jueves, 26 de noviembre de 2015

SEMANA VII MOVIMIENTOS EN MASA Y ESTABILIDAD DE TALUDES NATURALES.

MOVIMIENTO EN MASA Y ESTABILIDAD DE TALUDES 

Son los desplazamientos de masas de suelo, causados por exceso de agua en el terreno y por efecto de la fuerza de gravedad.

Los movimientos en masa son procesos esencialmente gravitatorios, por los cuales una parte de la masa del terreno se desplaza a una cota inferior de la original sin que medie ostensiblemente medio de transporte alguno, siendo tan solo necesario que las fuerzas estabilizadoras sean superadas por las desestabilizadoras. Este tipo de procesos gravitatorios se interrelacionan mutuamente con las precipitaciones altas, de tal forma que frecuentemente las lluvias torrenciales son causantes y/o precursoras de los movimientos en masa, ya que aumentan las fuerzas desestabilizadoras y reducen la resistencia del suelo al deslizamiento (Gray y Sotir, 1996; TRAGSA Y TRAGSATEC, 1994).


Por lo general los movimientos masales toman nombres diversos (deslizamientos, derrumbes, coladas de barro, solifluxión, hundimientos desprendimientos y desplomes) (Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, Federacafé,1975), los cuales dependen del grado de saturación del terreno, velocidad del desplazamiento, profundidad de la masa desplazada y grado y longitud de la pendiente del terreno.  Por tanto, Dolffus (1973) los agrupa con el nombre de golpes de cuchara, por sus dimensiones siempre pequeñas, profundidad escasa y su relación directa con la intervención del hombre.

Los movimientos masales, están gobernados por la Ecuación de Esfuerzo o Resistencia al Cortante Tangencial.

Para el estudio de la estabilidad de una ladera contra los movimientos masales, se requiere estimar la resistencia del suelo ante la acción de esfuerzos de cortante tangencial, la cual consiste en la modelación física del fenómeno del deslizamiento y que permite establecer la resistencia máxima del suelo al movimiento de sus partículas; es decir: la fuerza que se opone al deslizamiento o resbalamiento del suelo sobre si mismo, la cual es impartida por las fuerzas cohesivas entre partículas y por la resistencia friccional entre estas cuando son forzadas a deslizarse (Gray y Sotir, 1996; Suárez, 1998).

Consecuentemente, el esfuerzo cortante es importante en la capacidad de los fluidos (agua o viento) para causar erosión. La resistencia al cortante tangencial de los suelos tiene su efecto en el arranque de las partículas del suelo, erosión por cárcavas y en las orillas de los ríos y movimientos masales (Lal,1990).

La teoría de Charles Auguste de Coulomb (propuesta en 1773) establece que un material falla cuando el esfuerzo cortante en una dirección iguala la resistencia al cortante en la misma dirección, lo cual depende de la cohesión y la fricción interna entre los granos del suelo, y está dada por la ecuación de Mohr-Coulomb:

El esfuerzo cortante, es definido por la siguiente ecuación, llamada la Ley de Coulomb,

 

S = C+sn tan F


Donde S es el esfuerzo cortante o resistencia al cortante tangencial, C es la cohesión del suelo, sn es el esfuerzo normal sobre un plano crítico, tan F es el coeficiente de fricción y F es el ángulo de fricción interna del suelo (Lal,1990). Terzaghi (1925) citado por Lal (1990), reportó la importancia de la presión de los poros con agua sobre el esfuerzo cortante.  Existe una forma modificada de esta ecuación, llamada ecuación de esfuerzo cortante de Coulomb-Hvorslev (Hvorslev, 1937 citados por Lal, 1990).


S = C’ + s’ tan F



Donde C’ es la cohesión efectiva del suelo (o efecto de la atracción entre partículas), s’ es el esfuerzo normal efectivo y F’ es el ángulo efectivo de la fricción normal.  El esfuerzo efectivo es dado por

s’ = s - U

Donde s’ es el esfuerzo efectivo o intergranular, s es el esfuerzo total y U es la presión de los poros con agua (Lal,1990).

Según Márquez (1984), cuando existen esfuerzos neutros en el suelo, una manera más conveniente de escribir la ecuación de Coulomb es:

S = C + (s - U) tan F


Esta expresión matemática constituye sólo una simplificación muy grande de una relación compleja. Coulomb supuso que C y F eran constantes e independientes una de la otra; sin embargo, no son ni lo uno ni lo otro. No obstante a pesar de su simplicidad, la ecuación de Coulomb ha venido siendo usada actualmente, aún en análisis complicados relativos a la resistencia al cortante de los suelos (Márquez, 1984).


                                                                TALUDES

Se comprende bajo el nombre genérico de taludes cualesquiera superficiesinclinadas respecto a la horizontal que hayan de adoptar permanentemente lasestructuras de tierra, bien sea en forma natural o como consecuencia de laintervención humana en una obra de ingeniería. Desde este primer punto devistalos taludes se dividen en naturales (laderas) o artificiales (cortes y terraplenes).Aun cuando las laderas naturales pueden plantear y de hecho plantean problemasque pueden llegar a ser de vital importancia, en este capítulo se tratarán enforma predominante los taludes artificiales, pero se mencionarán lascaracterísticas más importantes que pueden ser fuente de preocupacióningenieril en las laderas naturales.

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES.-El moderno desarrollo de las actuales vías de comunicación, tales como loscanales, caminos o ferrocarriles, así como elimpulso de la construcción de presasde tierra ha recibido en todo momento en los últimos años y eldesenvolvimientode obras de protección contra la acción de los ríos, por medio de desbordes, etc.,han puesto al diseño y la construcción de taludes en un plano de importanciaingenieril de primer orden. Tanto por el aspecto de inversión como por el deconsecuencias derivadas de su falla, los taludes constituyen hoy una de lasestructuras ingenieriles que exigen mayor cuidado por parte del proyectista.Es obvio que la construcción de estas estructuras es probablemente tan antiguacomo la misma humanidad; sin embargo, durante casi toda la época histórica yhan constituido un problema al margen de todainvestigación científica; hastahace relativamente pocos años los taludes se manejaron con normas puramenteempíricas, sin ningún criterio generalizador de las experiencias adquiridas, laexpansión del ferrocarril y el canal primero y de la carretera después, provocaronlos primeros intentos para el estudio racional de este campo; pero no fue sinohasta el advenimiento de la actual Mecánica de Suelos cuando fue posible aplicaral diseño de taludes normas y criterios, que sistemáticamente tomasen en cuentalas propiedades mecánicas e hidráulicas de los suelos constitutivos, obteniendoexperiencia sobre bases firmes y desarrollando las ideas teóricas que permitenconocer cada vez más detalladamente el funcionamiento particular de estasestructuras. La historia del desarrollo de la técnica constructiva depresas detierra y de los métodos de análisis de las mismas es uno de los tantos ejemplos enapoyo de la afirmación anterior; hoy gracias al aporte de la Mecánica de Suelos alanálisis de taludes, entre otras razones se constituyen doquiera presas que haceapenas 30 ó 40 años se estimarían imposibles de realizar.



                                                         AGUAS CONTINENTALES

Aguas superficiales son las aguas que circulan sobre la superficie del suelo. El agua superficial se produce por la escorrentía generada a partir de las precipitaciones o por el afloramiento de aguas subterraneas. Pueden presentarse en forma correntosa, como en el caso de corrientes, rios y arroyos, o quietas si se trata de lagos, reservorios, embalses, lagunas, humedales, estuarios, oceanos y mares.
Para propósitos regulatorios, suele definirse al agua superficial como toda agua abierta a la atmósfera y sujeta a escorrentía superficial. Una vez producida, el agua superficial sigue el camino que le ofrece menor resistencia. Una serie de arroyos, riachuelos, corrientes y ríos llevan el agua desde áreas con pendiente descendente hacia un curso de agua principal.
Una área de drenaje suele denominarse como cuenca de drenaje o cuenca hidrografica.
La calidad del agua está fuertemente influenciada por el punto de la cuenca en que se desvía para su uso. La calidad de corrientes, ríos y arroyos, varía de acuerdo a los caudales estacionales y puede cambiar significativamente a causa de las precipitaciones y derrames accidentales. Los lagos, reservorios, embalses y lagunas presentan en general, menor cantidad de sedimentos que los ríos, sin embargo están sujetos a mayores impactos desde el punto de vista de actividad microbiológica. Los cuerpos de agua quietos tales como lagos y reservorios, envejecen en un período relativamente grande como resultado de procesos naturales. Este proceso de envejecimiento está influenciado por la actividad microbiológica que se encuentra relacionada directamente con los niveles de nutrientes en el cuerpo de agua y puede verse acelerada por la actividad humana.
  
             


              

                          IMPACTOS EN AGUAS SUPERFICIALES

Por contaminación de las aguas superficiales, se entiende la incorporación de elementos extraños (de naturaleza física, química o biológica), los cuales hacen inútil su uso (para beber, vida acuática, recreación, riego, en industria, energía, transporte).
Distintas actuaciones tienen que ver con la contaminación de las aguas superficiales.

·         Industrias o centrales que utilizan el agua como refrigerante. El correspondiente vertido de agua a mayor temperatura.
·         Industrias que vierten aguas residuales. También, provenientes de zonas urbanas.
·         Dragado de ríos, lagos, estuarios, zonas costeras, en presas.
·         Construcción de presas. Canalización de ríos.
·         Deforestación. Desarrollo agrícola con uso de agroquímicos.
·         Vertido de residuos tóxicos y peligrosos por la explotación minera.
·         Derrames o vertidos por la industria petrolera.
·         Proyectos urbanos adyacentes a ríos, lagos, estuarios o áreas de costa.
La contaminación de las aguas por acción del hombre, comenzó a ser sensible al organizarse las ciudades. La preocupación inicial del hombre urbano era por su salud en relación con los residuos orgánicos, expresada con baños alejados del resto de las casas, en canales abiertos en las calles, y finalmente en drenajes. El sistema de drenajes que conducía el agua servida a letrinas, fue posteriormente reemplazado por vertidos hacia ríos importantes o hacia el mar. Esta situación se agravó por el desarrollo industrial y el uso de las masas de agua como depositarias de tales residuos. Recién a comienzos del siglo XX comenzó la preocupación por el tratamiento en pozas sépticas que ha ido evolucionando a sistemas más avanzados de depuración. Inicialmente, estos sistemas se preocupaban más por la separación de los elementos contaminantes, para ahora incluir en esa preocupación a la eliminación de los elementos residuales de la propia depuración.

La calidad del agua

Pero, ¿qué califica al agua para considerarse apta para distintos usos?. La calidad del agua puede medirse a través de sus características físicas, químicas y biológicas. Cada una de ellas puede a su vez ser caracterizadas por distintos parámetros, generalmente según su origen, conforme se indica en la tabla siguiente.
 Características asociadas a la calidad del agua
Características
Fuentes
Propiedades físicas
·       Color
Residuos domésticos e industriales, descomposición de materiales orgánicos.
·       Olor
Aguas residuales en descomposición, residuos industriales.
·       Sólidos
Abastecimiento de agua, residuos domésticos e industriales, erosión de suelos, infiltración de aguas subterráneas, residuos mineros.
·       Temperatura
Residuos domésticos e industriales y mineros. Centrales.
Componentes químicos
Orgánicos
·       Carbohidratos
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Grasas animales, aceites, grasas
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Pesticidas
Residuos agrícolas
·       Fenoles
Residuos industriales
·       Proteínas
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Contaminantes principales
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Detergentes
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Compuestos orgánicos volátiles
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Otros
Descomposición natural de materiales orgánicos.
Inorgánicos
·       Alcalinidad
Residuos domésticos, abastecimiento de agua, infiltración de aguas subterráneas.
·       Cloruros
Residuos domésticos, abastecimiento de agua, infiltración de aguas subterráneas
·       Metales pesados
Residuos industriales
·       Nitrógeno
Residuos domésticos y agrícolas
·       Acidez
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Fósforo
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Contaminantes principales
Residuos domésticos, actividades comerciales e industriales
·       Azufre
Residuos domésticos, abastecimiento de agua, actividades comerciales e industriales.
Gases
·       Sulfuro de hidrógeno
Descomposición de residuos domésticos.
·       Metano
Descomposición de residuos domésticos.
·       Oxígeno
Abastecimiento de agua, actividades comerciales e industriales.
Constituyentes biológicos
·       Animales
Cursos de agua abiertos y plantas de tratamiento.
·       Plantas
Cursos de agua abiertos y plantas de tratamiento
·       Bacterias
Residuos domésticos, infiltración de aguas superficiales, plantas de tratamiento.
·       Virus
Residuos domésticos.

Los derrumbes
Los derrumbes son movimientos de tierra, de
forma rápida, violenta y espectacular que se 
producen en fuertes pendientes, originados
 por la gravedad o por saturación de 
agua.Existen muchos factores que contribuyen 
a la formación de los derrumbes; 
principalmente el clima, la topografía y el ser humano.

El Clima
Según las características que presenta el clima, puede favorecer la inestabilidad

 del subsuelo al aportar una gran cantidad de agua. La presión que ejerce el líquido en los 
poros y fisuras del suelo desencadenan el derrumbe. 
Así mismo, las lluvias y la formación de corrientes de agua por la superficie producen las 
erosiones de la tierra creando inestabilidad que puede producir un derrumbe.
La TopografíaLos deslizamientos ocurren con mayor frecuencia en terrenos de pendiente
 pronunciada y desprovistos de vegetación.
El ser humano:El clima y la topografía forman 
parte del natural equilibrio geológico. Pero este
 equilibrio por lo general es roto por la actividad 
constructiva y destructiva del hombre. De esta 
manera, se contribuye a provocar o acelerar estos fenómenos. 
Ejemplo de esto son las carreteras que se 
construyen por zonas montañosas, o en terrenos
 inestables y pocos comprimidos. Para esto se
 necesita una planificación adecuada.

Los efectos que causan los deslizamientos de tierra:
  • Ruptura o agrietamiento del suelo 
  • Erosión intensa 
  • Sepultamiento de infraestructura (edificaciones)
  • Pérdida de vidas 
  • Derrumbes 
  • Represamiento y generación de embalses en cauces fluviales con desarrollo de 
  • eventuales avalanchas de lodo y rocas.


Deslizamientos


Piedras, tierra y vegetación que se deslizan rápida o lentamente cuesta abajo porque el 
suelo no es lo suficientemente firme. Se presentan sobre todo en la época lluviosa o 
durante una actividad sísmica.
Estos deslizamientos de tierra se han hecho cada vez más comunes y han cobrado gran
 cantidad de vidas humanas. Ahora que las ciudades crecen desmesuradamente se 
hace cada día más necesario que sus viviendas y edificios se construyan contra riesgos de 
deslizamientos.
¿Por qué se producen y qué daños provocan?
Casi siempre son provocados por la acción del ser humano, aunque la naturaleza también
 pone su parte. Entre las principales causas pueden citarse:
 La deforestación de las faldas de los cerros o montañas.
 Las formas de sembrar en las montañas no son las más adecuadas (sembrar a favor de la 
pendiente).
 La construcción de muchas casas o comunidades en las faldas de las montañas.
 Las lluvias fuertes que duran varios días.
 Los cortes que se hacen en las faldas de las montañas para construir carreteras, caminos o 
viviendas.

¿Qué podemos hacer para prevenir un deslizamiento?

 Identificar las zonas de deslizamiento cercanas a nuestra vivienda
 Preparar un Plan familiar de prevención de deslizamientos
 Establecer las vías de evacuación
 Tener preparado un equipo de emergencia con un botiquín de primeros auxilios, radio,
 linterna de pilas, cobijas, fósforos y velas
 Identificar las zonas de deslizamiento
 Iniciar las actividades de mitigación en las construcciones que se encuentren cerca de
 las zonas de deslizamientos
 Sembrar árboles en las faldas de las montañas. Las raíces de las plantas ayudan a 
sostener la tierra y absorben el agua.
 Respetar la vegetación que existe en la zona.
 No realizar quema de la vegetación como técnica para el cultivo de la tierra. Esta 
práctica ocasiona la destrucción de la capa vegetal del suelo,erosiona el terreno y puede
 generar incendios de grandes proporciones.
 Evitar el sobrepastoreo, cambiando periódicamente el ganado de un lugar a otro,
 para así evitar el desgaste de los terrenos y su posible erosión.
 Cultivo en terrazas, siguiendo las curvas del terreno
 Construir las viviendas en zonas seguras; no hacerlo en terrenos erosionados o en la 
falda de montañas muy húmedas.
 Si usted sabe que su comunidad se encuentra en un área de posibles deslizamientos,
 notifique a las autoridades e inmediatamente forme un comité de rescate y practique
 simulacros para preparar a la población en lo que hay que hacer ante un eventual 
desastre de esta naturaleza.
 Iniciar con el maestro o la maestra una campaña para la prevención de deslizamientos
 Conocer sobre las zonas de deslizamiento existentes en la comunidad y cerca de la escuela
 Intercambiar con los compañeros, los maestros y los padres información sobre los
 peligros de los deslizamientos.
 Impulsar actividades para cuidar los bosques porque favorecen la firmeza de los
 suelos y evitan la erosión y los deslizamientos.

HUNDIMIENTO DE SUELOS

Un hundimiento de suelo es un movimiento de la superficie terrestre en el que
 predomina el sentido vertical descendente y que tiene lugar en áreas aclinales o de muy
 baja pendiente. Este movimiento puede ser inducido por distintas causas y se puede 
desarrollar con velocidades muy rápidas o muy lentas según sea el mecanismo que
 da lugar a tal inestabilidad.
Si el movimiento vertical es lento o muy lento (metros ó centímetros / año) y afecta a
 una superficie amplia (km2) con frecuencia se habla de subsidencia. Si el movimiento 
es muy rápido (m/s) se suele hablar de colapso.
Las causas de la subsidencia pueden ser, entre otras:

La respuesta de los materiales geológicos ante los esfuerzos tectónicos.
- Las variaciones en el nivel freático o en el estado de humedad del suelo, por 
ejemplo como consecuencia de la explotación de acuíferos.
La actividad minera subterránea, por ejemplo tras el abandono de galerías 
subterráneas.

Por su parte, las causas de los colapso implican el fallo de la estructura geológica que
sostiene una porción del terreno bajo el cual existe una cavidad, lo que puede venir 
motivado por la disolución de las rocas hasta el límite de la resistencia de los materiales o 
el vaciado de acuíferos o en general el debilitamiento por meteorización física o química de
 una estructura que alberga una cavidad. El aprovechamiento de los recursos naturales 
(actividad minera, explotación de acuíferos) también puede inducir colapsos.
Los hundimientos son comunes en donde la roca que existe debajo de la superficie es 
piedra caliza, roca de carbonato, tiene capas de sal o son rocas que pueden ser disueltas
 naturalmente por la misma circulación del agua subterránea. Al disolverse la roca, se forman
 espacios y cavernas subterráneas.

La apariencia de los hundimientos es impresionante porque la tierra se mantiene
 usualmente intacta por cierto tiempo hasta que los espacios adentro de la tierra 
subterránea se hacen demasiado grandes para seguir dando suficiente apoyo a la tierra de
 la superficie. Si no se cuenta con suficiente apoyo para la tierra que se encuentra sobre
 los espacios y cavernas subterráneas, entonces puede ocurrir un colapso súbito en la tierra. 

Reptación
Es un movimiento muy lento que se da en capas superiores de laderas arcillosas, de en torno a 50 centímetros de espesor o menos. Está relacionado con procesos de variación de humedad estacionales en el suelo, ya que el agua favorece este fenómeno actuando como lubricante además del aumento del peso consiguiente. A menudo la reptación no es el único proceso que ocasiona la inestabilidad de las pendientes, como puede verse en la imagen de la Serranía del Interior, en la que pueden verse algunas cicatrices pequeñas del suelo producidas por la acción de las lluvias. También son importantes las variaciones diarias en la temperatura del propio suelo y otros factores, como la acción de animales, silvestres o domésticos.

Solifluxión
Fluidificación del manto de alteración superficial cuando contiene ciertos minerales de la arcilla y se encuentra saturado de agua de modo que puede fluir aunque la pendiente sea escasa. Es un fenómeno muy frecuente en ambiente periglaciar como consecuencia del deshielo (gelifluxión). La fluidificación puede ser súbita por efecto de una perturbación (como un terremoto*) ocasionando grandes deslizamientos y coladas de barro.

Flujos hidricos
Los aluviones corresponden a un movimiento brusco de tierra, y se caracterizan por un flujo rápido y violento de rocas, tierra y otros materiales saturados en agua. Estos ocurren cuando el agua se acumula rápidamente en el suelo a raíz de una lluvia intensa o deshielos abruptos, convirtiendo el terreno en un caudaloso río de lodo o barro (USGS).
Estas corrientes fluyen rápidamente por una ladera o quebrada, destruyendo todo a su paso con poca o nula advertencia. Pueden extenderse  varios kilómetros desde su punto de origen, aumentando considerablemente de tamaño a medida que arrastran árboles, rocas, y otros materiales que encuentra en su recorrido. 

ACCIÓN GEOLÓGICA DE AGUAS SUPERFICIALES
El agua superficial es aquella que se encuentra circulando o en reposo sobre la superficie de la tierra.
Estas masas de agua sobre la superficie de la tierra, forma ríos, lagos, lagunas, pantanos, charcas, humedales, y otros similares, sean naturales o artificiales. 
El agua superficial es la proveniente de las precipitaciones, que no se infiltra ni regresa a la atmósfera por evaporación o la que proviene de manantiales o nacimientos que se originan de las aguas subterráneas.

CICLO HIDROLOGICO
El ciclo del agua, también conocido como ciclo hidrológico, describe el movimiento continuo y cíclico del agua en el planeta Tierra. El agua puede cambiar su estado entre líquido, vapor y hielo en varias etapas del ciclo, y los procesos pueden ocurrir en cuestión de segundos o en millones de años. Aunque el equilibrio del agua en la Tierra permanece relativamente constante con el tiempo, las moléculas de agua individuales pueden circular muy rápido.

El sol dirige el ciclo calentando el agua de los océanos. Parte de este agua se evapora en vapor de agua. El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua. Las corrientes de aire ascendentes toman el vapor de la atmósfera, junto con el agua de evapotranspiración, que es el agua procedente de las plantas y la evaporación del suelo. El vapor se eleva en el aire, donde las temperaturas más frías hacen que se condense en nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes alrededor del globo. Las partículas de las nubes chocan, crecen y caen del cielo como precipitacion. Algunas caen como precipitaciones de nieve y pueden acumularse como casquetes polares y glaciares, que almacenan el agua congelada durante miles de años. En climas más cálidos, los bloques de nieve a menudo se descongelan y se derriten cuando llega la primavera, y el agua derretida fluye por la tierra. La mayor parte de la precipitación cae sobre los océanos o la tierra, donde, debido a la gravedad, fluye sobre la superficie. Una parte de ese agua entra en los ríos a través de valles en el paisaje, y la corriente mueve el agua hacia los océanos. El agua filtrada pasa a las aguas subterráneas, que se acumulan y son almacenadas como agua dulce en lagos. No toda el agua fluye por los ríos. La mayor parte de ella empapa la tierra como infiltracion. Un poco de agua se infiltra profundamente en la tierra y rellena acuíferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan cantidades enormes de agua dulce durante períodos largos del tiempo. Algunas infiltraciones permanecen cerca de la superficie de la tierra y pueden emerger, acabando como agua superficial (y oceánica). Algunas aguas subterráneas encuentran grietas en la tierra y emergen. Con el tiempo, el agua sigue fluyendo, para entrar de nuevo en el océano, donde el ciclo se renueva.

CICLOS Y TIPOS DE EROSIÓN
Degradación del ecosistema, transformándolo en un desierto, provocado por la actividad de agentes naturales.
Hemos de indicar la diferencia con el término desertificación. La desertización se emplea para definir el proceso natural de formación de desiertos mientras que la desertificación se aplica a los procesos de suelos provocados directa o indirectamente por la acción humana. Hay autores que usan estos dos términos como sinónimos.
El término desertización fue acuñado en 1949 por un silvicultor francés que trabajaba en África occidental para describir la destrucción gradual de los bosques de las zonas húmedas, adyacentes al desierto del Sahara. Comprobó cómo la flora terminaba desapareciendo y el área se hacía cada vez más desértica.
Sin embargo, hubo que esperar a los inicios de los años 70, cuando más de 200.000 personas murieron de hambre como consecuencia de una gran sequía en la región localizada precisamente al sur del Sahara, para que los organismos oficiales asumieran la necesidad inmediata de hacer frente al fenómeno de manera conjunta. Le tocó pues, a la desertización, el dudoso honor de ser el primer problema ambiental considerado de forma global. A partir de entonces, su riesgo es cada vez más inminente y las soluciones más difíciles.
A raíz de la tragedia, en 1977 se organizó en Nairobi (Kenia) la Primera Conferencia Internacional de las Naciones Unidas para el Combate a la Desertización donde se fijaron las líneas del Plan de Acción de Combate a la Desertización (PACD), que tenía como objetivo desarrollar acciones en un ámbito mundial. Pocas se concretaron y fue necesario esperar a que en 1994, tras la celebración un año antes de la Conferencia de la Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente, la Asamblea General, después de 18 meses de trabajo, aprobara los términos de la Convención de la ONU sobre el combate a la Desertización. Entró en vigor el 26 de diciembre de 1996 y la ratificaron 50 países, España entre ellos; hoy son ya 100 los países que lo han aceptado.
TIPOS DE EROSIÓN
Fundamentalmente, se reconocen dos tipos de erosión: la erosión natural y la erosión antrópica o causada por el hombre. A su vez, la erosión natural se subdivide en erosión pluvial y erosión eólica.
LA EROSIÓN NATURAL
LA EROSIÓN PLUVIAL: Una gota de agua es aproximadamente 1000 veces más grande que una partícula de suelo. Por lo tanto, la fuerza del impacto de una sola gota de lluvia es suficiente para dispersar y arrastrar las partículas de suelo que encuentre a su paso. Así se inicia la erosión pluvial.
Al comienzo de una lluvia, millones de gotitas golpearán el suelo y arrastrarán sus partículas. Si la lluvia continúa, el agua se juntará sobre la superficie y aumentará la velocidad con la que escurre; se formará una red de pequeños canales que ,al unirse, irán formando otros más grandes, que luego se transformarán en surcos, zanjas y, finalmente, en zanjones muy grandes llamados "cárcavas".
LA EROSIÓN EÓLICA: El viento, al soplar con fuerza, levanta las partículas de suelo y las moviliza en distintas direcciones. En ocasiones, a través de un proceso lento, pero persistente, puede llegar a producir concavidades o depresiones que alcanzan varios metros de diámetro, o a formar dunas de polvo o arena sobre los terrenos productivos.
La erosión antrópica o causada por el hombre
Las prácticas agropecuarias inadecuadas fomentan la erosión. Entre las más frecuentes, tenemos:
1.-La realización de cultivos en cerros o terrenos inclinados, haciendo la labranza en el mismo sentido de la pendiente.
2.-La sobrecarga de un potrero con animales, lo que se traduce en la pérdida de su capacidad para regenerar hierba o pasto.
3.-La eliminación de vegetación en suelos de aptitud forestal, ya sea por medios mecánicos químicos o usando el fuego.
4.-La ocurrencia reiterada de incendios forestales en un mismo lugar.
Todas estas prácticas crean las condiciones para que el agua y el viento arrastren las capas fértiles del suelo e incluso provoquen daños a mayor profundidad, por escurrimiento o infiltración acelerada
TIPOS DE EROSION EÓLICA
Las dos formas principales de erosión eólica:
1.-deflación.
2.-abrasión.
1.- DEFLACIÓN (derivado del latín "soplar"). Tiene lugar cuando las partículas sueltas que se hallan sobre la superficie del suelo son barridas, arrastradas o levantadas por el aire. Este proceso actúa donde la superficie del terreno está completamente seca y recubierta de pequeños granos de arena sueltos procedentes de la meteorización de la roca o previamente depositadas por el agua en movimiento, el hielo o las olas. Por lo tanto, los cursos de los ríos secos, las playas y las áreas recientemente cubiertas por depósitos glaciares son muy susceptibles a la deflación; este proceso eólico de deflación es selectivo.
Las partículas más finas, las que constituyen el barro, la arcilla y los limos, son levantadas muy fácilmente y transportadas en suspensión. Los granos de arena se mueven únicamente si el viento es fuerte y tienden a desplazarse a poca altura del suelo.
La grava y los cantos de 5 a 8 mm de diámetro suelen rodar por el suelo llano cuando el viento es muy intenso, pero no recorren grandes distancias ya que es muy fácil que queden retenidos en agujeros.
2.- ABRASION EÓLICA o CORROSION. Se produce cuando el viento arrastra arena y polvo contra las rocas y el suelo. Se requiere del transporte de elementos cortantes por el viento.




TALUD
En general, un talud es una zona plana inclinada. Específicamente puede referirse:
* En Arquitectura e Ingeniería civil, a la pendiente de un muro, la que es más gruesa en el fondo que en la parte superior de éste, de modo que así resista la presión de la tierra tras él acumulados por la erosión al pie de un acantilado o de una vertiente abruptiva.
* También, puede referirse al talud continental de los océanos.
Talud, o “Pedrero” es el término que se utiliza para designar a la acumulación de fragmentos de roca partida en la base de paredes de roca, acantilados  de montañas, o cuencas de valles. Estos depósitos tipicamente poseen una forma concava hacia arriba, mientras que la máxima inclinación de tales depósitos corresponde al ángulo de reposo correspondiente al tamaño promedio de las rocas que lo componen.
El talud continental es una parte de la morfología submarina, ubicada entre los 200 a 4.000 metros bajo el nivel del mar. Esta zona tiene un fuerte relieve o declive, en la que se encuentran profundos valles, grandes montañas y gigantescos cañones submarinos. Se producen grandes deslizamientos. Las condiciones se hacen muy difíciles y el volumen de la biomasa disminuye. A esta región también se le llama zona batial. Esta unidad morfológica, es la porción del fondo oceánico, que se extiende a partir del borde de la Plataforma continental hasta una profundidad de 1.000 a 4.500 m. Su pendiente media es de 5° a 7° grados, aunque a veces alcanza 25º y en ocasiones rebasa los 50°. En amplitud varía de 8 a 10 km. hasta 250-270 km.
La morfología del talud continental consiste generalmente en una planicie inclinada, desmembrada en escalones en los que el piso de cada uno limita con un escarpe que se interpreta con frecuencia como falla normal.
En la mayoría de los casos los pisos no están cubiertos de sedimentos, siendo frecuente la existencia de depresiones del tipo de los cañones submarinos.
Estas formas (los cañones submarinos) son características del talud continental, y a partir de su límite con la plataforma continental inciden verticalmente, alcanzando en algunos casos 2.000 m de corte vertical y cientos kilómetros de longitud.
El conocimiento progresivo de estas peculiares formas del relieve submarino ha permitido ordenar y clasificar sus características más significativas y aspectos más relevantes:
* Un cañón presenta la forma de V, un curso sinuoso, tubulario y paredes abruptas.
* La mayoría de los cañones pueden ser ubicados hasta la base del margen continental.
* Se encuentran repartidos en casi todo el mundo, con algunas excepciones donde la
inclinación de la plataforma continental es menor a 1°.
* Las rocas de las paredes del cañón van desde rocas blandas hasta el granito.
* La mayoría de los cañones continúan en el piso oceánico a partir de cursos de ríos, aunque ello no sea siempre el caso.
* Los sedimentos en el piso del cañón son generalmente arenas y guijarros, aunque es posible constatar que sedimentos más gruesos se hallan cubiertos por fangos.
* Ripple marks son comunes en casi todas las profundidades del piso del cañón, presentándose normalmente al lado más inclinado de los ripples en el rumbo “hacia abajo” del cañón.
* Las cabezas de los cañones activos reciben una gran cantidad de sedimentos, los cuales son en dicho lugar muy inestables y normalmente transportados hacia la parte más profunda del cañón por avalanchas de barro (corrientes turbias), desprendimientos y/o por corrientes oceánicas inusuales, especialmente en un margen de convergencia donde la actividad sísmica juega un rol importante.
* Los cañones pueden encontrarse tanto en costas estables como inestables, pero mayoritariamente aparecen en costas sumergidas (mar de Behring, Bahamas, costa oeste de Europa).
Finalmente es necesario constatar que el talud continental es, en conjunto de dimensiones del relieve terrestre, y a diferencia de la Elevación Continental, que es esencialmente acumulativa, el talud es tectónico.
Protección del talud
Construyendo el enrocado
Defensa ribereña con protección del talud con enrocado
La protección del talud es un procedimiento que se realiza para proteger los taludes de obras de ingeniería, o taludes naturales, contra los daños causados por el escurrimiento del agua o el avatar de las ondas de un lago, río, o mar contra sus márgenes.
La protección de los taludes se realiza de varias formas:
* Mediante la plantación de especies vegetales apropiadas a crecer en el agua, como por ejemplo la totora;
* Recubriendo las márgenes, en la franja donde oscila el agua de un enrocado, (rocas sueltas acomodadas en forma más o menos irregular en el talud a ser protegido, sistema denominado generalmente como enrocado. Este método es muy usado en los taludes aguas arriba de las presas hidráulicas;
* Recubriendo el talud con una placa de concreto o con un revestimiento en piedra.
Materiales
El enrocado deberá estar conformado por rocas sanas, duras, sólidas, durables, con un peso específico, no menor de 2.6 T/m3. No se debe usar rocas meteorizadas. El material será razonablemente bien gradado, y se procurará que cada carga de material que se coloque contenga una mezcla homogénea de roca en todo el rango de tamaños.
El enrocado contendrá aproximadamente un 40% de rocas de tamaño igual al espesor teórico de la capa, un 40% de bloques de tamaño igual al 60% del espesor de la capa, un 15% de bloques menores del 60% del espesor de la capa y un 5% máximo, de arena y polvo de roca.
La roca debe obtenerse de canteras apropiadas, en las cuales se han efectuado los ensayos de durabilidad, entre otros.Método de construcción


Se organiza el método de trabajo de tal forma que se evite la segregación de la roca en el proceso de manejo de material, llevando a cabo el cargo selectivo de las volquetas, si es necesario.
Los taludes sobre los cuales vayan a colocarse enrocados se perfilaran, terminando en las líneas teóricas que se señalan en los planos, con una tolerancia máxima de 10 cm. Sobre los taludes perfilados se colocará el geotextil no tejido, cuando sea necesario y sobre este, se dispondrá de una cama de apoyo para las rocas, de material fino sin cantos vivos y de un espesor no superior a los 10 cm.
Al colocar los enrocado, éstos quedarán del espesor final especificado, en una o dos operaciones. El enrocado colocado quedará bien gradado, con un mínimo porcentaje de vacíos y sin zonas con acumulación de piedras de tamaños pequeños o grandes. Para colocar las rocas no se deben utilizar canoas u otros métodos que puedan ocasionar segregación del material, y se recurrirá a trabajo manual, cuando sea necesario.
REMOCIÓN EN MASA
La remoción de masa, también conocido como movimiento de inclinación, desplazamiento de masa o movimiento de masa, es el proceso geomorfológico por el cual el suelo, regolito y la roca se mueven cuesta abajo por la fuerza de la gravedad. Tipos de remoción de masa incluyen fluencia, deslizamientos, flujos y caídas, cada uno con sus propias características, y que tiene lugar en escalas de tiempo de segundos a años. La remoción de masa se produce en ambas vertientes terrestres y submarinas, y se ha observado en la Tierra, Marte, Venus y en el satélite de Júpiter, Ío. Cuando la fuerza gravitacional que actúa sobre una pendiente superior a su falta de resistencia a la fuerza, la pendiente (remoción en masa) se produce. La resistencia del material pendiente, la cohesión y la cantidad de fricción interna entre la ayuda material de mantener la estabilidad de la ladera y se conocen colectivamente como la resistencia al corte de la pendiente. El ángulo mayor no cohesivo de una pendiente que puede mantenerse sin perder su estabilidad se lo conoce como ángulo de reposo. Cuando una pendiente posee éste ángulo, su resistencia al corte perfectamente equilibra la fuerza de gravedad que actúa sobre ella. La remoción de masa puede producirse a un ritmo muy lento, particularmente en las áreas que son muy secas o las zonas que reciben precipitación suficiente para que la vegetación se estabilice en la superficie. También puede ocurrir a una velocidad muy alta, como en deslizamientos de rocas y deslizamiento de tierra, con consecuencias desastrosa tanto inmediatas como diferidas, por ejemplo como resultado de la formación de represas de deslizamientos. Factores que modifican el potencial de la masa incluyen: cambios en el ángulo de la pendiente, el debilitamiento del material por la erosión, mayor contenido de agua, cambios en la cubierta vegetal, y la sobrecarga.

METEORIZACION Y EROCION
La reptación es un fenómeno típico de meteorización ya que los materiales involucrados suelen alterarse in situ o con un ligero desplazamiento por gravedad. Sin embargo, también puede desencadenar procesos erosivos en pendiente, como puede verse en un pequeño corrimiento de tierra que aparece en la imagen tomada en el estado Guárico (Venezuela) y que, en algunos casos, puede llegar a ser muy violento y hasta catastrófico, formando grandes deslaves o procesos aluvionales.
Tres son los mecanismos que desencadenan la reptación: la temperatura, el agua y los seres vivos. Las variaciones de temperatura y humedad son suficientes para desencadenar movimientos de reptación, mediante el mecanismo de hinchamiento y retractación a escala milimétrica. En las áreas de clima frío, cuando la masa de detritos está empapada de agua el ciclo de hielo-deshielo pone en marcha este proceso de manera particularmente eficaz. Si este ciclo tiene lugar en las capas superficiales de deslizamiento se llama crioturbación. Pero hay otro mecanismo que consiste en la formación, en el suelo, de agujas de hielo (pipkrakes) en cuyo extremo se encuentran pequeños fragmentos. Al deshelarse, esos fragmentos caen, desplazándose. También los seres vivos, y particularmente las plantas con el crecimiento de las raíces y la acción de los animales excavadores, e incluso el paso de grandes animales, pueden provocar pequeños desplazamientos de partículas, a la larga muy importantes. Las huellas del ganado mayor (vacuno, principalmente) dejan en la pendiente de las laderas una serie de pequeños senderos que en francés reciben el nombre de pieds de vache, y que contribuyen, por una parte, a compactar el suelo de manera horizontal, es decir, en el sentido de las curvas de nivel o los senderos utilizados por el ganado, y por la otra, a debilitar la pendiente durante las lluvias muy intensas, tanto por el sobrepastoreo como por la pequeña remoción de tierra con sus pisadas, lo que viene a incrementar la reptación.

ALUVIONES
El aluvión es material detrítico transportado y depositado transitoria o permanentemente por una corriente de agua, que puede ser repentina y provocar inundaciones.
Puede estar compuesto por arena, grava, arcilla o limo.
Algunos autores también incluyen bajo este término los materiales que se sedimentan en lagos o estuarios.
A menos que se especifique otra cosa, el término aluvión se refiere a material no consolidado.
En algunos lugares también se le llama aluvión a los aludes o avalanchas.
INUNDACIONES
Una inundación es la ocupación por parte del agua de zonas que habitualmente están libres de esta,1 por desbordamiento de ríos, ramblas por lluvias torrenciales, deshielo, por subida de las mareas por encima del nivel habitual, por maremotos, etc.
Las inundaciones fluviales son procesos naturales que se han producido periódicamente y que han sido la causa de la formación de las llanuras en los valles de los ríos, tierras fértiles, vegas y riberas, donde tradicionalmente se ha desarrollado la agricultura.
En las zonas costeras los embates del mar han servido para modelar las costas y crear zonas pantanosas como albuferas y lagunas que, tras su ocupación atópica, se han convertido en zonas vulnerables.

Causas de las inundaciones

En el área mediterránea se da el fenómeno de la gota fría, que es un embalsamiento de aire a muy baja temperatura en las capas medias y altas de la atmósfera que, al chocar con el aire cálido y húmedo que asciende del mar, provoca intensas precipitaciones y la posterior inundación.
En Asia oriental la principal causa de las crecidas fluviales son las lluvias torrenciales causadas por el monzón, asociadas muchas veces con tifones. Se presentan en verano y afectan a amplias zonas entre las que destaca el golfo de Bengala, zona de mayor precipitación media del globo.
Los huracanes son una versión caribeña de los tifones, que asuelan temporalmente la región del golfo de México causando inundaciones por las olas, de hasta ocho metros, asociadas a los fuertes vientos, y por las lluvias intensas motivadas por la misma baja térmica. También las tormentas tropicales suelen causar lluvias muy fuertes.
Subidas bruscas de temperatura pueden provocar crecidas en los ríos por la rápida fusión de las nieves, esto se da sobre todo en primavera, cuando el deshielo es mayor, o tras fuertes nevadas en cotas inusuales, que tras la ola de frío se funden provocando riadas.
Los maremotos o tsunamis como posible causa de una inundación, ya que el sismo submarino provoca una serie de ondas que se traducen en olas gigantes de devastador efecto en las costas afectadas. Estas catástrofes se suelen dar en el área del Pacífico, de mayor actividad sísmica.
Las inundaciones no son ajenas a la ocupación del suelo. El caudal de los ríos es normalmente muy variable a lo largo de los años. En efecto, la hidrología establece para los ríos una gama de caudales máximos asociados al tiempo de retorno. Generalmente las poblaciones locales, cuando hace mucho tiempo que se encuentran asentadas en el lugar tiene conocimiento de las áreas ocupadas por las avenidas del río o barranco, y así respetan el espacio de éste y sus cauces, evitando la ocupación del mismo y por ello la inundación de sus centros poblados.

Defensas, planeamiento, y gerencia de la inundación[editar]

Desde el comienzo del Neolítico, cuando comenzó la sedentarización y, por lo tanto, ocupación de zonas llanas costeras o en los valles fluviales, el hombre se ha encontrado con el reto de hacer frente a las inundaciones. En Egipto y Mesopotamia ya se construyeron importantes defensas fluviales como diques, canales para desviar las aguas y mejora de los cauces en los entornos urbanos. Las obras hidráulicas se desarrollaron también en Grecia y Roma, tanto para obtener agua para el consumo como para evitar los riesgos que conllevaban los asentamientos en entornos vulnerables. En China la construcción de grandes motas en los ríos ya se hacía en el siglo XII de modo que se intentaba hacer frente a las avenidas monzónicas. También en España y en el norte de Italia destacan desde la Edad Media la construcción de motas y embalses que regulasen los ríos.
Actualmente las defensas contra las inundaciones son muy avanzadas en los países desarrollados. Los sistemas de prevención se basan en diques, motas, barreras metálicas, embalses reguladores y mejora de la capacidad de desagüe de los cauces fluviales. También los sistemas de alerta ante situaciones peligrosas están muy desarrollados por medio de la predicción meteorológica, la observación de los aforos fluviales que determinan una alerta hidrológica y los sistemas de detección de maremotos.
La defensa contra las inundaciones marinas provocadas por las mareas está muy desarrollada en los Países Bajos donde una red de diques regula las aguas tanto interiores como exteriores. También Venecia y Londres cuentan con defensas similares. Los embalses reguladores son muy numerosos en las regiones de clima mediterráneo como California y el sur de Europa y sirven para almacenar agua en tiempos de sequía y contener las avenidas fluviales.
Otras actuaciones han ido encaminadas a alejar el peligro de las ciudades mediante el desvío del cauce fluvial dotándolo a su vez de mayor capacidad de desagüe, como en Valencia o Sevilla. La canalización de ríos, como el Rin o el Segura, son obras de mayor envergadura que han llevado consigo un plan integral para toda la cuenca (aumento de la capacidad de desagüe, desvíos puntuales, reducción de meandros, construcción y ampliación de embalses, etc.) Algunas de estas actuaciones han sido controvertidas por sus efectos adversos, como la eliminación de meandros en el Rin que ha favorecido la mayor rapidez en la onda de crecida y por tanto su mayor virulencia.
La legislación ha avanzado mucho prohibiendo la edificación en zonas perceptibles de ser inundadas en un período de retorno de hasta 100 años. La amplia cartografía ha permitido conocer cuales son las zonas de riesgo para su posterior actuación en el terreno. La reforestación de amplias zonas en la cuenca alta y media de los ríos también contribuye a minimizar el efecto de las fuertes lluvias y por tanto de la posterior crecida. No obstante quedan zonas de riesgo, básicamente urbanizadas antes de las leyes protectoras, algunas de ellas de alto valor histórico-artístico como Florencia, que ya sufrió una gran inundación en 1966.
En los países en desarrollo los sistemas tanto de prevención, como de alerta y posterior actuación están menos desarrollados, como se ha podido ver en los sucesivos tifones que han asolado Bangladés o en el tsunami que ha arrasado diversas costas del sureste asiático. Aun así la cooperación internacional está favoreciendo actuaciones que conlleven una mayor seguridad para la población en estas zonas de riesgo.

Inundaciones prehistóricas significativas

En la prehistoria se produjeron grandes inundaciones en algunas zonas, como así lo atestiguan los restos geológicos. Así, la formación de mares cerrados como el Mediterráneo el mar Negro se deben a movimientos tectónicos y cambios climáticos que inundaron estas amplias zonas. El final de la edad de hielo tuvo consecuencias determinantes en todo el globo con la formación de nuevos lagos y mares en zonas que anteriormente no ocupaba el mar.

RESPUESTA DE LOS MATERIALES GEOLÓGICOS ANTE LOS ESFUERZOS 
TECTÓNICOS DISTENSIVOS

Al hablar de este punto hablamos de las fallas que es la deformación que se identifica con 
una fractura de los materiales rocosos, acompañada de un desplazamiento de los bloques 
fallados. Las fallas se producen en respuesta a esfuerzos tectónicos compresivos y 
distensivos en los que, respectivamente, los esfuerzos mayores se producen en la 
horizontal (en compresión), o en la vertical (en distensión). La variedad de fallas es
 muy grande, produciéndose a todas las escalas, desde el milímetro hasta la centena 
de kilómetros. El valor del desplazamiento entre los bloques también es muy variable, desde
el milímetro hasta varios kilómetros. El aspecto que presentan puede ser muy variable, 
dependiendo de la litología que afectan, de la profundidad y temperatura a la que se han 
originado, de la intensidad del esfuerzo tectónico, de la velocidad de deformación y de
 los fluidos que impregnan las rocas.

No hay comentarios:

Publicar un comentario