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15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental
MORFOLOGIA DA DRENAGEM E DOS DEPÓSITOS DE DEBRIS FLOW
EM ITAOCA, SÃO PAULO.
Marcelo Fischer Gramani 1; Deborah Horta Arduin 2
Resumo – O presente trabalho pretende caracterizar a morfologia dos depósitos gerados pelo
debris flow ocorrido no município de Itaoca, região sul do estado de São Paulo. O processo
ocorreu a partir da combinação de fatores geomorfológicos, geológicos e climáticos, afetando,
principalmente, a bacia hidrográfica do córrego Guarda Mão. A partir da descrição das
características sedimentológicas e morfológicas dos depósitos, o artigo busca contribuir com
compreensão da dinâmica de complexo processo do meio físico.
Abstract – The present work intends to characterize the debris flows deposits morphology,
occurred in Itaoca, municipal district situated in south of State of São Paulo. The process occurred
due to combination of geomorphologic, geologic and climatologic features, affecting mainly the
Guarda Mão stream’s basin. From describing the sedimentogical and morphological deposit
features, this work aims to contribute with the understanding this complex environment dynamics.
Palavras-Chave – risco geológico, debris flow; Itaoca.
1
2
Geól.,Msc, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, (11) 3767-4642, [email protected]
Geól.,Pesquisadora Visitante, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, [email protected]
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1. INTRODUÇÃO
O município de Itaoca, situado na região do Vale do Ribeira, sul do estado de São Paulo, foi
atingido por forte chuva, na madrugada do dia 13 de janeiro de 2014, chegando a acumular cerca
de 200 mm em 2 horas. Como consequência, o volume de água do Rio Palmital aumentou e,
associado à ruptura de uma ponte sobre o curso d’água, resultou na inundação que desalojou
mais de 300 pessoas e destruiu mais de 100 moradias3. Adicionalmente, o evento climático gerou
centenas de deslizamentos, nas encostas das bacias dos rios Guarda Mão e Gorutuba, e
inundações bruscas.
O bairro rural de Guarda-Mão, situado na bacia hidrográfica homônima, foi um dos mais
atingidos, não só pela inundação, mas também por deslizamentos e por corrida de massa,
culminando na destruição da vila situada às margens do Córrego Guarda-Mão, e na morte de 25
pessoas (CEDEC, 2015).
As corridas de detritos (debris flow) são movimentos de massa que, segundo a definição de
VanDine (1985), envolvem um fluxo aquoso, de granulometria predominantemente grossa,
composta por material inorgânico e orgânico, que flui rapidamente ao longo de uma vertente
inclinada em um canal pré-existente. As características morfológicas e sedimentológicas
permitiram que o evento de Itaoca fosse caracterizado por Gramani (2015) como um debris flow.
As alterações morfológicas, consequentes deste tipo de movimento de massa, não só
modificam a geometria da bacia, como também associadas a outras características, permitem
compreender a sua dinâmica. O presente trabalho pretende, a partir da caracterização
morfológica e sedimentológica do depósito, contribuir para a compreensão da dinâmica deste
fenômeno no contexto geológico e geomorfológico da Serra do Mar, visando aprimorar os
procedimentos de prevenção.
2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
2.1. Localização e dimensões
A área de estudo corresponde a bacia do Córrego Guarda-Mão, afluente do Rio Ribeira de
Iguape (UTM: 717.414mE/7.728.220mS). A Figura 1 apresenta a localização da área de estudo
no estado de São Paulo (a) e imagem aérea destacando-se os deslizamentos nas porções
superiores da encosta e para a intensa erosão de margem do córrego Guarda-Mão.
a.
b.
Figura 1. (a) Mapa de localização da Bacia do Guarda Mão, município de Itaoca, Vale do Ribeira, São
Paulo; (b) Área da Bacia do Guarda-Mão, com destaque para a nascente do rio (seta branca), e para os
deslizamentos e as cicatrizes de erosão de margem.
3
Informações disponíveis em <http://bioclimaufv.blogspot.com.br/2014/01/impacto-das-chuvas-em-itaoca-sp.html>
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A bacia apresenta área de 7,16 km2, com vertentes inclinadas, nas quais se verificam
cicatrizes oriundas dos eventos de deslizamento de janeiro de 2014. O canal principal apresenta
inclinação média de 22º e a diferença de altitude é de aproximadamente 800m.
2.2. Caracterização geológica e geomorfológica
Situada na região sul do Estado de São Paulo, no contexto geomorfológico da Serra do
Mar, a região do Município de Itaoca é caracterizada por relevo alongado prevalece topos
convexos com vales estreitos e profundos, com vertentes muito inclinadas (30-60%) (ROSS,
2002).
A Bacia do Córrego do Guarda Mão situa-se a sul da Serra da Boa Vista, sinclinal que
expõe a sequência metassedimentar e metacarbonática do Grupo Lajeado. O curso d’água em
questão corre na Unidade Itaoca, composta por granitos sin a tardi-orogênicos, especificamente
na fácies “a” definida por Mello (1995), sendo esta caraterizada por monzogranitos, quartzo
monzogranitos e, localmente, por quartzo sienitos porfiríticos e isotrópicos (FALEIROS et al,
2012).
3. METODOLOGIA
A análise dos depósitos foi executada a partir de medidas geométricas e granulométricas
executadas em campo em duas visitas nos meses de janeiro e setembro de 2014, bem como a
partir de fotografias do sobrevoo realizado em novembro de 2014.
Para o cálculo da área da bacia, bem como para a elaboração do modelo digital de terreno
e o perfil topográfico ao longo do Córrego do Guarda-Mão, foi utilizada a carta topográfica de
Itaoca, escala 1:50.000 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) trabalhadas no
software ArcGis 10.
A Bacia do Guarda-Mão foi compartimentada em três trechos, de acordo com a
metodologia proposta por VanDine (1985), a qual propõe a divisão em uma Zona de início (T1),
cuja inclinação é superior a 25º; Zona de transporte (T2), no qual predomina a erosão e
deposição parcial, de inclinação de aproximadamente 15º e Zona de deposição do leque (T3), de
inclinação inferior a 10º. Esta metodologia parte do pressuposto que se trata de um debris flow
canalizado, de acordo com a classificação proposta por Pierson e Costa (1987 apud VanDine,
1985) e que os gradientes podem variar, dependendo do confinamento relativo do canal, da
geologia (que acaba por determinar a composição e o gradiente do depósito), bem como a taxa
água/sedimento do fluxo (VANDINE, 1985).
Foram executadas 6 seções perpendiculares ao canal, de montante para jusante,
predominantemente localizadas no trecho T2. Em cada seção, foram caracterizados os taludes
marginais e medidas as dimensões do depósito e a granulometria. Os cordões laterais (levees),
identificados em campo nos trechos 2 e 3, também foram analisados e compartimentados,
complementando assim a descrição do depósito.
4. MORFOLOGIA DO DEPÓSITO
A área selecionada para a caracterização morfológica e sedimentológica compreende os
trechos T2 e T3, representadas nas Figuras 2 e 3, bem como as seções executadas e as
principais feições observadas. A Figura 3 apresenta o perfil topográfico ao longo do Córrego do
Guarda Mão, executado a partir do Modelo Digital de Terreno, posicionando as seções.
O trecho 1 (T1) corresponde a porção mais íngreme do canal, cuja inclinação média é de
35º. Este trecho é caracterizado pelo predomínio de deslizamentos, queda de blocos e erosão do
canal com a passagem do fluxo. A partir das fotografias aéreas comparativas de antes e depois
do evento, observa-se que este trecho apresenta grandes áreas de erosão nos taludes marginais,
bem como diversas cicatrizes de deslizamentos nas encostas voltadas para o canal.
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A Figura 4 apresenta fotografias do sobrevoo na Bacia do Guarda Mão (dezembro, 2014),
com destaque para a os diferentes trechos nos quais predominam zonas de erosão e deposição
ao longo do canal, em fluxo confinado.
Figura 2. Desenho esquemático em planta da bacia do Guarda-Mão, com as Seções transversais
executadas em campo; (1) T2 – trecho de intensa erosão lateral e mobilização do leito; (2) T3 – trecho de
intensa deposição, predomínio de cascalho e areia; (3) Acúmulo de matacões a montante da cachoeira; (4)
erosão lateral; (5) depósito de debris flood; (6) depósito de cascalho e areia grossa; (7) cachoeira; (8) fluxo
de deposição; (9) cicatriz de erosão; (10) acúmulo de fragmentos vegetais; (11) depósito com matacões de
diâmetro < 2m; (12) cordões ou levees; (13) curso d´água atual; (14) habitações destruídas no evento; (15)
habitações; (16) caminho de terra.
Figura 3. Perfil da Bacia do Guarda- Mão, executado a partir do Modelo Digital de Terreno,
compartimentado em três trechos: T1 corresponde à área de deslizamentos e movimento de blocos (θ~30º);
T2 ao trecho onde θ<15º, no qual ocorre intensa erosão lateral e remobilização do leito, com deposição dos
matacões; T3, trecho cuja inclinação é de θ~3º, no qual predomina a deposição de cascalho e areia.
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a.
b.
Figura 4. Fotografias do sobrevoo na bacia do Guarda Mão (dezembro, 2014): (a) Vista de jusante para
montante do Trecho T2, com destaque para as zonas de erosão (seta preta) e deposição (seta vermelha) ao
longo do canal, em fluxo confinado; (b) Transição trecho T2/T3, de montante para jusante, notar quantidade
e dimensões dos materiais depositados no trecho.
O trecho 2 (T2), apresenta inclinação média de 10º e predomínio de processos erosivos do
canal e margens e o início da deposição dos matacões da ordem de 2 m de diâmetro. Observase, na porção intermediária a final deste trecho, o canal modelado pela passagem do fluxo. Esse
trecho apresenta evidências da trajetória do fluxo, indicadas pelos pontos de deposição e erosão
nos taludes marginais, conforme a Figura 4a. As seções 1 a 4 individualizadas neste trabalho,
bem como os cordões, são representativas dos depósitos encontrados neste trecho.
Por fim, o trecho 3 (T3), cuja declividade é inferior a 3º, predomina a deposição de
sedimentos da granulometria de areia e cascalho, configurando o leque de deposição do debris
flow (Figura 4b). As seções 5 e 6 apresentam uma descrição do depósito na porção distal deste
trecho.
4.1. Seção 1 - S1 (C-C’)
A primeira seção foi executada a jusante de uma queda d’água, que teve as suas
dimensões ampliadas de 1 m para 5 m de altura após o evento, e situa-se nas coordenadas UTM
(717.414mE/7.728.220mS). A montante desta feição predomina o processo de erosão do canal,
com depósitos de matacões de granitos ao longo dos taludes marginais (Figura 5).
A seção é caracterizada por predomínio de processo erosivo, expondo o embasamento
granítico na base e depósitos antigos no topo dos taludes. A base do canal apresenta 8 m de
largura, o talude marginal esquerdo a 45º nos primeiros 8,4 m, seguido de um trecho subvertical
de 6 m e novo trecho com inclinação de 30º, que expõe o perfil de solo de alteração. A atual
largura do canal apresenta 15 m, sendo este entulhado por depósito de matacões e pelo atual
curso do Córrego do Guarda- Mão, o qual no mês de setembro não ultrapassava 1 m de largura e
apresentava uma lâmina d’água inferior a 1 m. Partes do embasamento e do material que
compunha os taludes marginais foram removidos deste trecho com passagem do fluxo de água e
sedimentos.
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a.
b.
Figura 5. Seção S1 (UTM 717.414E e 7.728.220S) (a) Seção S1, pertencente ao trecho T2, situada a
montante da cachoeira; (b) Desenho esquemático da seção S1.
4.2. Seção S2 - (D-D’)
A seção S2 situa-se na coordenada UTM (717.410mE/7.728.230mS). Observa-se que em
relação ao trecho anterior, a margem esquerda sofreu maior atuação do processo erosivo,
expondo parte do embasamento na base do canal e acumulando matacões e areia grossa.
Observa-se a ocorrência de troncos de árvores que também foram carreados com os matacões,
os quais se encontram cravejados por cascalhos, evidenciando a intensidade e impacto gerado
durante o fluxo. Nos taludes, observa-se a exposição do embasamento granítico alterado, seguido
pelo solo de alteração. A Figura 6 apresenta o perfil da seção S2, com destaque para a intensa
erosão dos taludes marginais e leito do córrego.
a.
b.
Figura 6. Seção S2: ( a) Fotografia da Seção 2, de montante para jusante. Destaque para o embasamento
exposto em primeiro plano, e para as dimensões do canal; (b) Desenho esquemático da Seção D-D’,
enfatizando a morfologia do canal no trecho analisado.
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4.3. Seção S3 (E-E’)
Esta seção foi executada nas coordenadas UTM (717.456mE/7277962mS) e se encontra
próximo ao trecho em que o fluxo deixa de ter características de confinamento. A largura do canal
erodido é maior que nos trecho anteriores, bem como há um aumento na quantidade de
matacões depositados, cujo diâmetro varia entre 2 m e 5 m, dando início ao trecho de deposição
mais intensa. A Figura 7 apresenta a Seção S3, com destaque para a indicação (estimada) da
superfície prévia do depósito.
a.
b.
Figura 7. Seção S3 (E-E’): (a) Vista geral da área em que foi executado o perfil, de montante para jusante.
Destaque para ao aumento na quantidade de matacões, principalmente na margem direita; (b). Desenho
esquemático da seção E-E’, enfatizando a atual configuração do canal, com destaque para a indicação
(estimada) da superfície prévia.
4.4. Seção S4 (F-F’)
A quarta seção executada encontra-se na transição entre o trecho T2 e o início do leque
deposicional do debris flow (T3), na coordenada UTM (717.457mE/7.278.029mS). Observa-se um
aumento da área originalmente ocupada pelo canal, o qual foi remodelado pela passagem do
fluxo, chegando a cerca de 91 m de largura nesta seção. Os matacões predominantes nesta área
configuram um depósito com espessura de 3 m de altura. Entre as seções S4 e S5 ocorrem os
cordões laterais (levees) ao longo do trecho mais largo do canal, cuja largura máxima é da ordem
de 100 m. A Figura 8 apresenta a Seção S4, com destaque para a indicação da largura do canal.
a.
b.
Figura 8. Seção S4 (F-F’): (a) Fotografia do trecho da seção próximo à margem direita, na desembocadura
do canal; (b) Desenho esquemático da seção completa, com destaque para a largura do canal.
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4.5. Seção S5 (G-G’)
Os matacões, cujo diâmetro médio é da ordem de 5 m, encontram-se fraturados, com
evidência de transporte e impactos, em meio a uma matriz de cascalho e areia grossa. Os blocos
são compostos por granitos isotrópicos. Em meio aos blocos maiores, observa-se a deposição de
galhos de árvores que também foram transportados no fluxo. No topo de alguns matacões, é
possível identificar a deposição de areia grossa, evidenciando a altura e redução de velocidade do
fluxo. A Figura 9 apresenta a Seção S5, com destaque para a indicação (estimada) da superfície
prévia do depósito.
a.
b.
Figura 9. Seção S5 (G-G’): (a). Fotografia do local onde foram executadas as medidas da seção; (b)
Desenho esquemático do perfil, destacando os diferentes materiais que compõe esta porção do depósito.
4.6. Seção S6 (H’-H)
A seção S6 encontra-se na porção mais distal analisada, a qual se caracteriza pela redução
na ocorrência de matacões e predomínio da deposição de cascalho e areia grossa. O curso
d’água atual do córrego do Guarda-Mão isolou este depósito como um banco de areia, correndo
em pequenos canais com menos de 1 m de largura próximo aos taludes marginais atuais. A
Figura 10 apresenta a Seção S6, com destaque para a deposição de areias e matacões dispersos
no canal.
a.
b.
Figura 10. Seção S6 (H-H’): (a) Fotografia do depósito; (b) Desenho esquemático do perfil.
4.7. Cordões laterais (levees)
A partir dos trabalhos de campo e da análise das fotos aéreas foram identificados quatro
cordões laterais (levees) de maior dimensão entre os trechos 2 e 3, os quais evidenciam a direção
do fluxo.
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O primeiro cordão encontra-se nas coordenadas UTM (717.456mE/ 7.277.962mS), logo
após o fim do canal confinado, e espraia em direção NW-SE. O cordão é caracterizado pela
inversão granulométrica, na qual os matacões de maior dimensão encontram-se na porção frontal
do cordão, chegando a atingir 5 m de diâmetro, seguido por matacões menores em direção a
cauda, com predomínio de blocos de 2 m de diâmetro, em matriz de cascalho e areia grossa. No
topo dos matacões é possível observar a presença do mesmo material da matriz no topo dos
matacões, evidenciando a altura do nível de água durante o evento e a brusca interrupção na
velocidade do fluxo de transporte.
O segundo cordão identificado nas coordenadas UTM (717.403mE/7.277.809mS), a jusante
do primeiro, é responsável pelo desvio do córrego que deságua no canal principal, situado a leste
do Guarda-Mão, no qual ao longo de seu curso foram identificados depósitos de matacões,
possivelmente atribuídos a fenômenos semelhantes aos observados no canal principal. Próximo
ao encontro com o canal principal, o barramento levou a uma intensa deposição de cascalho e
areia grossa.
Este cordão lateral é composto por matacões com 5 m de diâmetro na porção frontal,
também apresentando uma gradação inversa com blocos de menor dimensão na cauda, e
depósito de cascalho e areia no topo dos matacões. Os blocos de granito encontram-se
imbricados, com vergência para sudeste, indicando a direção do fluxo. Observa-se, a montante
deste curso d’água, o acúmulo de restos vegetais trazidos pela drenagem que foram bloqueados
pelo depósito, e a extensão d o depósito de areia grossa ao longo do canal no trecho de planície,
que alcançou mais de 1,5 m de altura. As Figuras 11 e 12 mostram, como exemplo, o detalhe do
cordão lateral, com destaque para as características sedimentológicas do depósito: imbricamento
dos matacões, inversão granulométrica e predomínio dos matacões de maiores dimensões na
porção frontal do fluxo.
Figura 11. Compartimentação do cordão lateral (L1), individualizando a porção frontal e final baseado no
perfil apresentado por Ujueta e Mojica, 1985)
Figura 12. Imbricamento no cordão lateral: (a) Foto do cordão lateral 2; (b). Desenho esquemático
evidenciando o imbricamento dos matacões que compõe o cordão.
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5. DISCUSSÃO E CONCLUSÕES
A morfologia do canal, principalmente nos diferentes trechos descritos no presente trabalho,
indica um predomínio de processos erosivos (de margem e leito do canal) nas porções superiores
do canal (15º-35o) e de deposição em trechos menos inclinados e não confinados da drenagem
(<10º). Foram verificados trechos nos quais a remoção do depósito aluvionar pode ter atingido 3 –
4 m de espessura, principalmente nas áreas confinadas.
A descrição dos depósitos, englobando características granulométricas e de arranjo dos
materiais, indicam dinâmicas de fluxos distintas em trechos do córrego Guarda Mão. Essas
diferenças podem ser expressas pelo registro dos cordões laterais, com diferentes dimensões,
pelos depósitos arenosos cobrindo grande parte dos blocos e matacões, pela concentração de
sedimentos em determinados pontos do córrego e pela brusca transição entre os depósitos
arenosos e de matacões.
As características geomorfológicas e geológicas da bacia combinadas com a alta
concentração de chuva em poucas horas, culminaram na ocorrência do evento.
O grande volume de material que atingiu as zonas de predomínio de deposição (T2 e T3)
deve ser estudado com maior atenção para compreensão da dinâmica do fluxo, e aventa-se a
possibilidade de pequenos barramentos de matacões na drenagem, ao longo dos trechos T1 e T2
terem sido remobilizados com o aumento do fluxo de água do canal, deflagrado pela chuva.
Outra possibilidade que deve também ser alvo de maiores estudos na área é existência de
depósitos de debris flows de outros eventos, que também podem ter sido remobilizados no
evento. Portanto, pretende-se com este trabalho fornecer subsídios para as atuais pesquisas da
equipe do IPT em modelagem de debris flow e deslizamentos nesta área de estudo, visando à
prevenção de eventos desta natureza.
6. REFERÊNCIAS
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Estados de São Paulo e Paraná, Escala 1:100.000 – São Paulo: CPRM, 107 p.
GRAMANI, M.F. (2015). A Corrida de Massa no córrego Guarda-Mão, Município De Itaoca (SP):
Impacto e Observações de Campo. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e
Ambiental, 10p (no prelo).
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ROSS, J. L.S. (2002). A Morfogênese da Bacia do Ribeira do Iguape e os Sistemas Ambientais.
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UJUETA, G., MOJICA, J. (1995): Fotointerpretación y observaciones del flujo de escombros de
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VANDINE, D. F. 1996. Debris flow control structures for forest engineering. Res. Br., B.C.
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