Metodologia para aplicação de redes neurais artificiais para sistemas de alerta de escorregamentos deflagrados por chuvas em regiões montanhosas

Abstract

Neste trabalho, apresenta-se uma metodologia para aplicação de Redes Neurais Artificiais para sistemas de alerta de escorregamentos superficiais deflagrados por chuvas. A metodologia aqui descrita foi aplicada, a título de exemplo, em uma área montanhosa do município de Barbosa (Colômbia). Foi necessária a construção de uma base de dados artificial, composta por 270 exemplos, produtos da combinação de três declividades representativas, cinco chuvas típicas do local de estudo, caraterizadas pela sua duração e intensidade, três espessuras de profundidade da superfície potencial de deslizamento, três condições iniciais do lençol freático e dois tipos de solo. Foram feitas as combinações dessas variáveis e, assim, obtido o perfil de poropressões em um código de Elementos Finitos, para conseguir a curva de poropressão versus profundidade num corte horizontal, em cada um dos casos analisados. De posse desse perfil, é demonstrado como é possível calcular um indicativo de ameaça e se procede à confecção do cálculo de maneira especializada, permitindo obter cartas, onde é possível identificar áreas com diferentes níveis de ameaça para um determinado evento de chuva. Dessa forma, as entradas para o modelo de rede neural presente nesta pesquisa são a declividade, precipitação, profundidade da superfície potencial de deslizamento, profundidade do lençol freático e o tipo de solo; e a resposta do modelo de rede neural o perfil de poropressão para essa encosta sob a condição de chuva imposta e uma geometria definida. Verificou-se a capacidade que as Redes Neurais têm de aprender com informação característica do problema estudado e fornecer resposta, com um erro mínimo, para qualquer outra condição, generalizando o problema e permitindo aplicar a ferramenta em um local com condições hidrológicas, geológicas e topográficas similares.