de Ocupação Na cidade de Natal, a ocupação de áreas impróprias para a habitação começou a se consolidar a partir da década de 70, quando o município passou por um processo de desenvolvimento acelerado. Nesse período, registros oficiais apontavam a existência de aproximadamente 30 aglomerados de vivendas subnormais, números que evoluíram rapidamente ao longo do tempo. Já no ano de 2001, a Secretaria Municipal de Trabalho e 47 Assistência Social (SEMTAS) identificou a existência de 70 assentamentos, abrigando um total de 65.122 pessoas. Em julho de 2005, com apoio da Fundação Apolônio Salles (FADURPE), da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), a SEMTAS realizou novo levantamento e encontrou 66 assentamentos com diferentes graus e tipos de precariedade, constituídos por 18.632 domicílios e 74.528 pessoas residentes. Em janeiro de 2007, a SEMURB através do Programa de Trabalho Técnico Social (PTTS), realizou visitas em 74 áreas/comunidades, contemplando 66 áreas já mapeadas e identificando 08 novas áreas (PREFEITURA MUNICIPAL DO NATAL, 2008, p. 3). A constatação da gravidade da situação da população residente nessas áreas mapeadas desencadeou a elaboração do termo de referência para dar início aos estudos necessários à consolidação do Plano Municipal de Redução de Riscos, que foi elaborado e publicado no ano de 2008. O Plano Municipal de Redução de Riscos (PMRR) identificou 74 assentamentos no município e os caracterizou segundo o tipo de processo que poderiam colocar ou que já colocavam em risco a vida dos moradores ou o equilíbrio do sistema considerado. A Tabela 14, retirada do PMRR, apresenta as 12áreas onde ocorre problema de deslizamento e soterramento devido ao movimento de dunas. Tabela 14 – Áreas com risco de deslizamento de dunas NOME DO ASSENTAMENTO ZONAS ADMINISTRATIVAS GRAU DE RISCO POR DESLIZAMENTO APARECIDA Leste 4 ALTO DA COLINA 3 SOPAPO 3 ÁFRICA Norte 4 EL DOURADO 3 CIDADE NOVA (BAIXA DO CÃO) Oeste 5 PLANALTO 4 ALTO DO GUARAPES 3 BARREIROS 3 CAMBUIM 3 TORRE OU ALTA TENSÃO 3 PIÃO Sul 5 Fonte: PREFEITURA MUNICIPAL DO NATAL, 2008 48 Além disto, das 74 áreas de risco identificadas, a imensa maioria sofre, em diversos níveis de gravidade, processos erosivos. A Tabela 15 apresenta as 8 áreas onde o problema de erosão ou de queda de barreiras atinge grau de risco Médio, Alto ou Muito Alto. Tabela 15 – Áreas com risco de erosão / queda de barreiras NOME DO ASSENTAMENTO ZONAS ADMINISTRATIVAS GRAU DE RISCO POR QUEDA DE BARREIRAS GRAU DE RISCO POR EROSÃO OCIDENTAL DE CIMA Leste 4 3 SÃO JOSÉ DO JACÓ 4 2 HOSPÍCIO 0 3 JAPÃO (NOVO HORIZONTE) Oeste 4 3 ÁGUA DOCE 4 0 SÍTIO GUARAPES 4 0 DAS ALMAS Sul 0 3 POTYGUARANIA 0 3 Fonte: PREFEITURA MUNICIPAL DO NATAL, 2008 3.2.Localização A área objeto de estudo deste trabalho é um aglomerado subnormal localizado no limite entre os bairros Rocas e Praia do Meio, zona leste do Município de Natal – Rio Grande do Norte (Figura 8), este por sua vez situado no Litoral Oriental do Rio Grande do Norte, entre os paralelos 36°42’53" e 37°15’11" de latitude sul e entre os meridianos 38° 35’52” e 34°58’03" de longitude oeste (MOREIRA et al., 2014). O bairro Rocas limita-se ao Norte pelo bairro Santos Reis, ao Sul por Petrópolis, a Leste pela Praia do Meio e a Oeste pela Ribeira. No macrozoneamento do município está localizado em uma Zona Adensável e é considerado Área Especial de Interesse Social. Segundo o Censo Demográfico de 2010, realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Rocas abrangia uma área de 66,01 ha e possuía 3.067 domicílios particulares permanentes, com uma população residente que totalizava 10.452 pessoas. Desse total de domicílios, 97 era parte integrante da comunidade São José do Jacó. 49 Figura 8 – Mapa de localização do Bairro Rocas com destaque para a comunidade São José do Jacó. Fonte: Produção da autora, 2016. 3.3.Infraestrutura Rocas é bem servido de infraestrutura, seja na forma de abastecimento de água, ligações de esgoto, coleta de lixo, drenagem ou pavimentação. Dados do Censo Demográfico de 2000 indicam que dos 2.557 domicílios particulares existentes no bairro até aquele ano, 99,37 %, ou seja, 2.541 eram abastecidos através da rede geral de água (ver Tabela 16), e 90,10 % eram ligados à rede geral de esgoto (ver Tabela 17). Segundo a Secretaria Municipal de Obras e 50 Viação (SEMOV), em 2004 a área já se encontrava completamente drenada e possuía pavimentação em 98% das ruas. Tabela 16 –Forma de abastecimento de água dos domicílios de Rocas FORMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA FORMA DE ABASTECIMENTO DOMICÍLIOS (%) REDE GERAL 2541 99,37 POÇO OU NASCENTE 04 0,16 OUTRA 12 0,47 TOTAL 2557 100,00 Fonte: INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, Censo Demográfico 2000. Tabela 17 –Forma esgotamento sanitário dos domicílios de Rocas ESGOTAMENTO SANITÁRIO TIPO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DOMICÍLIOS (%) REDE GERAL DE ESGOTO OU PLUVIAL 2304 90,10 FOSSA SÉPTICA 92 3,60 FOSSA RUDIMENTAR 97 3,79 VALA 09 0,35 RIO, MAR OU LAGOA - 0,00 OUTRO ESCOADOURO 39 1,53 SEM BANHEIRO OU SANITARIO 16 0,63 TOTAL 2557 100,00 Fonte: INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, Censo Demográfico 2000. 3.4.Geologia A base geológica regional compreende depósitos tércio–quaternários, constituintes da Formação Barreiras, unidade geológica esta que compreende sedimentos de areia, silte, argila, conglomerados e seixos arredondados de quartzo e limonita com certo grau de oxidação que dá origem a formação de blocos de lateritas ferruginosas. Estes sedimentos são oriundos de diferentes sistemas deposicionais, tais como os ambientes fluviais e litorâneos (OLIVEIRA, 2003). A Figura 9, a seguir, apresenta um mapa litológico do município de Natal, com destaque para a área em estudo, que se encontra completamente compreendida na unidade litológica Barreiras. 51 Figura 9 – Mapa litológico de Natal, com destaque para a comunidade São José do Jacó Fonte: Produção da autora, 2016. Cunha (2004) caracteriza essa formação declarando que a mesma é constituída por camadas e lentes de depósitos clásticos, os quais têm granulometria que varia entre seixos quartzosos, areias arcosianas e argilas caulínicas, pouco consolidadas e de cores avermelhadas, alaranjadas e esbranquiçadas. 3.5. Geomorfologia O espaço onde Natal foi edificada é caracterizado por dunas de areia branca, lagunas e tabuleiros costeiros. A área do tecido urbano encontra-se nos tabuleiros, que, normalmente, 52 possuem uma morfologia que pode variar de plana a suavemente ondulada. Em Natal, os tabuleiros costeiros possuem situação elevada em relação ao nível do mar e do Rio Potengi e são drenados pela própria inclinação na direção do oceano (NUNES, 2011). Em torno da metade da área do Bairro Rocas predomina um terreno plano, com cota de 5 metros, existindo poucos pontos onde a altura ultrapassa os 15 metros (Figura 10). Figura 10 – Mapa de curvas de nível dos Bairros Rocas e Praia do Meio. Fonte: Produção da autora, 2016. 53 As cotas mais altas, na região limite entre Rocas e Praia do Meio, são ocupadas pelo aglomerado subnormal São José do Jacó, como é possível observar na Figura 11, abaixo, em que é apresentado o mapa contendo as curvas de nível da área em estudo. Figura 11 – Mapa de curvas de nível da Comunidade São José do Jacó. Fonte: Produção da autora, 2016. Para a elaboração destes mapas foi utilizado o levantamento topográfico com equidistância intervalar de 1,0 metro, obtido, junto à Secretaria Municipal de Obras e Viação (SEMOV). 3.6.Clima Segundo Nimer (1979) o clima de Natal pode ser classificado como Clima Tropical Nordeste Oriental, quente e semi-úmido com quatro a cinco meses secos. De acordo com Cunha (2004), as alterações anuais do clima estão relacionadas ao movimento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), já que, de acordo com sua posição e seu tempo de permanência sobre a região, pode provocar anos com pluviosidade excessiva ou anos com estiagem bastante prolongada. 54 De um modo geral, o período chuvoso inicia-se já no mês de março, no entanto ficando bem definido entre abril e julho, sendo junho o mês que apresenta a maior média pluviométrica. O período de menor registro de precipitação está compreendido entre os meses de setembro e fevereiro. Casos de chuva intensa com totais diários acima de 100 mm no município são situações eventuais e ou esporádicas, porém que devido a questões físicas e sociais potencializam a vulnerabilidade das áreas de risco. No ano de 2014 foram registrados acima de 100 mm precipitados em 24h os dias: 14 de março com registros de 111,4 mm e no mês de junho nos dias 14 e 15 com respectivamente 131,0 mm e 222,0 mm precipitados. Destaca-se o dia 15 de junho como um dos maiores registros históricos de precipitação em 24h no município de Natal. Neste mesmo dia, uma série de movimentações de massa atingiu uma encosta no Bairro Mãe Luiza, seguido também do colapso de uma estrutura de contenção em uma encosta da Comunidade São José do Jacó, área objeto de estudo deste trabalho. Uma média da precipitação mensal para o ano de 2014 é apresentada na Figura 12 abaixo. Figura 12 – Média da Precipitação mensal para o ano de 2014 Fonte: EMPARN. Os ventos em Natal, segundo dados da Estação Climatológica principal da UFRN, durante211 dias por ano, em média, sopram predominantemente de Sudeste, ventos de Leste 55 são predominantes durante 102 dias por ano e os ventos de Sul predominam os outros 52 dias (PREFEITURA MUNICIPAL DO NATAL, 2014). Os ventos mais fortes são característicos dos meses de agosto a outubro, sendo o mês de abril a época dos ventos mais fracos, conforme se pode observar no gráfico apresentado na Figura 13. Figura 13 – Concentração dos totais das médias de vento do Município de Natal/RN para o período de 1980-2013. Fonte: EMPARN. A intensidade e a direção dos ventos influenciam sobremaneira a ocorrência de deslizamentos, sobretudo em áreas de dunas, tendo em vista que o material friável (areia) é facilmente transportado pela ação do vento, promovendo assim, a deflação da camada mais superficial (MEDEIROS, 2014). Quanto a umidade relativa do ar, esta possui uma média anual de 77%, com pequenas mudanças ao longo do ano, as quais estão relacionadas às alterações pluviométricas, visto que os meses mais úmidos são os mais chuvosos e, os mais secos são os menos úmidos. A temperatura do ar em Natal é alta durante todo o ano e apresentando uma média de 27,1ºC (ARAÚJO, 2006). Vale ressaltar que as altas taxas de umidade e a temperatura elevada do município favorecem os processos de intemperismo químico, que decompõem os minerais mais frágeis, como o feldspato e micas que são comuns nas coberturas sedimentares, promovendo sua argilização. Isto tem forte implicação nos processos de deslizamento, já que os grãos arenosos dos sedimentos da Formação Barreiras contribuem para aumentar o conteúdo de argila, favorecendo os movimentos de massa (ALHEIROS et al., 2003). 56 3.7.Vegetação Segundo Cunha (2004), a vegetação do litoral de Natal possui três principais estratos que apresentam as espécies herbáceas, arbustivas e arbóreas. Essa cobertura vegetal deve ser denominada formação secundária, uma vez que a original, composta por matas, foi destruída com a ocupação humana que visava à extração de madeiras e atividades agrícolas. Em decorrência deste processo, a cobertura vegetal original foi sendo substituída por consecutivas culturas. Como já discutido aqui anteriormente, o papel da vegetação na estabilidade das encostas é significante. Apesar das inúmeras vantagens conhecidas, sabe-se também que nem toda vegetação traz acréscimo de estabilidade para as encostas. Discute-se, e é largamente aceito, que as bananeiras e as demais árvores de grande porte são prejudiciais à estabilidade, primeiro por facilitar a infiltração de água e segundo por oferecer resistência em relação ao vento, o que contribui para a desestabilização da encosta (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2007). Paradoxalmente, a bananeira é o cultivo preferencial das populações que ocupam encostas, seja para a produção destinada à venda, seja como fonte de alimento. Situação claramente observada na área em estudo. 3.8.Uso do Solo O conhecimento das características de uso e ocupação do solo como um dos fatores condicionantes do perigo e da vulnerabilidade é de fundamental importância nas avaliações de risco (TOMINAGA, 2007). Segundo levantamento in loco realizado por Pantoja (2006) verificou-se que a maior parte das edificações presentes no bairro caracteriza-se como residências, no entanto, é possível encontrar alguns equipamentos urbanos e imóveis para uso comercial e misto. Outra característica relevante observada foi a incidência maior de edificações térreas em relação as com mais de um pavimento. Na Tabela 18, a autora apresenta o percentual dos tipos de uso do solo para o ano de 2005 no bairro Rocas. 57 Tabela 18 – Percentual dos tipos de uso do solo nas Rocas USO DO SOLO TIPO DE USO (%) RESIDENCIAL 93,66 COMERCIAL 4,33 INDUSTRIAL 1,04 PÚBLICO 0,97 TOTAL 100,00 Fonte: PANTOJA, 2006. Vale salientar que as seguintes categorias foram definidas para levantamento em campo: Uso residencial: destinado unicamente para habitação, podendo ser unifamiliar ou multifamiliar e horizontal (no caso de moradias) ou vertical (no caso de prédios); Uso misto: locais em que além de apresentarem o uso para moradia também se desenvolvem atividades comerciais ou de prestação de serviços; Uso comercial: estabelecimento onde ocorre venda direta de produtos ao consumidor; Prestação de serviços: estabelecimentos destinados à prestação de serviços à população; Uso institucional: trata-se de lugares onde esta função institucional ocorre, como escolas, igrejas, etc.; 4. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS 4.1.Seleção e Caracterização da área de estudo Após a primeira etapa de construção teórica iniciou-se a segunda etapa, a qual consistiu nas pesquisas sobre o surgimento e a evolução da ocupação de áreas de risco no município de Natal-RN para a definição daquele aglomerado que seria foco das análises de risco e perigo. Foram pesquisadas também as características físicas encontradas no local que atuam como condicionantes aos movimentos de massa. Para a identificação e seleção da área de estudo, foi utilizado o mapeamento de áreas de risco desenvolvido pela empresa ACQUATOOL CONSULTORIA para a PREFEITURA MUNICIPAL DE NATAL através da SECRETARIA MUNICIPAL DE MEIO AMBIENTE E URBANISMO (SEMURB), como parte integrante do Plano Municipal de Redução de Riscos do Município de Natal (PMRR) elaborado no ano de 2008. 58 Dentre as áreas mapeadas pelo PMRR, destacam-se oito áreas de risco críticas associadas a processos erosivos e de queda de barreiras. São elas: Ocidental de Cima, São José do Jacó, Hospício, Japão (Novo Horizonte), Água Doce, Sítio Guarapes, Das Almas e Potyguarania. Considerando a criticidade de cada área e também um conhecimento prévio acerca dos movimentos de massa que já foram desencadeados em cada local, adotou-se a Comunidade São José do Jacó como objeto de estudo deste trabalho. Um mapa de localização da área é apresentado no Apêndice B. A etapa subsequente, de importância fundamental para o conhecimento das características geológicas, geomorfológicas, topográficas e de uso do solo da área em estudo, consistiu na elaboração de mapas temáticos em ambiente SIG. Os SIG’s são sistemas destinados ao tratamento de dados espacialmente referenciados, possibilitando manipular dados de diversas fontes como mapas, imagens de satélite, fotos aéreas, dentre outros, permitindo relacionar informações de diversas naturezas e obter variados tipos de análise destes dados. Este constitui um instrumento técnico de alta capacidade no tratamento de informações variadas a respeito do meio antropizado, sendo, desta forma, plenamente adequada sua utilização na elaboração de cartas geotécnicas e/ou geoambientais. a) Mapa litológico O mapa do substrato geológico foi elaborado a partir de um arquivo vetorial fornecido pelo IBGE, no qual é possível extrair as unidades litológicas da área. O mapa gerado é apresentado no Apêndice C. b) Mapa topográfico e de declividade O mapa topográfico foi elaborado a partir das isolinhas com equidistância intervalar de 1,0 m e pontos cotados fornecidos pela SEMOV. Tais dados foram obtidos por meio de levantamento topográfico do tipo Estação Total no ano de 2007, como forma de subsidiar a elaboração do Plano Diretor de Drenagem do Município de Natal. As curvas de nível e os pontos cotados passaram por processamentos que visaram melhorar suas qualidades para posterior geração do Modelo Digital de Terreno (MDT) e, por conseguinte, do mapa de declividade. Este último foi produzido a partir do MDT gerado, e foi categorizado nos seguintes intervalos de valores: menor que 1º, de 1 a 10º, de 10 a 20º, de 20 a 30º, de 30 a 45º. Os mapas com as curvas de níveis para os Bairros Rocas e Praia do Meio, como também para a 59 Comunidade São José do Jacó são apresentados nos Apêndices D e E. O mapa de declividade
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