EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Understanding the environmental impact of a mine dam rupture in Brazil : prospects for remediation.(2019) Santos, O. S. H.; Avellar, F. C.; Alves, M.; Trindade, R. C.; Menezes, M. B.; Ferreira, M. C.; França, G. S.; Cordeiro, Juni Silveira; Sobreira, Frederico Garcia; Yoshida, Maria Irene; Moura, P. M.; Scotti, M. R.The rupture of the Fundão mine dam in Mariana municipality, Minas Gerais State, Brazil, spilled the tailings across the Doce River basin. These tailings, composed of residues discarded from the beneficiation of iron ore, are rich in SiO2 and Al2O3, as well as some ether amine compounds and NaOH. The aim of this study was to assess the distribution of these sediments, as well as their effect on the riparian zones reached, as compared with preserved sites. Sediment deposition in the river resulted in a morphological change from a meandering profile to a braided aspect. The nutrient and mineral content (P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn, and NO3−) and soil organic matter of the sediments were depleted, whereas NH4+, Na, and pH increased. A random presence of ether amines in the sediments was confirmed by quantitative and chromatographic analyses, with concentrations ranging from 0 to 57.8 mg kg−1; Na reached values as high as 150 mg kg−1. The impact of the dam tailings on biota was assessed by estimating total microbial biomass (phospholipid fatty acids), which were depleted in sediments relative to soils from preserved sites. Overall plant mortality, as well as a low resilience capacity, were also observed. Ether amines and Na present in the sediments had a strong toxic effect in the environment. Identification of these substances as the main impact factors will help guide future remediation efforts.Item Landslide susceptibility mapping using the statistical method of information value : a study case in Ribeirão dos Macacos basin, Minas Gerais, Brazil.(2021) Rosa, Mateus Lima; Sobreira, Frederico Garcia; Barella, Cesar FalcãoThis research study was developed in the Ribeirão dos Macacos basin at the district of Nova Lima, Minas Gerais state, Brazil. The information value statistical method was applied in the construction of the landslide susceptibility map at the 1:25,000 scale. Different partitions of the inventory were tested, as well as different landslide predisposing factors. In the construction of the landslide inventory, the south, southeast and south-west slopes generally present a higher quality in aerial / orbital images due to the position of the sun (lighting direction), which emphasizes the surface structures and it may omit old landslides on slopes facing north, northeast, and northwest. This condition can generate misleading models when using the slope aspect. Another verifi cation was that the models with better Area Under the Curve index will not always restrict the high susceptibility class in smaller areas. This incongruence occurs due to the different curve conformations, since a smaller index curve can present more restrictive results than a larger index curve. The results showed that the model has a high capacity of adjustment to the input data and high landslide predictive capacity.Item A comparative analysis of statistical landslide susceptibility mapping in the southeast region of Minas Gerais state, Brazil.(2018) Barella, Cesar Falcão; Sobreira, Frederico Garcia; Zêzere, José LuísStatistically based landslide susceptibility mapping has become an important research area in the last decades, and several bivariate and multivariate statistical approaches to landslide susceptibility assessments have been applied and compared in all regions of the world. The aim of this study was to compare different statistical approaches and to analyse the degree of spatial agreement between the landslide susceptibility maps produced. To this end, we selected seven statistical methods for comparison, namely, landslide density, likelihood ratio, information value, Bayesian model, weights of evidence, logistic regression and discriminant analysis, and then applied these to an inventory comprising 940 translational landslides, in the southeast region of Minas Gerais state in Brazil, at the western edge of the Quadrilátero Ferrífero (642.13 km2). In some statistical approaches, modifications were made to the input dependent variables. The landslides registered in the inventory map have been used in punctual and polygonal form. Six factors were considered as input landslide predisposing factors: slope angle, geomorphological units, slope curvature, lithological units, slope aspect and inverse wetness index. The combination order of the landslide predisposing factors was established based on a sensitivity analysis, which gave rise to five different cartographic combinations. In total, 58 statistical models of landslide susceptibility were produced, and the results were validated using success and prediction rate curves. The spatial agreement evaluation between the model results was carried out with kappa statistics. There were 214 comparisons of spatial agreement involving classified models at three relative degrees of susceptibility (high, medium and low landslide susceptibility classes). The results showed that all of the models so produced had satisfactory validation rates. The best landslide susceptibility models obtained areas under the curve of > 0.80 in the success and prediction rate curves, with emphasis on the weights of evidence, the information value and the likelihood ratio statistical methods. These statistical approaches were performed with the landslides mapped in the form of points. The landslide susceptibility classes of these models visually demonstrated a slightly more irregular spatial distribution when compared to the models performed with landslide polygons. The likelihood ratio model performed with landslide points presented one of the smallest areas for the high susceptibility class and the largest area for the low susceptibility class. The analysis of the spatial agreement showed that the models produced with a polygonal dependent variable tend to be more concordant, regardless of the statistical technique used. Moreover, we verified that spatial agreement tends to increase with increasing accuracy of the models. Despite the discrepancies found, most of the models compared showed a substantial or almost perfect degree of agreement.Item Proposta de unidades geomorfológicas como suporte à expansão urbana e ao ordenamento territorial.(2017) Souza, Leonardo Andrade de; Sobreira, Frederico GarciaOs aspectos geológicos, geomorfológicos, hídricos e climáticos sempre condicionaram de alguma forma a ocupação do ambiente. A apropriação do espaço pela sociedade evidencia a importância do relevo, ora favorável à ocupação, ora apresentando feições e processos que restringem sua expansão. O relevo tem um caráter limitador configurando diferentes aptidões a determinados tipos de expansão urbana. Entretanto, embora o Brasil com o seu relevo tropical se caracterize por uma multiplicidade de feições singulares, poucos são os estudos visando o desenvolvimento de procedimentos e metodologias semiautomáticas que possam ser aplicadas diretamente em trabalhos visando a determinação da aptidão à urbanização dos terrenos. Nesse sentido, o que se propõem neste trabalho é uma abordagem que envolva a aplicação de metodologias para compartimentação topográfica da bacia hidrográfica do Ribeirão do Carmo (BHRC), sem desconsiderar as especificidades locais e com posterior proposição de classes para a separação de domínios morfológicos. Inicialmente a análise geomorfológica foi realizada pelo método heurístico contribuindo para uma primeira leitura da BHRC, bem como a separação dos domínios principais. Para uma representação mais detalhada e um melhor entendimento da morfologia da bacia elaborou-se uma segunda análise da compartimentação do relevo, complementar à primeira, baseada nas métricas da superfície. Os parâmetros morfométricos derivados utilizados nessa análise foram altimetria, declividade e curvatura das vertentes. A terceira e última etapa para a compartimentação topográfica foi resultante da interpretação dos resultados alcançados com os métodos heurístico e de composição colorida dos parâmetros morfométricos, principalmente em relação às frequências de amplitude e declividade por unidade morfológica. Como resultado final chegou-se a classificação de nove unidades morfológicas que foram utilizadas para apontar, em um primeiro momento, os terrenos com maior ou menor aptidão à urbanização, de forma a contribuir para futuros planejamentos envolvendo a expansão urbana dos municípios de Ouro Preto e Mariana. A proposição metodológica proposta para a BHRC foi construída para que possa ser aplicada e/ou adaptada em qualquer outro município, bacia hidrográfica, e/ou unidade administrativa, já que as amplitudes classificadas refletem as variações locais de altimetria e declividade.Item A avaliação da geração de sedimentos ao longo da bacia hidrográfica do Ribeirão do Carmo. Potencial natural de erosão, feições morfológicas e cicatrizes de movimentos de massa.(2017) Souza, Leonardo Andrade de; Sobreira, Frederico GarciaA dinâmica da geração e transporte de sedimentos superficiais em uma área urbanizada difere significativamente da mesma dinâmica para áreas rurais, o que torna a sua análise uma tarefa complexa por envolver necessariamente inúmeros fatores de ordem física, meteorológica e antrópica. A Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Carmo (BHRC) está localizada nos municípios de Ouro Preto e Mariana, tendo uma área é de 351,60 km2 e um perímetro de 139,22 km. A abordagem realizada teve como pressuposto a elaboração da carta de suscetibilidade a erosão natural, a partir da aplicação da Equação Universal de Perda do Solo (EUPS), para a predição da média anual de perda de solo causada pela erosão laminar, somado à identificação do maior número possível de fontes geradoras de sedimentos (feições morfológicas e cicatrizes de movimentos de massa) ao longo de toda a bacia. Os estudos relacionados ao entendimento da transformação do meio físico ganham importância à medida que podem auxiliar em uma gestão ambiental sustentável, sendo para tal necessário correlacionar o diagnóstico do meio físico, com o modelo de desenvolvimento vigente, apontando tanto os aspectos falhos no planejamento e gestão dos recursos, quanto diretrizes para uma adequada ocupação do solo urbano e rural.Item Análise da susceptibilidade a escorregamentos usando a abordagem estatística do fator de certeza no município de Moeda, Minas Gerais.(2015) Barella, Cesar Falcão; Sobreira, Frederico GarciaNas últimas décadas vêm sendo observada uma intensificação dos processos geodinâmicos com consequências desastrosas, fruto da expansão irregular e desordenada dos centros urbanos. Para minimizar as implicações desses eventos, em 2012, foi instituída a Política Nacional de Proteção e Defesa Civil, que visa, entre outras premissas, estabelecer estudos de identificação e avaliação de áreas susceptíveis, ou seja, o mapeamento de susceptibilidade a eventos geológico-geotécnicos. Dentre as diferentes abordagens existentes, as técnicas estatísticas têm-se destacado por minimizar a subjetividade imposta pelo operador e permitir a validação do próprio modelo preditivo. Assim, com o foco nos escorregamentos, esse trabalho buscou testar a aplicabilidade da técnica do fator de certeza e avaliar sua acurácia por meio da taxa de sucesso e predição. Aplicado em uma área piloto, que se localiza no município de Moeda-MG, o modelo, integrado pela declividade, geologia, geomorfologia e perfil e orientação das vertentes foi considerado um instrumento promissor na elaboração do mapa de susceptibilidade. Os resultados foram agrupados em zonas de acordo com o número de escorregamentos previstos. A classe mais susceptível conseguiu evidenciar 70% dos deslizamentos, ocupando apenas 29% do território, alcançando, dessa forma, o objetivo de restringir uma elevada quantidade de futuros movimentos numa pequena porção do terreno.Item Crescimento urbano de Ouro Preto-MG entre 1950 e 2004 e atuais tendências.(2015) Oliveira, Leandro Duque de; Sobreira, Frederico GarciaA partir de 1950 o município de Ouro Preto - MG, que até então vivia uma fase de declínio em função do esgotamento do ouro e a transferência da capital para Belo Horizonte, iniciou a recuperação econômica impulsionado pela industrialização, incentivando o retorno populacional ao município. A cidade, centro político, econômico e educacional, evoluiu sobre condições físicas de relevo muito especiais, vales encaixados, encostas íngremes e rochas bastante alteradas. A ocupação sem planejamento resultou na inobservância dos métodos técnicos de construção e de utilização adequada do meio físico. O número de locais para a construção são reduzidos acarretando em problemas típicos como ocupação irregular de terrenos e em áreas de risco. O presente trabalho objetivou cartografar as direções dos movimentos populacionais durante cinco décadas numa área de 35 km². Fotografi as aéreas foram utilizadas para elaborar os mapas da evolução da área urbana de Ouro. Os procedimentos indicaram dez áreas atualmente com tendências a expansão urbana na cidade. Detectaram-se setores que são aptos a expansão enquanto outros devem ser controlados ou mesmo vetados para a ocupação urbana, procurando contribuir com a proposta de zoneamento do Plano Diretor e Lei de Uso e Ocupação do Solo do município.Item Use of the distinct element method to study flexural toppling at the Pico Mine, Brazil.(2015) Pinheiro, Antônio Luiz; Lana, Milene Sabino; Sobreira, Frederico GarciaA stress–strain analysis studying flexural toppling failure in a phyllite mine slope at the Quadrila´tero Ferrı´fero, MG, Brazil is presented in this work. A numerical approach, the discrete element method, capable of representing discontinuous rock mass is used. The modeling of a discontinuous rock mass is complex and problematic. On theother hand, it better represents failure along discontinuities than do continuum techniques such as the finite element method. There are few studies using discontinuous modeling techniques to perform parametric and back-analyses of these types of mechanisms in weak and fractured rock mass. Therefore, the analyses herein can contribute to a better understanding of the geomechanical behavior of discontinuities, especially their stiffness. Also, the influence of in situ stresses in the failure mechanism is studied.Item Procedimentos para elaboração de cartas geotécnicas no planejamento urbano.(2015) Souza, Leonardo Andrade de; Sobreira, Frederico GarciaAs cartas geotécnicas de aptidão à urbanização são um importante instrumento de planejamento urbano, uma vez que visam fornecer base para que projetos de parcelamento do solo incorporem diretrizes voltadas para a prevenção dos desastres naturais e situações de risco geológico, especialmente aqueles associados a movimentos em encostas (deslizamentos, queda de blocos, rastejos, etc.), corridas de massa e processos hidrológicos (enxurradas e inundações). As características geológicas e geomorfológicas do distrito sede de Ouro Preto (MG) favorecem o desenvolvimento de processos geodinâmicos e restringem o espaço disponível para a expansão urbana, sendo um local ideal para a sistematização de procedimentos a serem adotados em regiões semelhantes e que adaptados, podem ser base para estudos em outros contextos. Assim, foi selecionada uma sub-bacia na periferia da cidade para a execução de projeto piloto de cartografi a geotécnica para o planejamento urbano. O procedimento aqui proposto adota o conceito de mapeamento progressivo, com nível de detalhamento crescente em duas fases e estabelece nove etapas distintas de trabalho, que foram desenvolvidas sequencialmente. A partir de análise preliminar se suscetibilidades a processos geodinâmicos foi gerada para uma área mais restrita uma carta geotécnica com três classes principais (aptidão alta, média e baixa a inexistente), subdivididas conforme as restrições e qualidades dos terrenos, perfazendo um total de oito unidades. Nestas são descritas as características geotécnicas, os processos geodinâmicos predisponentes e as recomendações para a ocupação, permitindo uma leitura direta pelos gestores e técnicos municipais. O projeto tem como um dos seus objetivos propor uma maior padronização dos procedimentos de cartografi a geotécnica adotados nos diversos níveis (regional, local e de detalhe), o estabelecimento de bases mínimas para os mapeamentos e, principalmente, que tipo de produto se pretende ter e quem será o usuário direto. O estudo foi desenvolvido no âmbito do Termo de Cooperação UFOP/Ministério das Cidades, cujo principal objetivo foi o desenvolvimento de conceitos, metodologia e procedimentos para a elaboração de cartas geotécnicas aplicadas ao planejamento urbano.Item Divulgação do acervo arqueológico mineração no período colonial em Ouro Preto e Mariana.(2014) Sobreira, Frederico Garcia; Maia, André Castanheira; Ferreira, Eduardo Evangelista; Lucon, Thiago Nogueira; Lima, Hernani Mota deAs cidades de Ouro Preto e Mariana foram palco de intensas atividades de mineração do ouro no período colonial (Século XVIII), que deixaram remanescentes e vestígios até os dias atuais. O esvaziamento das atividades mineiras e, consequentemente das cidades, fez com que este acervo fosse preservado até a década de 1970, quando iniciou-se o processo de ocupação urbana destas áreas, muitas vezes com a degradação do patrimônio, pela depredação dos resquícios da antiga mineração, quase sempre pelo desconhecimento da importância destes locais. Na década de 1990 iniciaram-se estudos nestas áreas com a abordagem da preservação patrimonial, com o cadastramento e mapeamento de ruínas, estruturas de mineração e galerias subterrâneas, sendo que hoje tem-se um bom conhecimento do acervo existente. Neste contexto, há uma grande demanda pela divulgação da existência e da importância deste acervo e dos estudos que até o momento foram realizados sobre o tema junto ás comunidades que habitam estas áreas. Assim, o projeto de extensão aqui relatado foi desenvolvido para tentar preencher a lacuna e fomentar uma maior participação da população na preservação do patrimônio arqueológico, buscando criar um elo entre o conhecimento acadêmico hoje existente e as comunidades que residem nos locais onde houve a extração de ouro no século XVIII. O projeto focou cinco comunidades, porém em duas delas fatores externos impediram a continuidade dos trabalhos. As principais atividades desenvolvidas foram o inventário e coleta de dados e informações acerca dos locais, realização de reuniões e palestras junto às comunidades abordando o patrimônio e a história da mineração do ouro no Século XVIII, caminhadas pelos sítios arqueológicos e debates sobre o tema. Também constou como parte do projeto o mapeamento e a avaliação da estabilidade de algumas minas subterrâneas que são atualmente exploradas turisticamente por moradores de uma das comunidades alvo das atividades do projeto.