VII CONGRESSO NACIONAL DE GEOMORFOLOGIA GEOMORFOLOGIA 2015
ASSOCIAÇÃO PORTUGUESA DE GEOMORFÓLOGOS VOLUME IX LISBOA 2015
VII CONGRESSO NACIONAL DE GEOMORFOLOGIA GEOMORFOLOGIA 2015
ASSOCIAÇÃO PORTUGUESA DE GEOMORFÓLOGOS LISBOA, 2015
Título: VII Congresso Nacional de Geomorfologia. Geomorfologia 2015 Editor: Associação Portuguesa de Geomorfólogos
Comissão editorial: José Luís Zêzere, Jorge Trindade, Rafaello Bergonse, Ricardo A. C. Garcia, Sérgio Cruz de Oliveira, Susana Pereira,
Comissão científica: Adélia Nunes, Albano Figueiredo, Ana Ramos Pereira, António Alberto, António Campar de Almeida, António Martins, Assunção Araújo, Carlos Bateira, Catarina Ramos, Diamantino Pereira, Eusébio Reis, Fernando Costa, Francisco Gutierres, Gonçalo Vieira, Hélder Chaminé, Helena Granja, Isabel Paiva, João Forte, Jorge Trindade, José Gomes, José Luís Zêzere, José Teixeira, Laura Soares, Leonardo Santos, Luca Dimuccio, Lúcio Cunha, Manuela Abreu, Marc Oliva, Maria José Roxo, Mário Neves, Óscar Ferreira, Paulo Pereira, Pedro Proença e Cunha, Rafaello Bergonse, Ricardo Carvalhido, Ricardo A. C. Garcia, Rui Marques, Sérgio Cruz de Oliveira, Susana Pereira, Virgínia Henriques, Virgínia Teles Capa (conceção): Sérgio Cruz de Oliveira, Logotipo (conceção): Rafaello Bergonse
Fotografia da capa: Sérgio Cruz de Oliveira
ISBN: 978-989-96462-6-1 Lisboa, outubro 2015
Associação Portuguesa de Geomorfólogos Departamento de Geografia
Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra Colégio de S. Jerónimo 3004-530 Coimbra
Email:
[email protected]
VII Congresso Nacional de Geomorfologia, Geomorfologia 2015
DESLIZAMENTOS E ESCOADAS NA REGIÃO DO ALGARVE: INVENTARIAÇÃO E AVALIAÇÃO DA SUSCETIBILIDADE À ESCALA REGIONAL LANDSLIDES AND DEBRIS FLOWS IN ALGARVE REGION: INVENTORY AND ASSESSMENT OF SUSCEPTIBILITY AT REGIONAL SCALE
Meneses, Bruno Miguel, Pereira, Susana,
Zêzere, José Luís, RESUMO
Este trabalho apresenta pela primeira vez uma avaliação estatística da suscetibilidade a deslizamentos e escoadas na região do Algarve (Portugal). Os objetivos do trabalho são os seguintes: (i) realizar o inventário de movimentos de vertente para a região do Algarve com recurso a interpretação de ortofotomapas digitais; (ii) construir uma base de dados cartográfica de fatores de predisposição a movimentos de vertente à escala regional (declive, exposição, curvatura das vertentes, índice topográfico de humidade (ITH), tipo de solo, litologia e uso e ocupação do solo); (iii) avaliar a suscetibilidade a deslizamentos e escoadas à escala regional com recurso a um método estatístico bivariado; e (iv) validar de forma independente os zonamentos de suscetibilidade. Os resultados mostram que os declives, determinadas classes de ITH e as vertentes côncavas são fatores diferenciadores da suscetibilidade a deslizamentos e escoadas na região do Algarve. Os modelos preditivos apresentaram resultados aceitáveis, segundo Guzzetti . (2006), com áreas abaixo das curvas de predição de 0,77 e 0,85, para deslizamentos e escoadas, respetivamente. ABSTRACT
This paper presents for the first time a statistical evaluation of the susceptibility to slides and debris flows in the Algarve region (Portugal). The work has the following objectives: (i) to perform the landslide inventory for the Algarve Region using digital ortophotomaps interpretation; (ii) to construct a cartographic database of landslide predisposing factors at the regional scale (slope angle, slope aspect, slope curvature, topographic wetness index (TWI), soil type, lithology and land use); (iii) to assess the susceptibility to slides and debris flows occurrence using a bivariate statistical method; and (iv) to validate the susceptibility maps in an independent way. Results show that slope angle, some TWI class and concave slopes are differentiating factors of slides and debris flows susceptibility at the Algarve region. Predictive models have acceptable results, according to Guzzetti . (2006) with areas under the prediction curve of 0.77 (slides) and 0.85 (debris flows). Palavras-chave: Deslizamentos, Escoadas, Suscetibilidade, Algarve. Keywords: Landslides, Debris flows, Susceptibility, Algarve. 179
Publicações da Associação Portuguesa de Geomorfólogos, Volume IX 1. INTRODUÇÃO
Os movimentos de vertente são fenómenos que têm causado vítimas mortais, feridos e elevados prejuízos um pouco por todo o mundo, não sendo Portugal exceção às consequências resultantes dos mesmos, conforme mostra a base de dados DISASTER (Zêzere , 2014; Pereira ., 2014). Na região do Algarve existem alguns estudos sobre a instabilidade de vertentes nas arribas e, em alguns municípios, no âmbito da delimitação da Reserva Ecológica Nacional (REN), mas nenhum aborda a totalidade da região. A ocorrência de movimentos de vertente no Algarve tem sido referida devido a eventos danosos que causaram vítimas mortais junto às arribas (Zêzere , 2014). Contudo, até ao momento, ainda não se realizou um inventário sistemático de movimentos de vertente para toda a região, que permita uma avaliação estatística da suscetibilidade a movimentos de vertente e a sua validação. 2. ÁREA DE ESTUDO, DADOS E METODOLOGIA 2.1. Área de estudo
A área de estudo (AE) localiza-se no sul de Portugal Continental, compreendendo a NUT II do Algarve, ocupando uma área de 5412 km2 (Figura 1). A região do Algarve tem uma grande diversidade litológica e morfológica, podendo ser dividida em três unidades: a Serra, o Barrocal e o Litoral. A Serra é constituída pelas serras de Monchique e do Caldeirão com uma orientação EW, que servem de separação entre a área aplanada do Alentejo e o Barrocal Algarvio. A serra do Caldeirão desenvolve-se no Maciço Antigo, sendo constituída por uma alternância de camadas de xistos e grauvaques do Carbónico. No prolongamento para sul dos relevos xistosos da serra do Caldeirão encontra-se a serra calcária algarvia (Pereira, D. ., 2014). A área elevada da Serra de Monchique corresponde a um maciço subvulcânico, que se instalou no Cretácico. O Barrocal corresponde a uma área de colinas calcárias situadas entre a serra algarvia e a plataforma litoral, formado por rochas mesozóicas carbonatadas, que estão assentes em discordância sobre o soco paleozóico. A terceira unidade corresponde a uma plataforma litoral com características diferenciadas. O barlavento tem um sector de plataforma elevada com sedimentos quaternários, limitada por arriba muito recortada e com pequenas praias abrigadas. O sotavento corresponde a um sector dominado pelo sistema lagunar e de ilhas barreira da ria Formosa e a plataforma litoral estende-se para o interior sobre uma cobertura de sedimentos cenozóicos (Pereira D. ., 2014).
Figura 1
Enquadramento geográfico da região do Algarve.
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VII Congresso Nacional de Geomorfologia, Geomorfologia 2015 2.2. Metodologia a)
Inventário de movimentos de vertente
A inventariação dos movimentos de vertente na região do Algarve realizou-se com recurso à interpretação de ortofotomapas obtidos em 2005 (resolução de 50x50 cm) e imagens de satélite multitemporais disponíveis gratuitamente no Google Earth. Foram igualmente considerados a topografia (1:25 000) e a geologia locais (1:50 000). Os limites de cada movimento de vertente foram desenhados com um polígono e armazenados numa criada em ambiente SIG (Figura 2A). A cada movimento de vertente foi atribuído um código único, caracterizada a sua tipologia e calculados alguns parâmetros morfométricos (comprimento máximo, largura máxima e área). No inventário não foram considerados os movimentos de vertente que ocorrem nas arribas (essencialmente desabamentos), que, por isso, não foram incluídos nos modelos de suscetibilidade.
Figura 2
Movimentos de vertente e fatores de predisposição utilizados na avaliação da suscetibilidade na região do Algarve.
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Publicações da Associação Portuguesa de Geomorfólogos, Volume IX Posteriormente ao trabalho de gabinete, realizou-se trabalho de campo nas áreas amostra dos concelhos de Faro e São Brás de Alportel (20257 e 15337 ha, respetivamente), para validar alguns movimentos de vertente no terreno e ajustar os critérios de fotointerpretação das imagens do Google Earth. Nestas duas áreas validaram-se respetivamente 32 e 31 deslizamentos (2,2 e 1,6 ha de área instabilizada, respetivamente), representando estes 14% da área total instabilizada por deslizamentos na região do Algarve considerada neste estudo. Dos movimentos inicialmente identificados nestas duas áreas eliminaram-se 6 (0,7% do total dos movimentos identificados na região) durante o processo de validação. A identificação das escoadas e dos deslizamentos com base na fotointerpretação baseou-se na identificação de evidências morfológicas (e.g. concavidades/convexidades anómalas nas vertentes, vertentes em escadaria, morfologia da vertente irregular e ondulada), de cobertura vegetal (e.g. áreas desnudadas mostrando tons claros, muitas vezes com padrão linear na direção do deslocamento) e de drenagem (áreas com diferenças de tonalidade, onde os tons escuros surgem associados a áreas mais húmidas) relacionados com os processos de instabilidade de vertentes (Cruden e Varnes, 1996; Oliveira, 2012). b)
Fatores condicionantes da instabilidade de vertentes à escala regional
c)
Modelação da suscetibilidade a deslizamentos e escoadas
Neste trabalho foram selecionadas sete variáveis independentes para a avaliação da suscetibilidade: declive, exposição e curvatura das vertentes, ITH, tipo de solo, litologia e uso e ocupação do solo (Figura 2). O Modelo Digital de Elevação (MDE), com a resolução 10x10m, foi construído a partir de curvas de nível com uma equidistância de 10 metros, à escala 1:25 000. A partir do MDE foi derivada informação sobre os declives, exposição das vertentes, curvatura das vertentes e ITH. A informação dos declives (Figura 2B) foi classificada em sete classes (< 5º; 5,1 10º; 10,1 15º; 15,1 20º; 20,1 25º; 25,1 30º; > 30º). A exposição das vertentes (Figura 2C) foi classificada em octantes e o conjunto das vertentes foram classificadas em côncavas, convexas e planas ou retilíneas (Figura 2D), de acordo com o seu perfil transversal, a partir de um MDE com células de 50 m. O ITH (Beven e Kirkby, 1979) relaciona a área de contribuição, a montante de um ponto com os perfis de vertentes associados, obtendo valores entre 0 (declives nulos) e 21, sendo os resultados adimensionais agrupados em oito classes, com igual amplitude (Figura 2E). Os temas dos solos (unidades pedológicas) e litologia (unidades litológicas) foram obtidos a partir do Atlas do Ambiente, escala 1: 1 000 000 (Figuras 2F,G). O uso e ocupação do solo foi obtido a partir da Carta de Ocupação do Solo (COS) 2007, à escala 1: 100 000, disponibilizada pela Direção Geral do Território, considerando-se o nível 3 da sua nomenclatura (Figura 2H). Todos os fatores de predisposição foram convertidos para o formato matricial (células de 10x10 m) para efeitos de modelação. A modelação da suscetibilidade realizou-se separadamente para deslizamentos e escoadas, com recurso ao método do Valor Informativo, metodologia utilizada por diversos autores, como, por exemplo, Zêzere . (2004). O inventário de cada tipo de movimento foi alvo de uma partição aleatória, selecionando-se 50% dos casos para a modelação e os restantes 50% para validação.
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VII Congresso Nacional de Geomorfologia, Geomorfologia 2015 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste inventário foram identificados 865 movimentos de vertente, dos quais 760 foram classificados como deslizamentos (cerca de 27,0 ha de área instabilizada) e 105 como escoadas (aproximadamente 2,5 ha de área instabilizada). Analisando os fatores mais importantes na explicação da suscetibilidade a
graus), a classe 3-6 do ITH e as vertentes côncavas. Nos restantes fatores de predisposição regista-se uma importância distinta em função do tipo de movimento. Na exposição das vertentes, a classe SE destaca-se nos deslizamentos, enquanto a classe SW sobressai nas escoadas; no tipo de solo destacam-se os podzóis nos deslizamentos e vertissolos nas escoadas; na litologia, os deslizamentos destacam-se nos doleritos e as escoadas nos grés vermelhos (de Silves), conglomerados, margas, calcários geralmente dolomíticos; por último, no uso e ocupação do solo sobressaem nos deslizamentos as zonas descobertas e com pouca vegetação e nas escoadas as florestas abertas e vegetação arbustiva e herbácea. A validação da suscetibilidade a movimentos de vertente realizou-se com recurso à construção de curvas de predição. Os modelos preditivos apresentam resultados aceitáveis, segundo Guzzetti . (2006), com áreas abaixo das curvas de predição de 0,77 e 0,85, para deslizamentos e escoadas, respetivamente (Figura 3). Analisando as curvas de predição verifica-se que nos deslizamentos os 30% da AE classificada como mais suscetível validam cerca de 70% da área instabilizada (Figura 3A). Já nas escoadas, 30% da AE classificada como mais suscetível validam 83% da área instabilizada (Figura 3B).
Figura 3
Curvas de predição dos modelos de suscetibilidade a movimentos de vertente na região do Algarve. A - Deslizamentos; B - Escoadas.
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Publicações da Associação Portuguesa de Geomorfólogos, Volume IX Os mapas de suscetibilidade a deslizamentos e escoadas foram classificados em quatro classes, de acordo com os scores do Valor Informativo (VI), seguindo a seguinte regra: suscetibilidade muito elevada (VI>1,0); suscetibilidade elevada (VI entre 0 e 1,0); suscetibilidade moderada (VI entre -1 e 0); e suscetibilidade baixa (VI
