Espessura do solo e forma da vertente como condições de contorno na instabilidade da encosta

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Lopes, Felipe Costa Abreu
Orientador(a): Santos, Irani dos, 1969-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Solos
Geografia
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/80378
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Irani dos Santos
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em GeografiaSantos, Irani dos, 1969-Lopes, Felipe Costa Abreu2022-12-02T15:40:39Z2022-12-02T15:40:39Z2018https://hdl.handle.net/1884/80378Orientador: Prof. Dr. Irani dos SantosTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa : Curitiba, 25/09/2018Inclui referências: p. 103-111Resumo: Movimentos de massa são comuns e constantes ao redor do planeta e todo ano notícias sobre ocorrências, danos materiais e vítimas desses fenômenos são veiculadas. Entre os principais motivos para a deflagração de movimentos de massa, estão influências naturais, a exemplo de grandes quantidades de precipitação e características geomorfológicas. A declividade é a característica geomorfológica que apresenta maior destaque, tanto na literatura quanto nas equações de Fator de Segurança (FS) presentes em modelos de instabilidade de encosta, porém outros fatores ambientais influenciam na configuração dos movimentos de massa, mas devido à complexidade de seu arranjo e incertezas na sua distribuição espacial, muitos deles não são utilizados para a delimitação desse fenômeno, portanto o objetivo desse trabalho foi investigar os efeitos da espessura do solo e da forma da vertente como condições de contorno de escorregamentos translacionais. O estudo foi realizado na bacia do Gigante com 1,65 km², afluente do rio Jacareí, localizado no município de Antonina - PR. Dados de espessura do solo foram obtidos em campo, por comparação entre levantamento LIDAR e a carta topográfica da área de estudo e por simulações com o software CLASS-SA. A comparação entre as 3 bases de dados permitiu o uso do software CLASS-SA para a espacialização da espessura do solo na área de estudo. As formas da vertente foram representadas a partir das rupturas de relevo e das áreas de concentração e colúvio, interpretadas a partir da declividade e dos planos e perfis de curvatura calculados com o uso do software Saga. A espessura do solo e a forma da vertente delimitaram a condição de contorno das áreas instáveis, que foram validadas pelo inventário de cicatrizes da área. Para mostrar a eficiência do método, foi feita uma simulação de instabilidade usando-se o modelo SHALSTAB, amplamente usado na literatura e que possui o parâmetro declividade com peso dominante e ambos os resultados foram verificados em uma matriz de confusão. A utilização das formas de vertente e da espessura do solo como condição de contorno de áreas de instabilidade, resultou em 72% de eficiência na indicação de áreas instáveis quando comparadas ao inventário de cicatrizes, enquanto a simulação realizada com o SHALSTAB obteve 61%. Os resultados indicam que a espessura do solo e a forma da vertente usados em conjunto com a variável declividade diminuem a superestimação de áreas de instabilidade obtidas por modelagem, podendo melhorar a previsibilidade das simulações e evidenciando o potencial de sua utilização para futuros estudos da instabilidade de encosta.Abstract: Mass movements are common and constant around the planet and every year news about their occurrences, their material damages and about the victims of these phenomena are conveyed. There are numerous natural forces that can trigger these movements, such as earthquakes, large snowstorms, and large precipitation events. These forces, together with the geomorphological characteristics, result in the loss of the natural balance of the slopes, giving rise to instability areas in the landscape. In Brazil the main force that acts in the outbreak of mass movements is the great volume of precipitation, which occur every year during the summer in large parts of the territory. Relief units that have high altitude and steep slopes configuration constantly present mass movements triggered by heavy rains. Among the geomorphological characteristics that favor instability, the slope is the one that is most prominent, both in the literature and in the Safety Factor (FS) equations present in slope instability models, but other environmental parameters also have influence on the configuration of mass movements, but due to their complexity and uncertainties in their spatial distribution, many of them are not used to delimit this phenomenon. The objective of this work is to demonstrate how other parameters, besides slope, have great relevance in the slope stability and for this, the role of the spatialized soil thickness and the shape of the slope were investigated. Soil thickness data was obtained in loco and through geoprocessing and then were spatialized with the use of a model for the area called Gigante basin, a subbasin of the Jacareí river with 1,65 km², located in the Serra do Mar, Paraná, southern Brazil. The forms of the slope were interpreted from the planes and profiles curvature of the area. To demonstrate the weight of these parameters, their individual results on mapping instability areas were compared with a mass movement scars map and the SHALSTAB stability model. In addition to the individual analysis, soil thickness, slope shape and slope were combined to map relief ruptures and colluvium ramps regions, to use them as a new tool to delimit areas of instability. The results showed that when relief ruptures and colluvium ramps are used to delimit areas prone to instability, a significant improvement in the efficiency and delimitation of these areas is obtained in relation to the simulation performed on a physical basis model. In addition, this work proposes that slope should be interpreted as an explanatory and not determinant factor in studies about mass movements.Riassunto: I movimenti franosi sono comuni e costanti in tutto il pianeta e ogni anno vengono trasmesse notizie sui loro eventi, danni materiali e sulle vittime di questi fenomeni. Ci sono numerose cause che possono innescare questi movimenti, come azioni sismiche, grandi tempeste di neve, uso del suolo e grandi eventi di precipitazione. Queste forze, combinate con caratteristiche geomorfologiche provocano la perdita del equilibrio naturale del pendio, dando origine alle zoni di instabilità nel paesaggio. In Brasile la forza principale che agisce nello scoppio dei movimenti di frana è il grande volume di precipitazioni, che si ripete ogni anno durante l'estate in vaste aree del territorio. Le topografie che hanno una configurazione com grande altitudini e pendii ripidi costantemente subiscono movimenti franosi innescati da forti piogge. Tra le caratteristiche geomorfologiche che favoriscono l'instabilità, la pendenza è quella con maggiore enfasi, sia nella letteratura o nelle equazioni fattore di sicurezza (FS) presenti nei modelli di instabilità, tuttavia altri parametri ambientali influenzano la regolazione dei movimenti franosi ma a causa della sua complessità e delle incertezze nella loro distribuzione spaziale, molti di questi non sono usati per delimitare questo fenomeno. Lo scopo di questo studio è dimostrare come altri dati in aggiunta alla pendenza, hanno grande rilevanza nella stabilità di un pendio e per questo, l'influenza dello spessore del suolo spazializzato nel paesaggio e la forma del pendio sono stati studiati. Dati di spessore del suolo ottenuti in loco e attraverso geoprocessing sono state spazializati usando un modello per il bacino del Gigante, un sub-bacino del fiume Jacarei com 1,65 km², situato nella Serra do Mar, Paraná, Brazile meridionale e le forme del pendio sono stati interpretati da dei piani e dei profili di curva dell'area. Per dimostrare il peso di questi parametri, i loro risultati individuali sono stati confrontati con un mappa di cicatrici franosi e con il modelo SHALSTAB. Oltre all'analisi individuale, lo spessore del suolo, la forma dell pendio e la pendenza sono stati combinati per mappare le relief ruptures (rottura del pendio) e le rampe di colluvio, per poter essere utilizzato per delimitare aree di suscettibilità franosi. I risultati hanno mostrato che quando le rotture del pendio e le rampe di colluvio sono utilizzati per delimitare aree soggette a instabilità, si ottiene un significativo miglioramento dell'efficienza e della delimitazione delle zone franosi in relazione alla simulazione eseguita basa su un modello fisico. Inoltre, questo studio propone che la pendenza sia interpretata come un fattore esplicativo e non determinante negli studi dei movimenti franosi.1 recurso online : PDF.application/pdfSolosGeografiaEspessura do solo e forma da vertente como condições de contorno na instabilidade da encostainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - FELIPE COSTA ABREU LOPES.pdfapplication/pdf11926410https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/80378/1/R%20-%20T%20-%20FELIPE%20COSTA%20ABREU%20LOPES.pdf8a6af764b84a43c160b1fb66799d0e8aMD51open access1884/803782022-12-02 12:40:39.8open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/80378Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082022-12-02T15:40:39Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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