Tema 7 riesgos geologicos externos

TEMA 7 RIESGOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

EL RELIEVE COMO RESULTADO DE LA INTERACCIÓN ENTRE LA DINÁMICA INTERNA Y LA DINÁMICA EXTERNA DE LA TIERRA. El relieve de la superficie terrestre es el resultado de la interacción de fuerzas endógenas y exógenas . Las primeras actúan como creadoras de las grandes elevaciones y depresiones, producidas fundamentalmente por movimientos de componente vertical y, las segundas, como desencadenantes de una continua denudación que tiende a rebajar el relieve originado. Estos procesos de la dinámica externa se agrupan en la cadena meteorización-erosión, transporte y sedimentación . El resultado se manifiesta en la creación de un conjunto de modelados erosivos y deposicionales , que suelen presentar rasgos específicos, en relación con los procesos actuantes en los diferentes ambientes morfogenéticos.

La energía necesaria para la actividad de estos procesos proviene de diferentes fuentes. La radiación solar llega a la superficie terrestre y se transforma parcialmente en calor, que constituye la principal fuente de los procesos meteorológicos. Estos controlan la meteorización, la edafogénesis y el desarrollo del relieve, así como la vida de animales y plantas. Además de la radiación solar, la energía gravitatoria da lugar al transporte de sedimentos, a los movimientos de masa en las laderas, etc. Finalmente, la energía endógena es la causa generadora de los grandes relieves existentes en la superficie terrestre.

RIESGOS GEOLÓGICOS EXTERNOS
FACTORES DESENCADENANTES
TOPOGRAFÍA. Condiciona los movimientos de ladera.
CLIMA. Determina la cantidad y tipo de agente que actúa.
CUBIERTA VEGETAL. Protege el suelo de la erosión.
ACTIVIDADES ANTRÓPICAS.

1. METEORIZACIÓN MECÁNICA O FÍSICA DESCOMPRESIÓN. R ocas sometidas a presión se rompen cuando quedan al descubierto: lajamiento ACCIÓN DEL HIELO En zonas de alta montaña y periglaciares, el hielo actúa como cuña : CRECIMIENTO DE CRISTALES DE HIELO CRECIMIENTO DE CRISTALES DE SAL el agua asciende por capilaridad y deposita las sales que arrastra : CRECIMIENTO DE CRISTALES SALINOS CAMBIOS DE TEMPERATURA . R epetición de los ciclos de dilatación-contracción : TERMOCLÁSTIA ACCIÓN DE ORGANISMOS . A cción de las raices de las plantas : ROTURAS Y ACUÑAMIENTOS CAMBIOS DE HUMEDAD . P rovoca la expansión del terreno: HIDRATACIÓN FÍSICA

2. METEORIZACIÓN QUÍMICA OXIDACIÓN. COMBINACIÓN DE OXÍGENO CON OTROS ELEMENTOS HACIENDO VULNERABLE EL TERRENO: OXIDACIÓN-REDUCCIÓN CARBONATACIÓN . ACCIÓN DEL DIÓXIDO DE CARBONO DISUELTO EN AGUA QUE ES CAPAZ DE DISOLVER LOS CARBONATOS: CARBONATACIÓN DISOLUCIÓN. ACTUA SOLO SOBRE LOS MATERIALES SOLUBLES EN AGUA: DISOLUCIÓN HIDRÓLISIS. EL AGUA DISOCIADA ACTUA SOBRE LOS MATERIALES PRODUCIENDO COMPUESTOS Y LIBERANDO COMPONENTES QUE PUEDEN SER ARRASTRADOS: HIDRÓLISIS HIDRATACIÓN MOLÉCULAS DE AGUA SE INTRODUCEN EN LOS MINERALES PROVOCANDO VARIACIONES DE VOLUMEN Y SOLUBILIDAD: HIDRATACIÓN QUÍMICA 3. METEORIZACIÓN BIOLÓGICA PRODUCIDA POR ORGANISMOS VIVOS, SE INCLUYE DENTRO DE LA METEORIZACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA

METEORIZACION QUÍMICA

EFECTO CUÑA DE HIELO

CANCHAL

METEORIZACIÓN BIOLÓGICA: EFECTO CUÑA DE RAIZ

DIACLASAS

METEORIZACIÓN QUÍMICA DEL GRANITO

METEORIZACIÓN QUÍMICA POR DISOLUCIÓN: LAPIAZ

EROSIÓN, TRANSPORTE Y SEDIMENTACIÓN EN CLIMAS TEMPLADOS 1.- PRINCIPALES AGENTES EROSIVOS EN CLIMAS TEMPLADOS. VIENTO. Principalmente en zonas de escasa vegetación. CORRIENTES DE AGUA. Rios, aguas subterráneas, corrientes, mareas, olas CORRIENTES DE TURBIDEZ. En aguas profundas, taludes de lagos y océanos COLADAS DE BARRO. En laderas y valles, incluso por debajo de los taludes oceánicos 2.-PROCESOS EROSIVOS INDUCIDA POR EL PROPIO FLUIDO: DEFLACCIÓN, ACCIÓN HIDRÁULICA, ELIMINACIÓN DE PARTÍCULAS POCO COHERENTES. ABRASIÓN. PRODUCIDA POR PARTICULAS ARRASTRADAS. 3.- FACTORES QUE CONTROLAN LA EROSIÓN CLIMA. LA EROSIÓN DEPENDE DE LAS CONDICIONES CLIMÁTICAS ACTIVIDAD BIOLÓGICA. DESARROLLO DE VEGETACIÓN O DEFORESTACIÓN LITOLOGÍA. CARACTERISTICAS DEL SUELO TOPOGRAFÍA. RELIEVE DEL SUELO TIEMPO. DURACIÓN DE UNA DETERMINADA ACTIVIDAD

EROSIÓN EÓLICA ALVEOLAR

EROSIÓN HÍDRICA: LAPIAZ

DESPRENDIMIENTO: CAIDA DE BLOQUES

EROSIÓN DE UN RÍO

TIPOS DE TRANSPORTE

AMBIENTES SEDIMENTARIOS FLUVIALES

CONOS DE DEYECCIÓN DE UN TORRENTE

TIPOS DE RIESGOS GEOMORFOLÓGICOS EXTERNOS. A) MOVIMIENTOS DE LADERA Pueden ser naturales o inducidos. B) SUBSIDENCIAS Y COLAPSOS C) ARCILLAS EXPANSIVAS

RIESGOS DEBIDOS A MOVIMIENTOS DEL TERRENO
RIESGOS DEBIDOS A MOVIMIENTOS DE LADERA
En su forma más general, los movimientos de ladera son cambios en la forma geométrica externa de la superficie terrestre en zonas localizadas, debido a la fuerza de la gravedad . El tipo, forma y causas del movimiento está en función de una gran variedad de parámetros:
La naturaleza de la roca: edad, tiempo y forma de la rotura, profundidad de las capas de terreno afectadas, etc.
Clima.
Topografía.
Actividad humana

FACTORES CONDICIONANTES :
Litológicos : Materiales alterados o de diferente naturaleza.
Estructurales : Planos inclinados o fracturas.
Climáticos : Alternancia de climas.
Hidrológicos : Cambios, o alternancia de estratos de diferente permeabilidad.
Topográficos . Pendientes superiores al 15%.
Vegetación : Escasez de vegetación.

Los movimientos de ladera tienen efectos catastróficos en dos sentidos: efecto directo sobre las personas y sus bienes (pérdidas de vidas humanas y pérdidas económicas), efecto indirecto sobre otros sistemas (fluvial, glaciar, embalses, etc.), incrementando el riesgo producido por éstos (por ejemplo, inundaciones debido a la interceptación de un río por los materiales deslizados desde las laderas)
Los principales tipos de movimiento de laderas son:
1. Movimientos en masa.
Reptación o creep.
Coladas de barro.
Solifluxión.
Deslizamientos
2. Desplazamiento de materiales individualizados.
Desprendimientos
Avalanchas

1. MOVIMIENTOS EN MASA. Reptación o creep . Movimiento lento a favor de pendiente. T odo el suelo se desliza por la combinación de dos movimientos, un ascenso perpendicular a la superficie en los momentos en los que el suelo se hincha por acción del agua, y un descenso vertical, ladera abajo, al perder agua y deshincharse). En los lugares sometidos a creep es fácil ver árboles curvados anormalmente hacia arriba y postes y vallas inclinados.

Coladas de barro. M ovimientos de detritus saturados de agua que circulan por cauces definidos) fluencias de arcilla (movimientos de detritus saturados de agua que discurren sin confinarse a un cauce definido. Son movimientos rápidos.

Solifluxión. Parecidos a las coladas pero muy lentos.

Deslizamientos : son procesos en los que la trayectoria seguida por los materiales en movimiento no es aérea, sino que se produce por resbalamientos al ceder una o varias superficies de rotura. En estos procesos la masa de materiales que se desplaza lo hace de forma ordenada, coherente y sin entremezclarse los materiales . Se habla de deslizamientos planos cuando los materiales resbalan siguiendo un plano paralelo a la superficie del talud; el deslizamiento se denomina rotacional si la superficie de rotura es curva. Los deslizamientos suelen producirse sobre distintos tipos de materiales, pero los limos y arcillas juegan siempre un papel fundamental, ya sea deslizándose por sí mismas al empaparse de agua, ya sirviendo de material lubricante para que sobre ellas resbalen otros materiales suprayacentes (situados encima).

DESLIZAMIENTO A FAVOR DE SUPERFICIES DE ESTRATIFICACIÓN

DERRUMBE

DESPLAZAMIENTO DE MATERIALES INDIVIDUALIZADOS Desprendimientos : son muy frecuentes en nuestro país y se caracterizan porque los materiales siguen una trayectoria de caída libre, total o parcialmente aérea . Su resultado más frecuente es la formación de canchales a los pies de las laderas. El origen del proceso puede ser muy variado: gelifracción (ver tema anterior), procesos erosivos que inestabilizan la pendiente, alteración de la pendiente por la construcción de infraestructuras, etc. Suelen afectar a rocas coherentes como las calizas , capaces de formar voladizos de gran tamaño que se desploman a favor de la gravedad cuando la erosión los vence.

DESPRENDIMIENTO

Avalanchas : en este caso, la trayectoria seguida por los materiales tampoco es aérea pero, a diferencia de los deslizamientos, durante las avalanchas se produce un entremezclado de todos los materiales . Son movimientos muy rápidos de caída de una masa de rocas, derrubios (restos de la meteorización de las rocas), tierra o barro que se mueven de forma no coherente. Aquí se incluyen fenómenos como los aludes de nieve.

DESPRENDIMIENTOS Y CAIDAS

MEDIDAS CONTRA EL RIESGO DE MOVIMIENTOS DE LADERAS

MEDIDAS PREVENTIVAS Y PREDICTIVAS 1.- Las medidas predictivas, elaboración de mapas de riesgo , estudiando los factores que favorecen o impiden: Los factores que favorecen los riesgos derivados de los movimientos de ladera son de varios tipos: + hídricos : aumento de la escorrentía superficial, estancamiento del agua, cambios frecuentes en el nivel freático, etc. + geológicos y topográficos : pendientes fuertes, materiales no consolidados, existencia de fracturas en el terreno, alternancia de estratos de distinta permeabilidad, etc. + climáticos : épocas de deshielo, situaciones tormentosas, etc. + biológicos : ausencia de tapiz vegetal. + humanos : modificaciones de laderas por apertura de taludes, socavamientos de bases de pendientes, labores mineras, formación de escombreras, desmontes, tala abusiva, asentamientos humanos en la base de laderas.

- Los factores que disminuyen la probabilidad del riesgo son sobre todo: la existencia de vegetación fuertemente enraizada , existencia de materiales cohesionados y los terrenos llanos o de pendientes suaves .

2.- Las medidas preventivas y correctoras tienen carácter estructural y se basan generalmente en dispositivos que retengan los materiales o eviten la erosión: - Realización de obras de drenaje para disminuir la escorrentía , el encharcamiento y la erosión hídrica. - Construcción de muros, contrafuertes, anclajes o mallas para retener los materiales en las laderas. - Modificación de la pendiente del terreno mediante aterrazamientos o rellenos de materiales en las zonas bajas de las laderas. El hormigón se emplea para crear apoyos a bloques sueltos, calzándolos por medio de pilares, uniéndolos a las partes sanas, etc. - Aumento de la resistencia del terreno , instalando barras de acero, inyectando materiales cohesivos (el gutinado consiste en proyectar mortero sobre las superficies o grietas), etc. - Revegetación de las laderas para aumentar la retención del terreno y disminuir la escorrentía superficial y la erosión.

ALUDES

RIESGOS DEBIDOS A HUNDIMIENTOS Los hundimientos consisten en deslizamientos verticales de los materiales como consecuencia de su asentamiento. Se suelen llamar subsidencias cuando se producen de manera lenta y colapsos cuando son derrumbamientos rápidos. Pueden deberse a varias causas entre las que vamos a destacar:. + Hundimientos debidos a fenómenos kársticos : son típicos en zonas con rocas carbonatadas (calizas y dolomías) y en menor medida de zonas con yesos. Estas rocas tienen la peculiaridad de ser solubles en agua (pura o con CO2 disuelto), con lo que el agua que se infiltra por sus grietas va disolviendo el macizo montañoso por su interior, excavando simas (conductos verticales), galerías (conductos horizontales) y cuevas. Cuando la tasa de disolución en un macizo kárstico es muy alta, se producen hundimientos, normalmente colapsos , al ceder los techos de las cuevas o galerías excavadas por el agua.

Las áreas karsticas son muy abundantes en España (torcas de Cuenca, torcal de Antequera, etc.) y, por tanto, el riesgo de hundimientos que las acompaña. El mejor método de lucha contra este fenómeno consiste en el conocimiento y cartografía de las zonas afectadas para tomar las medidas restrictivas oportunas a la hora de su uso. Esto nos permitirá conocer las áreas potenciales, ya que es imposible predecir el momento en que se producirá el hundimiento.

+ Otra posible causa de hundimientos es la extracción de fluídos subterráneos (aguas subterráneas o petróleo) lo que produce la compactación del terreno situado encima y su subsidencia (esta situación se ha producido en Murcia capital debido a la sobreexplotación del acuífero situado debajo; esto ha provocado la subsidencia del terreno y el correspondiente daño a los edificios situados encima, como consecuencia del mal asiento de sus cimientos). Las subsidencias son procesos que ocurren de forma lenta , al contrario que los hundimientos debidos a fenómenos kársticos que suelen ser colapsos repentinos del terreno.

TIPOS DE SUBSIDENCIAS

HUNDIMIENTOS Y SUBSIDENCIAS

+ Los hundimientos también se pueden producir asociados a la minería (hundimiento del techo de las galerías) o a la licuefación de arcillas o limos debidos a procesos sísmicos (estas rocas adoptan una consistencia similar a la de un fluido y los materiales y construcciones situadas encima no tienen soporte firme y se hunden)

MEDIDAS PREVENTIVAS : .- Realizar estudios geológicos para detectar zonas de riesgo. .- Elaborar mapas de riesgo. .- Realizar una ordenación del territorio. MEDIDAS CORRECTORAS .- Rellenar cavidades. .- Evitar la construcción sobre antiguos asentamientos mineros, zonas carsticas o lugares de explotaciones petrolíferas o gaseosas.

RIESGOS DEBIDOS A SUELOS EXPANSIVOS Este tipo de riesgo se debe a la capacidad que tienen las arcillas, las margas, los limos y más raramente los yesos, de responder a los cambios de humedad con un brusco cambio de volumen . Cuando la humedad es baja, se contraen disminuyendo su volumen; cuando aumenta, estos materiales absorben el agua como una esponja, con el consiguiente aumento de volumen y la expansión del terreno. Son las tensiones producidas por esta continua retracción y distensión las que pueden llegar a dañar las infraestructuras. El hinchamiento por hidratación y el agrietamiento cuando se desecan en épocas de sequía produce roturas del terreno y de las construcciones por pérdida del asentamiento de los cimientos y muros. Asimismo, provoca deterioro de taludes (favoreciendo los movimientos de ladera), la rotura de cañerías y otras conducciones (drenajes, por ejemplo) y la deformación de las aceras, el pavimento o las carreteras.

Las causas de este riesgo pueden ser naturales, debido a la alternancia de períodos de lluvias y sequía , o inducidas por el ser humano al sobreexplotar los acuíferos , al exceso de riego o a las fugas que se producen en sus conducciones de agua.
Los métodos de predicción se basan en la elaboración de mapas de riesgo teniendo en cuenta la geología del terreno, el clima, la pendiente, el drenaje y las construcciones.
Como medidas preventivas no estructurales están la Ordenación Territorial y los mapas de riesgo.
Entre las medidas preventivas estructurales :
Estabilización de suelos arcillosos con cal.
Relleno de huecos con materiales resistentes.
Normas de construcción adecuadas : pilotes profundos, cámaras de aire.
Impermeabilización.

La distribución de los suelos expansivos suele correr paralela a las depresiones y cuencas de los ríos, las cuales se encuentran rellenas de material arcilloso que el río ha dio depositando en sucesivas avenidas. Como ejemplos de zonas donde se pueden producir estos fenómenos tenemos las cuencas de la parte sur de Murcia y Almería: zona del Guadalentín, Vera, Tabernas, etc.

INUNDACIÓN

CAUSAS
Climáticas : huracanes, lluvias torrenciales, fusión de nieve o hielo.
Geológicas : obstrucción de cauces por derrumbamientos, roturas de presas, marejadas, etc.
Antrópicas: urbanización de cauces.

INUNDACIONES
AVENIDAS:
INUNDACIONES DE AGUAS CONTINENTALES
Torrenciales . En cauces secos o en laderas montañosas. Sólo llevan agua tras lluvias torrenciales o en deshielo.

Fluviales. De río (cauces de agua permanente y encauzadas)
Su riesgo tiene causas antrópicas: urbanización.

RÍOS: TRAMO ALTO

TRAMO MEDIO

MEANDROS

FORMACIÓN TERRAZAS FLUVIALES

VALLE: LLANURA DE INUNDACIÓN

PELIGROSIDAD DE LAS INUNDACIONES La infiltración : vegetación y tipo de roca (rocas impermeables), asfaltado

Predicción de inundaciones
Previsiones meteorológicas: satélites meteorológicos: Meteosat.
Diagramas de variación de caudal
Elaboración de mapas de riesgo

Inundaciones en España

Prevención de inundaciones
Soluciones estructurales (obras en el cauce):
Construcciones de diques.
Aumento del cauce: ensanchamiento y dragados.
Desvío de cauces.
Reforestación y conservación del suelo.
Laminación: construcción de embalses.
Estaciones de control.

Prevención de inundaciones
Soluciones no estructurales (reducen vulnerabilidad).
Ordenación del territorio
Planes de Protección civil
Modelos de simulación
Seguros y ayudas

INUNDACIONES EN LA REGIÓN DE MURCIA Murcia, al estar situada en el Levante español, ha sido propensa a sufrir tradicionalmente lluvias torrenciales debido a causas naturales de origen climático y meteorológico, como son la gota fría. El río Segura y sus principales afluentes, llámense ríos o ramblas, se caracterizan hidrológicamente por su irregularidad, alternándose enormes crecidas con inundaciones y acusados estiajes. En la Región de Murcia las referencias documentales sobre inundaciones datan de 1143. En los dos últimos siglos se podría decir que han ocurrido, como promedio, una inundación cada dos años. Analizando el siglo XX por décadas, las décadas más desastrosas y en las que se registraron el mayor número de inundaciones fueron la década de 1920 a 1930 (con 13 episodios), seguida de la década de 1940 a 1950 (con 11 episodios) y las décadas de 1950 a 1960 y de 1980 a 1990 (con 6 episodios).

Respecto a la época del año en el que las inundaciones se dan con mayor frecuencia, es el otoño (con un 53.3%), siendo el mes de octubre en el que se registran el mayor número de ellas (con el 28% respecto al total anual) y las de consecuencias más devastadoras, tanto para el número de pérdidas humanas como por las pérdidas materiales.

Principales inundaciones sucedidas en la Región de Murcia
La primera riada, con nombre, es la de Santa Lucía, datada en 1143.
En el siglo XVII se produjeron dos riadas separadas entre sí tan solo por 2 años, la Riada de San Calixto en octubre de 1651 y la Riada de San Severo en noviembre de 1953.
En el siglo XVIII, entre las más desastrosas son de citar la Riada de San Leovigildo en junio de 1704 y la de San Pedro Regalado en octubre de 1775.
El siglo XIX comienza con la rotura de la presa de Puentes debida a unas lluvias muy intensas, teniendo lugar importantes inundaciones, llegándose a contabilizar 608 muertos en Lorca.
El 14 de octubre de 1879 tuvo lugar la riada más famosa de la historia de Murcia, la Riada de Santa Teresa. El número de muertos 761. Se estima que las precipitaciones caídas fueron de 500-600 l/m2.

PREVENCIÓN INUNDACIONES

Ejercicio 11

Riesgos geológicos mixtos
Erosión y sedimentación . Son procesos muy influidos por las actividades antrópicas: minería, deforestación, prácticas inadecuadas de cultivo, construcción de embalse, etc.
En los ríos la erosión y sedimentación está en función de la energía potencial del agua que conforme discurre se transforma en energía cinética

PERFIL DE EQUILIBRIO
Todos los ríos tienden a alcanzarlo.
Toda la energía se invierte en transportar el agua sin que haya erosión ni sedimentación
Si se producen cambios en el nivel de base el río busca un nuevo perfil de equilibrio mediante la EROSIÓN REMONTANTE O LA AGRADACIÓN

Dinámica litoral Formas de modelado costero

Riesgos 1. Retroceso de acantilados . Se previene construyendo muros en la base, lo que puede ocasionar nuevos riesgos (desaparición de playas)

Riesgos 2. Interrupción de corrientes costeras.
Alteraciones de deltas.
Extracción de arena.
Regeneración de playas o creación
La corriente de deriva circula paralela a la costa. Es el agente formador de playas, flechas, tómbolos, albuferas, marismas, etc. Las construcciones (espigones, puertos, muelles, etc) interrumpen la corriente de deriva.

Densidad de población en España por término municipal. Las mayores densidades se localizan en algunos núcleos urbanos como Madrid o Zaragoza y en las costas (en negro y marrón oscuro, respectivamente, >600 y de 300 a 600 habitantes por km2). (Fuente: Instituto Nacional de Estadística, 2006)

Composición de imágenes de satélite de Europa de noche, donde se aprecia muy bien la concentración de la población en las costas y en grandes núcleos urbanos. (Fuente: Defense Meteorological Satellite Program y Operational Linescan System)

Costa de Murcia. Sol, playa y... ¡desierto! (Fotografía: IGME)

Titular de prensa que muestra el resultado de la construcción de dos pantanales, en Huelva y la desembocadura del Guadiana, sobre la costa de Cádiz. (Fuente: El País)

Titular de prensa que muestra el resultado de un temporal sobre las playas de Málaga (Fuente: El País)

La urbanización salvaje de esta zona de costa impide la infiltración del agua cuando llueve, lo que favorece las inundaciones.

Prevención de riesgos costeros
Mapas de peligrosidad
Ordenación del territorio:
Zona de servidumbre. 100 m
Zona de influencia. Hasta 500 m.

Riesgo de desplazamiento dunar
Medidas predictivas
Fotos seriadas
Medidas preventivas
Empalizadas.
Vegetación

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Tema 7 riesgos geologicos externos

by pacozamora1 on Feb 02, 2011

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