15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental

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1 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental METODOLOGIAS BRASILEIRAS DE ANÁLISE DE RISCO A DIFERENTES TIPOS DE ESCORREGAMENTOS E SUA DEVIDA CONSIDERAÇÃO EM PROJETOS INSTITUCIONAIS NACIONAIS E INTERNACIONAIS Claudio Amaral 1,2 Resumo Escorregamentos são os processos geológicos que mais matam no Brasil, como mostrou o Megadesastre 11 da Serra Fluminense, e nada mais salutar do que propor novas abordagens para ampliar a consistência e a validade dos produtos técnicos de avaliação de riscos que subsidiem a tomada de decisões para reduzir o risco de acidentes/desastres/catástrofes associadas a escorregamentos no país. Esta Nota Técnica traz breves reflexões sobre as dificuldades ainda presentes para o reconhecimento, por parte de projetos institucionais em andamento, do estado da arte das avaliações de risco a escorregamentos, praticadas ou propostas no Brasil, concentradas principalmente em dois aspectos: (i) uma visão turva de uma pretensa variação da metodologia de análise qualitativa do risco associado a deslizamentos simples; (ii) uma visão deturpada quanto à inexistência de metodologias que levem em conta os tipos de escorregamentos mais destrutivos, que são as corridas de massa ou os fluxos variados de detritos. Abstract Landslides are the most frequent and widespread natural and man induced hazard in Brazil, as was demonstrated by the Megadisaster of Sierra Fluminense on January Due to the risk associated with landslides every new governmental program focusing the improvement of the quality and the validity of the landslide risk maps, is very welcome. There are still, however, among the personal and researchers involved in ongoing projects, like GIDES, several drawbacks on recognizing and taking into account the state of the art of landslide risk methodologies proposed or used in the country. This article discusses two of them: (i) the consideration of a pretentious but non-existent variability on qualitative risk evaluation of simple but very destructive landslides inside high vulnerable human settlements; (ii) the non-consideration of existing quantitative risk evaluation methodologies for bare but upmost destructive debris/sediment concentrated flows in sierra environments. Palavras-Chave avalição de risco; escorregamentos; metodologias brasileiras. 1 2 Geól., Faculdade de Geologia, UERJ, (21) , cpa.trp@terra.com.br Núcleo de Geologia e Geotecnia de Nova Friburgo 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 1

2 1. INTRODUÇÃO Escorregamentos são os processos geológicos que mais matam no Brasil, como mostrou principalmente o Megadesastre 11 da Serra Fluminense, e nada mais salutar do que propor novas abordagens para ampliar a consistência e a validade dos produtos técnicos de avaliação de riscos a escorregamentos que subsidiem a tomada de decisões por instituições e seus dirigentes para reduzir o risco de acidentes/desastres/catástrofes associadas a escorregamentos no país. Continua havendo, contudo, como no Projeto GIDES Projeto de Fortalecimento da Estratégia Nacional de Gestão Integrada em Riscos de Desastres Naturais -, criado em 2013 numa parceria das Agências Brasileira (ABC) e Japonesa (JICA) de Cooperação, e do qual participam 05 Ministérios e 03 cidades pilotos, entre as quais, Nova Friburgo, um desconhecimento em relação ao estado da arte das avaliações de risco a escorregamentos, praticadas ou propostas no Brasil. À época do fechamento deste artigo, em Abril de 2015, já eram 04 as reuniões técnicas do Projeto GIDES, sem que os colegas japoneses e as contrapartes brasileiras, incluindo os grupos de pesquisa que dele participam como convidados ou consultores, tivessem efetivamente considerado o que já foi feito no Brasil, razão pela qual se entendeu que o tema devia ser discutido num breve artigo para o 15º CBGE. 2. METODOLOGIAS UTILIZADAS NO BRASIL DE ANÁLISE DE RISCO A ESCORREGAMENTOS No Brasil, há muito se sabe que a escala de mapeamento de riscos a escorregamentos é definida pela escala do escorregamento potencialmente destrutivo em análise, e que a metodologia de avaliação de risco a escorregamentos a ser adotada deve considerar a disponibilidade de informações quanto às características e aos condicionantes dos escorregamentos estudados. Isto é destacado em dezenas de artigos e até livros didáticos, como o de Gandolfi & Zuquette (2004). Independentemente destes pressupostos, observou-se, principalmente após o Megadesastre 11 da Serra Fluminense, uma excessiva permissividade em relação a análises que, baseadas em SIG, cruzam mapas temáticos na escala 1: para gerar cartas de risco associado a escorregamentos com dimensões máximas de 10m, ou que, baseadas em rápidas inspeções de campo, delimitam áreas de risco de 1km 2 com centenas de casas, utilizando como critério de avaliação do risco e seu grau, a ocorrência recente de apenas 01 escorregamento, de pequena magnitude (V=2m 3 ), em um talude de corte atrás de uma única casa, numa situação distinta, em termos de geometria e vulnerabilidade dos elementos em risco, de todas as demais situações no interior da comunidade vulnerável. Felizmente, em 2015, as preocupações em relação à qualidade e à validade das Cartas de Risco a Escorregamentos ampliaram-se. Parte desta preocupação pode derivar do reconhecimento de que se foi longe demais, e que o limite, designado como ético por Zuquette (2015 com. verbal), foi ultrapassado. Outro fator que justifica esta precaução maior seriam os indicativos de que, em breve, ações civis públicas passarão a arrolar na esfera cível e criminal os geradores das Cartas de Risco como responsáveis por eventuais erros técnicos, como por exemplo, a delimitação de uma área como de risco baixo onde, posteriormente, escorregamentos causaram mortes. Um dos aspectos positivos do dilema atual, levantado nos simpósios da ABGE e enfrentado pelos responsáveis pela preparação das cartas - só gerar Cartas de Risco, completas e consistentes x continuar a gerar as Cartas de Risco a Escorregamentos demandadas, mesmo que incompletas - é abrir espaços para discutir o que já foi feito no passado, e desta forma, contribuir mais para que os projetos e ações institucionais alcancem melhores resultados. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 2

3 2.1. Análise Qualitativa do Risco a Escorregamentos do tipo Deslizamento em taludes de Corte ou Corridas de Solo em linhas de drenagem das Encostas Íngremes Em Nova Friburgo, uma análise dos escorregamentos registrados em 1979 e 2007 (que diferentemente de 2011 podem ser considerados cenários recorrentes de desastres), indica que mais de 50% dos processos destrutivos afetaram taludes de corte, a partir da evolução da erosão superficial e início dos deslizamentos rasos de solo do tipo planar, com alcance máximo de 20m, ou linhas de drenagem com declividade acima de 30º e que desembocam em comunidades pobres, a partir da deflagração de corridas/fluxos de solo, com comprimento de até 50m e largura de no máximo 15m. Para estes cenários de riscos associados à ocorrência de escorregamentos de pequena magnitude, embora destrutivos, em muitos locais ao mesmo tempo, que são predominantes nas cidades brasileiras, é ponto pacífico que a cartografia de risco a escorregamentos não admite uma abordagem metodológica que não seja a de avaliação qualitativa do risco baseada principalmente em três pilares: mapeamento detalhado de campo das feições de instabilidade potenciais; análise subjetiva das possíveis trajetórias, alcance e capacidade de destruição dos escorregamentos; representação cartográfica em instrumentos na escala 1: 2000 ou maior. A vantagem do Brasil é que esta metodologia de avaliação qualitativa do risco a escorregamentos, além de absolutamente passível de ser desenvolvida pelos geólogos formados nas instituições nacionais, foi formalizada por BRASIL (2004) como base para os primeiros produtos de caráter nacional, voltados para a Gestão de Risco associado a Escorregamentos. É verdade que houve propostas de adoção de abordagens quantitativas na avaliação de risco, mas é preciso ter claro que enquanto os escorregamentos mais frequentes e mais destrutivos se caracterizarem como processos de pequenas dimensões, localizados dentro de assentamentos precários, favelas ou comunidades vulneráveis, o que aparenta se prolongar por um bom tempo, todas as propostas que quiserem ter uma cobertura nacional e independerem da disponibilidade de bases cartográficas em escala de detalhe e uma melhor capacitação dos geólogos recémformados na avaliação do risco associado a escorregamentos, terão que utilizar como metodologia, aquela que prioriza a permanência do geólogo em áreas selecionadas, a análise do risco com base em critérios subjetivos e a representação gráfica em instrumentos alternativos, tais como as fotos oblíquas tiradas de helicóptero, ou mesmo fotos terrestres e plantas. Além de reconhecer que o método brasileiro não é apenas o mais adequado, como também, hoje, o mais barato, é preciso entender também que ele, pelo menos até hoje, não observou variações nas propostas e nos produtos gerados pelas instituições públicas que desenvolvem ações e serviços dentro de Planos de Gestão de Risco. Não há nos trabalhos desenvolvidos pelo IPT desde a década de 70, pela GEO-Rio nas décadas de 80 e 90, pelo DRM-RJ entre 2010 e 2014, e pela CPRM a partir de 2011, nenhuma diferença em termos de metodologia de mapeamento de risco a escorregamentos em áreas urbanas densamente ocupadas. O que há, e daí deriva uma visão turva de uma pretensa variação da metodologia de análise qualitativa do risco associado a escorregamentos do tipo deslizamentos simples e rasos, entre as instituições e empresas que produzem Cartas de Risco a Escorregamentos no Brasil, não é nada mais do que a adaptação dos seus objetivos aos interesses do cliente (demandante). Estes são os casos, por exemplo, das Cartas de Risco Iminente a Escorregamentos e das Cartas de Risco Remanescente a Escorregamentos - Figura 1 -. Exatamente como proposto por BRASIL (2004), a metodologia de preparação de ambas envolve: (i) a seleção prévia de áreas prioritárias, em geral a partir de informações prestadas pelo Sistema de Defesa Civil; (ii) o intensivo mapeamento de campo, no qual, realizando investigações de superfície, busca-se observar os condicionantes predisponentes e deflagradores dos processos geológicos destrutivos e identificar os elementos em risco; (iii) a estimativa, baseada na capacidade do analista, quanto ao grau de risco dos setores mapeados, acompanhada da delimitação de zonas homogêneas em relação ao grau de risco. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 3

4 Se seguem as mesmas etapas metodológicas, por que recebem designações diferentes? Recebem designações diferentes simplesmente porque têm objetivos diferentes. Enquanto as Cartas de Risco a Escorregamentos preparadas pela metodologia de BRASIL (2004) avaliam e subdividem as áreas mapeadas em 04 graus de risco (muito alto, alto, moderado e baixo), as Cartas de Risco Iminente a Escorregamentos identificam, avaliam e delimitam apenas os setores de encosta que, sob a influência de chuvas com recorrência de 01 ano, têm uma probabilidade de ocorrência do processo destrutivo próxima a 100%. Esta mudança de enfoque, que naturalmente tem impacto nos custos e no tempo de elaboração das Cartas de Risco, e também na perspectiva de aproveitamento mais imediato dos produtos pelo Sistema de Defesa Civil, acontece também com as Cartas de Risco Remanescente a Escorregamentos. Estas cartas avaliam e delimitam apenas os setores de encosta que podem, no caso de manutenção dos índices de chuva deflagradores, ser afetados pela evolução dos escorregamentos recentemente ocorridos. Prestam-se, portanto, apenas e tão somente à fase de resposta ao desastre registrado, indicando as habitações a serem evacuadas. Figura 1: Exemplo de Carta de Risco Remanescente a Escorregamentos do Bairro Floresta, Nova Friburgo, cuja aplicação esteve restrita à fase de resposta ao Megadesastre As zonas em amarelo indicam as cicatrizes dos deslizamentos registrados e as zonas em vermelho os trechos de risco remanescente Análise Qualitativa ou Quantitativa do Risco a Escorregamentos do tipo Corridas de Massa em regiões serranas Em Nova Friburgo, uma análise dos escorregamentos destrutivos do Megadesastre 11 indica que os processos que afetaram canais ou linhas de drenagem natural não incluíram típicas corridas de detritos debris flows -, mas, que, por outro lado, não faltaram uma corrida de lama - a do Córrego Dantas (Paixão et al., 2011) -, e, principalmente, fluxos hiper-concentrados de lama ou detritos (estágios intermediários entre os debris flows e os water flows). O mais famoso destes foi o do Hospital São Lucas (figura 2), que embora não tenha mobilizado os matacões rochosos dispostos nas laterais e ao longo do canal, obrigou à interdição do único hospital de referência em cirurgias cardiológicas na Serra Fluminense. Para este tipo de cenário, ainda minoritário no Brasil, de escorregamentos com grande capacidade destrutiva, mas condições de recorrência bem menos frequentes, sabe-se que a cartografia de risco não pode prescindir de uma abordagem metodológica que una avaliações qualitativas e quantitativas, que tanto utilizem ferramentas numéricas para definir o potencial de início, as possíveis trajetórias, o alcance e a capacidade de destruição dos fluxos detríticos, como também englobem a realização de investigações geotécnicas para obter os dados requeridos nas modelagens. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 4

5 Propostas de metodologias de análises de risco associado a corridas de massa ainda não foram incorporadas a um Plano de Gestão de Risco, mas isto não significa que as mesmas não existam no país, como revela a "Bibliografia dos trabalhos de fluxos de detritos ocorridos no período de " (Kobiyama & Michel, 2014). Este é caso, por exemplo, da Metodologia para Quantificação do Risco Associado a Corridas de Massa em Regiões Serranas, que deriva da reunião dos trabalhos de pesquisa gerados pelo Núcleo de Excelência Acadêmica da PUC- Rio/UFRJ/UERJ, com destaque para Macias et al. (1997), Bhering (2004); Michelleto (2006); Gomes (2006); Correa & Amaral (2011), Lima et al. (2011), e que pode ser sintetizada nas seguintes etapas metodológicas: (1) Análise Qualitativa dos canais de drenagem mais susceptíveis, a partir de: (1.1) Cartas geológico-geotécnicas que delimitem a distribuição dos depósitos de corridas de massa de detritos, pretéritas, e das cicatrizes de deslizamentos, planares, junto às cabeceiras das drenagens que normalmente as deflagram, a partir da interpretação de fotografias aéreas e imagens orto-retificadas de satélites; (1.2) Resultados de modelagens com softwares como o SHALSTAB ( e o FLO2D ( realizadas a partir da digitalização e processamento dos dados num SIG como o ArcGis 9.3; da geração de Modelos Digitais de Terreno em escalas de 1:50000 a 1:25000; e do aproveitamento de parâmetros (coesão do solo, peso específico, espessura máxima e ângulo de atrito interno das misturas de sedimentos e água) citados na bibliografia; (2) Análise Quantitativas nos canais selecionados,, a partir de: (2.1) Mapeamento na escala 1: da tipologia e da espessura dos solos junto às cabeceiras e ao longo do canal de drenagem, apoiado por levantamentos geofísicos e sondagens diretas; (2.2) Ensaios físicos e hidromecânicos (permeabilidade, cisalhamento direto com controle de sucção e viscosidade de solos) em amostras indeformadas (blocos) e amolgadas dos solos; (2.3) Instalação e/ou leitura dos dados de chuva, obtidos em estações pluviométricas instaladas na região; (2.4) Geração de Modelos Digitais de Terreno em escalas de 1: 5000 a 1: 2000 a partir de imagens com alta resolução obtidas, por exemplo, com LIDAR; (2.5) Avaliação transiente da estabilidade dos taludes ao longo de eventos pluviométricos, levando em conta o conhecimento sobre o mecanismo de ruptura dos solos tropicais (perda de sucção associada ao fluxo saturado-não saturado; subida de poro pressões positivas); (2.6) Geração de mapas com a variação do fator de segurança a escorregamentos translacionais rasos, frente ao avanço da frente de infiltração; (2.7) Análises de escoamento superficial para definição da Área de Alcance e da Energia de Impacto dos fluxos de detritos, para diversas condições de chuvas, considerando a rugosidade do canal, os parâmetros de viscosidade, tensão de escoamento e resistência de fluxo laminar; (2.8) Identificação dos Elementos em Risco, Análise das Consequências potenciais, avaliação do risco e sua cartografia (figura 3). Apesar do avanço nas últimas duas décadas, infelizmente, os custos para a obtenção de dados geotécnicos e topográficos de boa qualidade, em áreas extensas, e a exigência da atuação de equipes multidisciplinares para desenvolver todas as atividades, restringem a aplicação desta metodologia a projetos específicos de infraestrutura que cruzam os canais, principalmente dutos, ou a projetos de pesquisa acadêmica. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 5

6 Figura 2: Fluxo Concentrado de Sedimentos do Hospital São Lucas. Apesar da grande contribuição dos fluxos hidráulicos, os matacões rochosos dispostos a montante do hospital não foram mobilizados.. Figura 3: Exemplo de resultado de uma análise de uma corrida de massa de detritos com a combinação dos programas Shalstab e FLO2D (Gomes, 2006). 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 6

7 3. CONSIDERAÇÕES FINAIS A breve revisão de metodologias utilizadas no Brasil para a análise de risco a escorregamentos de diferentes tipos mostra que não se justificam as dificuldades enfrentadas por parte dos pesquisadores nacionais e estrangeiros em aproveitar a experiência nacional no desenvolvimento dos projetos institucionais em andamento, com destaque para o Projeto GIDES. No que diz respeito aos frequentes deslizamentos rasos em taludes de corte, a incerteza em relação à qualidade das análises de risco qualitativas praticadas no país, calcadas fundamentalmente no conhecimento do avaliador de risco, tem dado margem à consolidação de uma visão deturpada quanto a uma pretensa variação da metodologia de análise qualitativa do risco a escorregamentos, o que, como demonstrado, não corresponde à realidade. Já quanto aos mais destrutivos, mas menos frequentes, debris flows ou fluxos concentrados de sedimentos, o que se registra mesmo é o desconhecimento em relação às metodologias de análises de risco praticadas, em parte devido a sua restrição a projetos acadêmicos. REFERÊNCIAS BHERING, C. (2004) Evaluation of mechanisms for debris-flows propagation through numerical methods: the example of Quitite basin in Rio de Janeiro, Brazil. ISL, 9 th, Balkema, p BRASIL, Governo Federal (2004). Secretaria de Programas Urbanos do Ministério das Cidades. Critérios para elaboração do mapeamento de riscos em assentamentos precários. Disponível em Cidades/ secretariaprogramasurbanos/erradicacaoriscos.htm. GANDOLFI, N.; ZUQUETTE, L.V. (2004) Cartografia Geotécnica. 190p. ISBN: Oficina de Textos. GOMES, R. A. T., (2006). Previsão de áreas de risco a movimentos de massa a partir da modelagem matemática de previsão de escorregamentos e corridas de massa. Rio de Janeiro, (Tese de Doutorado em Geologia) - UFRJ. KOBIYAMA, M.; MICHEL, G.P. (2014) Bibliografia dos trabalhos de fluxos de detritos ocorridos no Brasil no período de Disponível em content/uploads/2014/10/kobiyama-e-michel-2014-bibliografia-dos-trabalhos-de-fluxo-de-detritos-no- Brasil.pdf. LIMA, I.F.; AMARAL, C.; VARGAS JR., E (2011) Megadesastre 11 da Serra Fluminense: a corrida de massa do Vieira dados preliminares para a definição do mecanismo de fluxo. 13º CBGE, Anais, ABGE, são Paulo, SP. MACIAS. J. A.; C. AMARAL; E. VARGAS JR. (1997) Retroanálise do Comportamento Mecânico das Corridas de Massa 1996 no Rio de Janeiro: determinação da velocidade de deslocamento e da viscosidade dos materiais envolvidos. II PSL/COBRAE, Rio de Janeiro, ABMS/ABGE, v.1, p MELO, R.C.; AMARAL, C. (2011) Megadesastre 11 da Serra Fluminense: a corrida de massa do Vale do Cuiabá, em Itaipava/Petrópolis - análise preliminar dos condicionantes geológicos. 13º CBGE, Anais, ABGE, são Paulo, SP. ZUQUETTE, L.V. (2015). 9º Simpósio Brasileiro de Cartografia Geotécnica e Geoambiental, Cuiabá, 2015, Palestra. MIQUELETTO, M., Desenvolvimento de procedimentos numéricos para análise de infiltração e estabilidade de taludes em bacias de drenagem. Rio de Janeiro, (Tese de Mestrado em Geotecnia) PUC-Rio. PAIXÃO, R.; MOTTA, M. & SANTANA, M MEGADESASTRE 11 da Serra Fluminense: análise preliminar da corrida de massa do Córrego d Antas, em Nova Friburgo. In: Simpósio de Geologia do Sudeste, 12, Nova Friburgo, RJ. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 7