Métodos de análise de estabilidade determinísticos em ambiente de SIG na elaboração de mapas de suscetibilidade a escorregamentos rasos de solo

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pinho, Thiago Machado do
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Factor of Safety; Fator de Segurança; Hydrogeological Models; Infinite Slope; Modelos Hidrogeológicos; SHALSTAB; SINMAP; Talude Infinito; TRIGRS
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-04012023-093454/

A pesquisa investiga a eficiência da utilização dos métodos de análise de estabilidade determinísticos talude infinito, SHALSTAB, SINMAP e TRIGRS em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) para a previsão de áreas suscetíveis a escorregamentos rasos de solo. A área estudada, com 16,9km², apresenta centenas de cicatrizes de deslizamentos de solo deflagrados por chuvas intensas ocorridas nos dias 12 e 13 de janeiro de 2014 na divisa entre os municípios de Itaóca e Apiaí (extremo sudeste de SP), região da Serra do Mar. O estudo compreende três etapas principais: 1) Inventário e caracterização dos escorregamentos da área de estudo com mapas temáticos dos condicionantes geológicos, geotécnicos e hidrológicos necessários para utilização dos métodos de análises de estabilidade investigados; 2) Análise da relação entre esses condicionantes e a distribuição dos escorregamentos na área de estudo e 3) Análise da eficiência dos quatro métodos de análise de estabilidade investigados na previsão das áreas escorregadas. As simulações efetuadas contaram com diferentes cenários relacionados à consideração ou não da chuva, às condições hidrogeológicas do terreno e às profundidades das superfícies de ruptura dos solos presentes na área de pesquisa. A eficiência dos métodos foi definida com base em índices de acerto calculados a partir das relações entre ás áreas previstas e as realmente escorregadas. Os métodos investigados apresentam eficiências muito semelhantes na previsão de áreas escorregadas na condição não saturada (sem chuva) e saturada (sem chuva e com formação de um N.A.). Nestes cenários, o método do talude infinito apresenta a vantagem de possuir um modelo físico-matemático simples, permitindo um melhor controle das variáveis envolvidas nas simulações. Em contrapartida, os melhores resultados nas simulações considerando a precipitação associada ao evento investigado são encontrados no método TRIGRS. Como principal vantagem, este método possui maior versatilidade em relação às condições de contorno simuladas, destacando-se o período de duração do evento pluviométrico, as condições iniciais de infiltração e a presença de uma camada impermeável na base do solo analisado. Esta versatilidade do TRIGRS não se faz presente nos demais métodos, incluindo aqueles que possuem modelos hidrológicos associados, como o SINMAP e o SHALSTAB. Por outro lado, o método TRIGRS demanda um maior número de parâmetros de entrada. As incoerências relacionadas às profundidades de ruptura dos deslizamentos encontradas nestas simulações e o descrito em trabalhos anteriores na Serra do Mar, incluindo os dados obtidos nos levantamentos de campo realizados no presente estudo, apontam para a limitação de se considerar uma profundidade única de superfície de ruptura. Esta limitação exerce ainda impacto direto nos índices de eficiência aplicados. A pesquisa realizada produziu resultados esclarecedores sobre os modelos físico-matemáticos, as condições de contorno e as limitações de cada um dos métodos investigados. Estes resultados reforçam a necessidade da definição adequada dos mecanismos e da dinâmica dos processos de instabilização investigados, de modo que os resultados obtidos nas simulações e nos mapas de suscetibilidade sejam confiáveis e realísticos.