A importância da caraterização geoambiental para elaboração de planejamento territorial ambiental: o exemplo do primeiro distrito do município de Rio Bonito (RJ)

O crescimento populacional acelerado e a imposição do mercado regional e global no município de Rio Bonito (RJ) proporcionaram alterações no seu espaço territorial. As observações cotidianas e a análise dos mapas e imagens de satélites do município trouxeram questionamentos sobre a organização territorial em face de novos empreendimentos e a situação ambiental. Com essas demandas diferenciadas surge a necessidade de estudos integrados para se caracterizar em escala local as problemáticas com o uso e cobertura da terra e tentar oferecer possibilidades de reorganização numa visão holística de todo o processo, que é dinâmico. A caracterização com uma perspectiva sistêmica, nesse estudo, recebe o nome de Geoambiental. O município de Rio Bonito está localizado no Estado do Rio de Janeiro e possui uma área total de 456,45 km2. É dividido em três distritos: Sede, Boa Esperança e Basílio. O trabalho em questão busca um entendimento sobre as condições ambientais das unidades de paisagem no Primeiro Distrito, a fim de subsidiar alternativas de um desenvolvimento sustentável. A pesquisa teve como objetivo principal demonstrar a importância da Caracterização Geoambiental para realização de planejamento territorial em consonância com a preservação ambiental. Além disso, buscou-se realizar análise do uso e cobertura da terra, identificar vulnerabilidades e estabilidades das Unidades Geoambientais e identificar alternativas viáveis para as questões socioambientais e que tenham como base a compreensão da dinâmica local, as relações sociais e passivos ambientais. A metodologia utilizada consistiu na determinação das Unidades Geoambientais com base na revisão bibliográfica, observação de campo, análise de imagens de satélite, dos mapas geomorfológicos, de drenagem e altimétricos. As informações obtidas foram analisadas para geração de banco de dados digitais no Sistema de Informações Geográficas (SIG), associadas com informações socioeconômicas. A disponibilidade do banco de dados possibilitou a geração de camadas temáticas pela aplicação de rotinas computacionais específicas, permitindo a sua atualização constante. As informações referentes à geologia, geomorfologia, hidrografia, clima, solo, vegetação, recursos minerais foram selecionadas e sistematizadas para a análise das Unidades Geoambientais. A análise do uso e cobertura do solo do Primeiro Distrito revelou que em 2011 as pastagens ocupavam 14.610 ha (67,89%), seguido da floresta com 4.039 ha (18,76%), vegetação secundária e pastagem com 1.848 ha (8,58%) e ocupação urbana de média e baixa densidade, somadas, com 999 ha (4,63%). A caracterização do uso e cobertura do solo é indispensável para compreensão da organização espacial e planejamento de uma gestão ambiental, considerando que a implantação do Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro (COMPERJ) demandará aumento de população e conseqüente sobrecarga na infraestrutura básica municipal. A análise do uso e cobertura demonstrou que os principais problemas das Unidades Geoambientais são decorrentes do uso inadequado da terra em relação as suas potencialidades. O estudo demonstrou, portanto que, a realização de estudos integrados do espaço geográfico pode ser efetuada, sendo necessário lembrar a relevância de se compreender a dinâmica do ambiente para a realização de projetos municipais com vistas a um planejamento territorial sustentável.

3D FE Analyses of Buried Pipeline with Elbows Subjected to Lateral Loading

This study investigates the interaction between soil and pipeline in sand subjected to lateral ground displacements with emphasis on the peak force exerted to a bended elbow-pipe. A series of three-dimensional (3D) finite-element (FE) analyses were performed in both opening and closing modes of the elbow section for different initial pipe bending angles. To model the mechanical behavior of sands, two soil models were adopted: Mohr-Coulomb and Nor-Sand soil model. Investigations also included the effects of pipe embedment depth and soil density. Results show that the opening mode exhibits higher ultimate forces and greater localized deformations than the closing mode. Nondimensional charts that account for pipeline location, bending angle, and soil density are developed. Soil-spring pipeline analyses of an elbow-pipe were performed using modified F-δ soil-spring models based on the 3D FE results and were compared to the findings of conventional spring model analyses using the standard two-dimensional soil-spring model. Results show that the pipe strain does not change in the closing mode case. However, in the opening mode case, the pipe strain computed by the modified analysis is larger than that by the conventional analysis and the difference is more pronounced when the pipe stiffness is stiffer. © 2011 American Society of Civil Engineers.

Embodied Energy and Gas Emissions of Retaining Wall Structures

The embodied energy (EE) and gas emissions of four design alternatives for an embankment retaining wall system are analyzed for a hypothetical highway construction project. The airborne emissions considered are carbon dioxide (CO 2), methane (CH 4), nitrous oxide (N 2O), sulphur oxides (SO X), and nitrogen oxides (NO X). The process stages considered in this study are the initial materials production, transportation of construction machineries and materials, machinery operation during installation, and machinery depreciations. The objectives are (1) to determine whether there are statistically significant differences among the structural alternatives; (2) to understand the relative proportions of impacts for the process stages within each design; (3) to contextualize the impacts to other aspects in life by comparing the computed EE values to household energy consumption and car emission values; and (4) to examine the validity of the adopted EE as an environmental impact indicator through comparison with the amount of gas emissions. For the project considered in this study, the calculated results indicate that propped steel sheet pile wall and minipile wall systems have less embodied energy and gas emissions than cantilever steel tubular wall and secant concrete pile wall systems. The difference in CO 2 emission for the retaining wall of 100 m length between the most and least environmentally preferable wall design is equivalent to an average 2.0 L family car being driven for 6.2 million miles (or 62 cars with a mileage of 10,000 miles/year for 10 years). The impacts in construction are generally notable and careful consideration and optimization of designs will reduce such impacts. The use of recycled steel or steel pile as reinforcement bar is effective in reducing the environmental impact. The embodied energy value of a given design is correlated to the amount of gas emissions. © 2011 American Society of Civil Engineers.