Methodological proposal for integrating debris flow hazard index with environmental sensitivity index in pipelines

Abstract

Este trabalho aborda o desenvolvimento de metodologia complementar na gestão de desastres naturais incorporadas ao Índice de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo (ISL) ou Carta SAO para trechos de travessia de drenagens transpassados por dutovias. Embora muitas abordagens de mapeamento se concentrem em áreas costeiras e marinhas, o estudo destaca a necessidade de aprimorar as metodologias aplicadas a trechos continentais que apresentam alto potencial para ocorrência de desastres naturais associados a eventos geodinâmicos. O estudo inicia com uma revisão bibliográfica e uma análise histórica, identificando lacunas metodológicas no uso do Índice de Sensibilidade Ambiental e da Carta SAO no Brasil e no mundo. A partir disso, sugere abordagens para o avanço no desenvolvimento de mapeamentos de perigo ao derramamento de óleo em áreas continentais, focando na gestão de riscos e na prevenção de desastres tecnológicos desencadeados por desastres naturais (Natechs). São apresentados procedimentos metodológicos para contribuir nas estratégias de prevenção e resposta em áreas sensíveis ao derramamento de óleo em dutovias continentais, por meio da criação de um índice de perigo para a ocorrência de fluxos de detritos em trechos de travessia de drenagem nos municípios de Cubatão e São Sebastião (SP). Esse índice foi baseado na relação entre suscetibilidade e vulnerabilidade e se mostrou eficaz para hierarquizar áreas de perigo iminente, considerando os potenciais impactos ambientais e vazamentos de óleo. A metodologia foi validada por um evento de fluxo de detritos ocorrido entre os dias 18 e 19 de fevereiro de 2023 na bacia hidrográfica de Toque Toque Grande, em São Sebastião, permitindo a calibração dos modelos e o ajuste dos valores do índice. Adicionalmente, o trabalho propõe um sistema de monitoramento pluviométrico em tempo real, baseado em limiares de precipitação crítica e coleta de dados em tempo real, para complementar o índice de perigo a fluxos de detritos nas áreas de dutovias selecionadas. O trabalho indica um plano de gestão de risco dividido em duas partes: (i) mapeamentos estáticos e (ii) monitoramento dinâmico. Os mapeamentos estáticos referem-se à representação cartográfica das áreas de estudo, considerando a hierarquização do índice de perigo a fluxos de detritos. O monitoramento dinâmico, diz respeito ao sistema de monitoramento pluviométrico e em tempo real, baseado nos limiares de precipitação crítica, sistematizado em níveis operacionais que definem o grau de risco das chuvas responsáveis por deflagrar eventos de deslizamentos e fluxos de detritos, que possam impactar as dutovias nas áreas mapeadas.

This work addresses the development of a complementary methodology in natural disaster management, incorporated into the Environmental Sensitivity Index (ESI) or ESI Maps, for segments of drainage crossings intersected by pipelines. Although many mapping approaches focus on coastal and marine areas, this study emphasizes the need to improve methodologies applied to continental segments, which have a high potential for natural disasters associated with geodynamic events. The study begins with a literature review and historical analysis, identifying methodological gaps in the use of the Environmental Sensitivity Index and ESI Maps in Brazil and globally. Based on this, it suggests approaches for advancing the development of oil spill hazard mapping in continental areas, focusing on risk management and the prevention of technological disasters triggered by natural hazards (Natechs). Methodological procedures are presented to contribute to prevention and response strategies in areas sensitive to oil spills in continental pipelines, through the creation of a hazard index for the occurrence of debris flows in drainage crossing segments in the municipalities of Cubatão and São Sebastião (SP). This index was based on the relationship between susceptibility and vulnerability and proved effective in prioritizing areas of imminent danger, considering potential environmental impacts and oil spills. The methodology was validated by a debris flow event that occurred between February 18 and 19, 2023, in the Toque Toque Grande watershed in São Sebastião, allowing for the calibration of models and adjustment of the index values. Additionally, the study proposes a real-time rainfall monitoring system, based on critical precipitation thresholds and real-time data collection, to complement the hazard index for debris flows in the selected pipeline areas. The study outlines a risk management plan divided into two parts: (i) static mapping and (ii) dynamic monitoring. Static mapping refers to the cartographic representation of the study areas, considering the prioritization of the debris flow hazard index. Dynamic monitoring involves the real-time rainfall monitoring system based on critical precipitation thresholds, systematized into operational levels that define the risk degree of rainfall events capable of triggering landslides and debris flows that may impact the pipelines in the mapped areas.