Análise da suscetibilidade a deslizamentos no setor norte do município de Blumenau - SC

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Desastes Naturais, Florianópolis, 2018.Movimentos gravitacionais de massa são processos naturais importantes na evolução das paisagens. Quando estes fenômenos ocorrem em áreas ocupadas e vulneráveis, podem ocasionar desastres socioambientais. O Município de Blumenau, localizado na região do Vale do Itajaí, devido à frequência e magnitude de eventos de inundações e escorregamentos, tornou-se área prioritária para a execução de ações de previsão e prevenção de desastres naturais, especialmente após o mês de novembro de 2008, quando ocorreram, além das típicas inundações, generalizados escorregamentos que ocasionaram elevados prejuízos econômicos e sociais para o município. Existem diferentes tipos de escorregamentos e de mecanismos de ruptura que tornam estes fenômenos complexos de prever. Diversos métodos têm sido empregados com o intuito de identificar suscetibilidade a escorregamentos, entre estes métodos, destacam-se os modelos matemáticos apoiados em bases físicas. O objetivo desta pesquisa é determinar a distribuição espacial das áreas suscetíveis a escorregamentos no setor norte do município de Blumenau, SC. Para atingir estes objetivos, foi realizada a caracterização geológica, geomorfológica e geotécnica, com coletas em campo e com o tratamento de dados em laboratório. Os modelos foram aplicados para dois tipos de unidades geotécnicas distintas, originando 4 simulações que foram comparadas por intermédio da validação. A validação dos modelos foi feita por meio de curvas de validação que demonstram o percentual acumulado de cicatrizes em cada classe de suscetibilidade do modelo. A análise das curvas de validação mostrou que todos os modelos apresentaram bons resultados para identificar os locais suscetíveis à ocorrência de escorregamentos. O SHALSTAB, apesar de identificar as áreas de alta suscetibilidade, não obteve bons resultados na identificação das áreas de segurança. Já os modelos relacionados ao Fator de segurança, além de identificar as áreas de suscetibilidade, foram mais assertivos na identificação das áreas de segurança. O modelo Fator de Segurança originado nas unidades geomorfo-pedogeológicas foi o que apresentou melhores resultados de validação e por isso foi eleito como modelo de suscetibilidade, tendo então sido reclassificado em três classes de suscetibilidade (alta, média e baixa), também com base em sua curva de validação. A análise deste mapa identificou que a unidade Gnaisse máfico em colinas baixas possui alta suscetibilidade a escorregamentos, enquanto que a unidade Piroxenito em colinas baixas tem baixa suscetibilidade a escorregamentos. Os resultados dos ensaios mostraram uma variação significante nos parâmetros de resistência e distribuição granulométrica dos solos quando em modelados de relevo distintos, até mesmo quando originados da mesma litologia e unidade geotécnica. Portanto, sugere-se que estudos de suscetibilidade, baseados em modelos matemáticos, sejam validados, sempre que possível, com as cicatrizes de escorregamentos, principalmente quando aplicados a áreas de grande extensão territorial.Abstract : Mass movements are an important natural process in the landscape evolution. When these events occur in areas that have been settled in and are vulnerable, they can cause environmental and socio-economic impacts. The municipality of Blumenau, located in the region of Vale do Itajaí, has become a priority area for the implementation of actions for forecasting and prevention of natural disasters, due to the frequency and magnitude of floods and landslides. This became especially apparent after November 2008, when besides the typical floods, widespread erosion also occurred which has led to high economic and social losses for the city. There are distinct types of landslides and triggering mechanisms, which makes these events complex from a forecasting perspective. Various methods have been used in order to identify susceptibility to landslides, amongst those methods include physics-based mathematical models. This research aims to analyse the susceptibility to landslides in the north section of the Blumenau municipality, in the state of Santa Catarina, from the application and comparison of mathematical methods (Shalstab and Safety Factor), validated by the landscape scars. To achieve these objectives, a geological, geomorphological and geotechnical characterization of the study area has been carried out through gathering in fields and data treatment in the laboratory. The models were applied to two differents geotechnical units, originating four simulations which were compared through the validation. The model validations were made from two prediction-rate curves, which demonstrate the accumulated percentage of scars in each class of susceptibility of the model. This prediction-rate curve analysis has shown good results for all models for the identification of susceptibility areas and the occurrence of landslides in the study area. Other than the identification of high susceptibility areas, The Shalstab model, has not obtained good results in the identification of security areas. On the other hand, the models of the safety factor besides identifying the areas of susceptibility, were more effective in the identification of the safety areas. The safety factor model, originated from geomorph-pedogeological units, has presented the best validation results, therefore it has been chosen as a susceptibility model for the study area. In this way, it has been reclassified in three susceptibility classes (higher, medium and lower degree), also based on its prediction-rate curve. The analyses of this map has identified that gneiss units in lower hills has showed higher susceptibility to landslides, where as Piroxenito units in lower hills has showed low susceptibility to landslides. The test results have showed a significant variation in the resistance and distribution of soil properties, when in distinct relief models, even when originating from the same lithology and geotechnical unit. Consequently, it is suggested that susceptibility studies based on mathematical models, are whenever possible validated with landslide scars, particularly when it is applied to large areas of territory