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Título: Estudo do modelo shia_landslide como ferramenta de avaliação probabilística de estabilidade de encostas afetadas por deslizamentos deflagrados por chuvas
Autor(es): López Rendón, Carolina
Orientador(es): Martínez Carvajal, Hernán Eduardo
Assunto: Probabilidades
Modelos hidrológicos
Escorregamentos de terra
Radar meteorológico
Data de publicação: 14-Mar-2017
Data de defesa: 9-Set-2016
Citação: RENDÓN, Carolina López. Estudo do modelo shia_landslide como ferramenta de avaliação probabilística de estabilidade de encostas afetadas por deslizamentos deflagrados por chuvas. 2016. xviii, 99 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: O trabalho consistiu na avaliação da ameaça por escorregamentos de terra a nível de bacia usando uma ferramenta que combina um modelo hidrológico completo com um modelo geotécnico probabilístico onde o objetivo final é incorporar essa ferramenta com um radar meteorológico até chegar num sistema de alerta temprana. Para o cálculo da ameaça desde a abordagem probabilística foi empregada a metodologia de confiabilidade (β*) embora a função objetivo não foi o fator de segurança, mas sim a altura crítica da água sub-superficial (lençol freático) proveniente da condição crítica da função de fator de segurança (FS=1). A análise estatística foi acoplada num modelo hidrológico-geotécnico apresentado por Aristizábal (2013) chamado SHIA_LandSlide, que envolve um sistema de tanques desenvolvido por Velez (2000), que simulam o ciclo hidrológico desde a caída da chuva até a vazão final do rio, junto com um modelo simples de talude infinito. A bacia escolhida para a análise foi a do rio “La Arenosa” localizada em San Carlos, um povoado perto da cidade de Medellín na Colômbia, onde foi calibrado o modelo determinístico (SHIA_LandSlide). Esso com o intuito de conhecer a relação no comportamento do modelo probabilístico (SHIA_LandSlide Probabilístico) com o modelo determinístico (SHIA_LandSlide). Depois da análise encontrou-se que em comparação com outros modelos semelhantes a porcentagem de acerto (Hit Rate) foi muito boa, com um 82%, 5% maior que o modelo SHIA_LandSlide, mas na porcentagem de falso alarme o SHIA_LandSlide Probabilístico apresentou um acréscimo de 20% que é um valor importante, mas levando em consideração que o modelo incorpora as incertezas do solo e os valores muito próximos à falha, o acréscimo do falso alarme já era esperado. Mas além dos anteriores índices, o modelo apresenta uma terceira faixa de valores que representam as células que depois do evento de chuva ficaram numa condição de estabilidade limite, onde a célula vai ser susceptível a qualquer mudança nas condições do solo, do entorno e também a solicitações externas como são chuvas posteriores, terremotos ou a intervenção antrópica.
Abstract: This work contains a landslide hazard assessment in a drainage basin level. The assessment was done using a tool that combines a complete hydrological model with a probabilistic geotechnical model. The main objective was to include the tool within a weather radar in order to get an early warning system. Accounting for a probabilistic approach, a reliability methodology (β*) was implemented to estimate the landslide hazard. The critical height of the sub-surface water (water table) associated to the critical condition of a safety factor function (S.F. = 1.0) was the objective function, instead of the safety factor itself. The statistical analysis was coupled with a hydrological-geotechnical model called SHIA_LandSlide, developed by Aristizábal (2013). This model involves a system of tanks developed by Velez (2000) (that simulates the hydrological cycle from precipitation to the final flow in the river) with a simple infinite slope model. The basin drainage of the La Arenosa River, located in San Carlos (a town near Medellin), Colombia, was chosen for the analysis since the deterministic SHIA_LandSlide model was calibrated to such a basin. The predictions of the model considered in this dissertation, which uses a probabilistic approach, and the predictions of the aforementioned deterministic model were compared. The results indicate that, when compared to similar models, the model of this work approximates very well with the deterministic model, showing a very good Hit Rate (82%) 5% more than similar models with an increase in the false alarm (around 20%) that is high, but with a probabilistic analyses its common to elevate the false alarm rate because all of uncertainties.
Descrição: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.
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Coorientador(es): Giraldo, Edier V. Aristizábal
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