CARACTERIZAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO NA REGIÃO DE ANGRA DOS REIS E A SUA RELAÇÃO COM A OCORRÊNCIA DE DESLIZAMENTOS DE ENCOSTAS. Elenir Pereira Soares DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIENCIAS EM ENGENHARIA CIVIL. Aprovada por: ______________________________________________ Prof. Luiz Landau, D.Sc. ______________________________________________ Prof. Edilson Marton, D.Sc. ______________________________________________ Jesús Salvador Peréz Guerrero, D.Sc. ______________________________________________ Prof. Chou Sin Chan, Ph.D ______________________________________________ Prof. Otto Corrêa Rotunno Filho, Ph.D RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL JUNHO DE 2006 SOARES, ELENIR PEREIRA Caracterização da precipitação na região de Angra dos Reis e a sua relação com a ocorrência de deslizamentos de encostas. [Rio de Janeiro] 2006 XVIII, 145 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ, M.Sc., Engenharia Civil, 2006) Dissertação - Universidade Federal do Rio e Janeiro, COPPE 1. Precipitação 2. Deslizamentos I. COPPE/UFRJ II.Título (série) ii Aos meus pais Jehovah e Leninha, apoiando-me sempre. Ao meu irmão Eduardo e as minhas irmãs Eliane e Elenize, muito queridos. Ao meu filho Rodrigo, minha nora Kívia e aos meus sobrinhos Natália, Daniel e em especial ao Gabriel. Ao meu grande amor Mathaüs, o acalanto da minha vida. iii AGRADECIMENTOS Em primeiríssimo lugar agradeço a Deus, por ter me dado esperança nos momentos de desesperança, alegria quando eu era só tristeza, força para seguir em frente quando eu estava quase desistindo e vencer mais uma etapa do meu caminho. Agradeço aos meus pais, aos meus irmãos, meu filho e minha nora, em especial às minhas irmãs Nize e Eliane (“As Trups”) pela grande apoio. Todos dentro do mais que possível me ajudaram muito para que eu pudesse chegar aqui hoje. Aos meus orientadores, prof. Edilson Marton e prof. Luiz Landau, que muito contribuíram e ajudaram para o desenvolvimento dessa dissertação. Em especial agradeço ao amigo Edilson pelo apoio durante todo o período de “sofrimento e alegrias”. Agradeço a Cia. Nacional de Energia Nuclear (CNEN) pela bolsa de estudos, a qual foi de muita valia para o desenvolvimento deste estudo. Agradeço a Eletronuclear, a FURNAS, ao CPTEC, a Defesa Civil da Prefeitura do Município de Angra dos Reis, ao Departamento de Hidrografia e Navegação da Marinha do Brasil e ao Sistema Meteorológico do Paraná - SIMEPAR pelo apoio, no fornecimento de dados e materiais, os quais possibilitou o desenvolvimento deste estudo. Agradeço o apoio recebido de todo o Departamento de Meteorologia da UFRJ, em especial aos profs. Luis Cláudio, Isimar, Claudine e Ângela, ao pessoal administrativo e aos meus colegas, em especial ao Alessandro, que muito me ajudou. iv Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.) CARACTERIZAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO NA REGIÃO DE ANGRA DOS REIS E A SUA RELAÇÃO COM A OCORRÊNCIA DE DESLIZAMENTOS DE ENCOSTAS. Elenir Pereira Soares Junho/2006 Orientadores: Edilson Marton Luiz Landau Programa: Engenharia Civil Este estudo relaciona precipitação a deslizamentos na região do município de Angra dos Reis, os quais são bastante freqüentes, principalmente no período de verão. Este estudo visa contribuir para previsibilidade da indução de deslizamentos através da precipitação acumulada, podendo auxiliar na implantação de um sistema de alerta para localidade. A metodologia aplicada é baseada no método de TATIZANA et al. (1987a,b), devidamente ajustado para a região. Os resultados relacionando precipitação a deslizamentos destacam a curva envoltória de acumulado de precipitação de 2 dias como a mais representativa da relação. Entretanto, acumulado de precipitação a partir de 75mm, num período de até 24 horas, indica grande possibilidade de ocorrência de deslizamentos na região. É também calculado o Coeficiente de Precipitação para Deslizamentos (CPD), que é a razão entre a previsão de 24 horas e o valor limite de precipitação dado pela equação da envoltória. Paralelamente foi feito um estudo de caso com uso do modelo atmosférico RAMS, para o período de 8 e 9 de dezembro de 2002, com o intuito de verificar o quanto o modelo representaria a distribuição da precipitação na região. Estes dois dias destacam-se pela ocorrência de um grande deslizamento, dentre outros menos intensos no Município, em decorrência da precipitação acumulada. Os resultados mostram uma boa representação espacial da precipitação, mas quantitativamente seus valores são subestimados em relação ao da precipitação observada, necessitando um melhor ajuste do modelo para a região. v Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.) CHARACTERIZATION OF PRECIPITATION IN THE REGION OF ANGRA DOS REIS AND ITS RELATION WITH THE OCCURRENCE OF LANDSLIDES. Elenir Pereira Soares June/2006 Advisors: Edilson Marton Luis Landau Department: Civil Engineering This study relates precipitation and landslides, in the area of Angra dos Reis, where those are fairly frequent, specially during the Summer. This study aims to contribute to the forecasting of landslides, through accumulated precipitation, being possible to use it to support an alert system. The methodology applied to the work is based on the method of TATIZANA et al (1987a,b), adjusted for the location. The results relating precipitation with landslides highlights the curve of accumulated precipitation (02 days) as the most representative. However, an accumulated from 75mm on, during a period of up to 24 hours, presents great possibility of causing landslides in the region. The CPD (Precipitation Coefficient for Landslides) is also calculated, being the reason between 24 hours forecast and the limit precipitation value, obtained from the curve equation. Parallel to that, a case study was carried out, using RAMS atmospheric model, for the period between december 8th and 9th of 2002, to verify how accurate the model would represent the precipitation in the area. Those two days are noted for a great landslide, among others of lesser intensity, due to the accumulated precipitation. The results display a good spacial representation of the precipitation, but its values are underestimated in relation to the observed precipitation, needing a better adjustment of the model for the area. The obtained results are extremelly relevant, since those are inserted in the time scale predicted by operational models in regional centers for weather forecast. vi Índice AGRADECIMENTOS..................................................................................... iv RESUMO....................................................................................................... v ABSTRAT...................................................................................................... vi ÍNDICE.......................................................................................................... vii LISTA DE FIGURAS .................................................................................... ix LISTA DE TABELAS..................................................................................... xvi LISTAS DE SÍMBOLOS................................................................................. xvii ANEXOS...................................................................................................... xviii CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO...................................................................... 1 CAPÍTULO 2 – O MUNICÍPIO DE ANGRA DOS REIS................................. 4 2.1 Da região............................................................................................. 4 2.2 Hidrografia........................................................................................... 8 2.3 Vegetação............................................................................................ 8 2.4 Solo...................................................................................................... 8 2.5 Características geológicas e geomorfológicas.................................... 10 CAPÍTULO 3 – CLIMATOLOGIA DA REGIÃO.............................................. 12 3.1 Identificação do clima.......................................................................... 12 3.2 Médias Climatológicas da Região de Angra dos Reis......................... 13 3.3 Sistemas de tempo influentes na região e suas características.......... 16 CAPÍTULO 4 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SOBRE PRECIPITAÇÃO X DESLIZAMENTO.............................................................................. 23 CAPÍTULO 5 – DADOS E METODOLOGIA................................................. 38 5.1 Dados de precipitação........................................................................ 38 5.2 Dados de deslizamentos.................................................................... 39 5.3 Relação precipitação x deslizamentos............................................... 40 CAPÍTULO 6 – RESULTADOS DA RELAÇÃO PRECIPITAÇÃO X DESLIZAMENTOS............................................................................ 43 6.1 Caracterização da precipitação na região baseada em registros de dados de 25 anos de dados diários.................................................. 45 6.2 Análise de registros de deslizamentos na região............................... 49 6.3 Análise da relação