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TEMA 7. RIESGOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

Guión del tema

1. Los Riesgos Geológicos Externos 2. Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos 3. Inundaciones 4. Riesgos mixtos

Desarrollo del tema

1. Los Riesgos Geológicos Externos. Suponen la mayor pérdida económica en España. Aplicar el axioma “Siempre es mejor prevenir que corregir” (Mejor y más barato). Factores que desencadenan el riesgo geológico externo y su magnitud: - Comportamiento de los materiales (litología) ante un agente ambiental. - Topografía. (A más pendiente > Ep que se convertirá en Ec.) - Clima. (Determina la cantidad y el tiempo que afecta el agente) - Cubierta Vegetal. (que protege el suelo) - Actuaciones antrópicas (más o menos negligentes. 2. Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos

Riesgos causados por movimientos en el terreno en los que interviene la gravedad junto con otros factores.

2.a Movimientos gravitacionales de ladera

Desplazamientos de los materiales de una ladera a favor de la gravedad que afectan a la totalidad de la capa superficial de material procedente de la meteorización.

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• Tipos de movimientos de laderas

• Reptación o creep. Descenso gravitacional lento y discontinuo de los materiales alterados más superficiales. Es resultado de la combinación de un movimiento de expansión (hinchamiento por hidratación) más retracción (por deshidratación), lo que provoca desplazamiento lento y continuo ladera abajo.

o Señales: troncos, postes, vallas inclinadas, y forma convexa de la parte baja del talud.

• Coladas de barro. Flujo continua y rápido de materiales plásticos y viscosos embebidos

en agua, sin plano de rotura, y con velocidad mayor en la parte superficial. Si la cantidad de agua es muy alta los materiales son muy fluidos y se desplazan aun en pendientes poco pronunciadas. Lahares volcánicos y solifluxión sísmica se comportan así.

• Solifluxión. Similar a las coladas de barro aunque más lenta, resultado de la combinación

de flujo y reptación. Afecta a capas superficiales arcillosas empapadas en agua. Típico de zonas altas y altas latitudes donde el deshielo provoca un terreno empapado que cae en lóbulos individualizados.

• Deslizamientos. Movimientos de rocas ladera abajo sobre una superficie de rotura o de

despegue situada en la parte inferior. La velocidad es la misma en todos los puntos. Se combinan aquí gravedad, rozamiento y cizalla . Hay dos tipos:

o Traslacionales. Superficie de rotura paralela a la superficie del talud, que separa

una roca competente (arriba) de otra no competente (debajo).; una roca meteorizada o suelo sobre una roca competente o bien de una roca sobre una fractura paralela a la superficie del talud.

o Rotacionales o slump. Deslizamiento a favor de una superficie de rotura curva, frecuente en suelos cohesivos uniformes como arcillas.

• Desprendimientos. Caída brusca y aislada de bloques o fragmentos rocosos de un talud.

Dependen de: o Pendiente o Tipo de roca o Discontinuidades o Condiciones de meteorización mecánica (gelifracción)

• Avalanchas. Desprendimientos masivos y en seco de arena o bloques de piedra. En estos

se incluyen los aludes, con velocidades de hasta 350 km/h, como riesgo en aumento. Sus causas:

o Aumento del peso por acumulación de nieve o Fricción de los cristales y su conversión en nieve polvo o Introducción de agua entre los cristales o Viento superior a 5 m/s o Elevada pendiente (35-50 %) o Ausencia de vegetación

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• Predicción, prevención y corrección

• Predicción Es más fácil la espacial (localización) que la temporal. Se hace a través de:

o Detección de inestabilidad de ladera y sus causas o Estudio de imagen de satélite o convencionales buscando señales indicadoras:

formas de erosión, de depósito, anomalías en la forma, deformaciones. o Análisis de factores que puedan potenciar el fenómeno: climáticos, topográficos,

estructurales, vegetación, etc. o Elaboración de mapas de peligrosidad. o Creación de un SIG específico para la zona, con mapas de riesgo y simulaciones.

• Prevención Medidas correctoras:

o Modificación de la geometría de los taludes o Construcción de drenajes de recogida de la escorrentía o Revegetación de taludes o Medidas de contención o Aumento de la resistencia del terreno

2.b Subsidencias y colapsos

Hundimientos del terreno de origen natural o inducidos por la actividad humana.

• Subsidencia . Hundimiento lento y paulatino del suelo, por ejemplo al extraer fluidos o por

licuefacción sísmica. • Colapsos . Derrumbamientos bruscos en vertical, como hundimiento de cuevas por disolución

o por galería minera. Se asocian con fenómenos kársticos : fenómenos de erosión, transporte y sedimentación sobre rocas solubles como calizas y yesos. También en conglomerados y areniscas por su escasa cohesión.

Procesos asociados:

• Superficiales: lapiaces y dolinas • Profundos: galerías, simas y cuevas

Riesgos

• Fugas por túneles de disolución en embalses (Ej. El Pontón de la Oliva, Madrid) • Rotura de presas por asentamiento

• Prevención

• No estructurales: o Realización de estudios geológicos del terreno o Mapas de riesgo y de ordenación del territorio

• Estructurales o Relleno de cavidades

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2.c Suelos expansivos Suelos constituidos por materiales arcillosos, margosos o limo-arcillosos, así como en anhidritas que se transforman en yesos. Los materiales se hinchan por hidratación y se agrietan en la retracción.

Riesgos

• Hacen perder asentamiento de cimientos y muros • Deforman pavimentos y aceras • Provocan movimientos de laderas • Roturas de cañerías y drenajes

• Predicción

• Presencia de barro pegajoso • Suelo grisáceo, verdoso o rojizo con grietas de retracción • Persistencia de huellas • Datos técnicos como conocimiento geotécnico del suelo • Estudio de clima • Estudio de la pendiente, redes de drenaje y construcciones • Vegetación

• Prevención

• No estructurales: o Ordenación del territorio o Elaboración de mapas de riesgo

• Estructurales: o Estabilización de suelos arcillosos mezclándolos con cal o Excavación del terreno y rellenado del hueco o Cimentación sobre pilotes profundos o Cámaras de aire en los cimientos para facilitar la evaporación o Impermeabilización alrededor de las viviendas

2.d Diapiros

Afloramientos superficiales de rocas plásticas salinas.

Causas. Ciertos depósitos de sales intercalados en otros estratos más densos tienden a ascender lentamente levantando el terreno (domos ), acumulándose en las charnelas de los anticlinales o aflorando en superficie. Si perforan los materiales se llaman diapiros.

Riesgos. De tres tipos:

• Debidos a la actividad del diapiro: o Inestabilidad del terreno y de las construcciones o Hundimiento del terreno por disolución del material salino

• Debidos a los materiales que componen el diapiro que se liberan por disolución • Riesgos asociados: subsidencia y fenómenos de tipo kárstico en los yesos.

Algunos son de interés económico por:

• Explotación de las sales • Actuación como trampas de hidrocarburos • Almacenamiento de residuos radiactivos y tóxicos

En España hay algunos, por ejemplo el de Cabezón de la Sal (Cantabria).

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• Predicción

• Elaboración de mapas de riesgo basados en estudios gravimétricos. • Prevención

• Medidas estructurales:

o Rellenos con materiales adecuados de las cavidades surgidas por la disolución o Sistemas de drenaje o Evitar la concentración de cargas sobre estos materiales

3. Inundaciones

El riesgo geológico más destructivo a nivel nacional y mundial, sobre todo por la urbanización de áreas susceptibles como canales de desagüe, valles fluviales y costas.

Causas

• Climáticas: huracanes, lluvias torrenciales, rápida fusión de nieve o hielo • Geológicas: erupciones volcánicas, obstrucción de cauces por avalanchas o deslizamientos,

marejadas, tsunamis, rotura de presas • Antrópicas: mala ordenación del territorio

Dos tipos: continentales y costeras. Las primeras se denominan también avenidas.

3.a Características de las avenidas

Inundaciones dentro de los cauces de agua continentales. Dos tipos:

• Torrenciales. En torrentes, cauces secos en laderas con mucha pendiente, que solo llevan

agua después del deshielo o con lluvias torrenciales. Propias de zonas mediterráneas de nuestro país tras la caída de una tromba.

El problema reside en la gran velocidad con la que discurre el agua por las laderas o por las ramblas.

• Fluviales. En los ríos, corrientes de agua permanentes y encauzadas. Las inundaciones

forman parte de su dinámica natural y están reguladas por la propia cuenca gracias a las llanuras de inundación o vegas . La avenida se extiende por ellas perdiendo energía.

Riesgos

Siempre por causas antrópicas: • Urbanización extensa en áreas inundables • Establecimiento de cultivos en zonas de vega (son los más fértiles) • Construcción de vías de comunicación en terrazas fluviales (frecuentemente inestables)

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3.b Peligrosidad de las inundaciones Depende de la energía que poseen los torrentes y los ríos que a su vez está en función de:

• Velocidad de la corriente (V), que aumenta con la pendiente del terreno • Caudal (Q) o volumen de agua por unidad de tiempo. Se calcula Q= A . V (sección

trasversal de la corriente. Velocidad de la misma). El caudal depende de: o Intensidad de las precipitaciones (lluvias torrenciales si superan en 24 h los 200

l/m2

o Estaciones, con épocas de avenida y épocas de estiaje (hidrograma anual e hidrograma de crecida)

o Infiltración, que conforme aumenta disminuye la escorrentía superficial y con ello la severidad de las inundaciones. La infiltración aumenta con:

ƒ Vegetación en la cabecera y márgenes del río (aumenta el tiempo de respuesta en los hidrogramas)

ƒ Tipo de rocas, ya que las rocas permeables disminuyen la escorrentía

ƒ Acción antrópica como asfaltado y urbanización, disminuyen la infiltración aumentando el riesgo

3.c Predicción de inundaciones

• Previsión meteorológica , mejorada con las imágenes de satélite • Diagramas de variación de caudal , recurriendo a datos históricos se ve que son cíclicas y

específicas de cada cuenca fluvial • Elaboración de mapas de riesgo , a partir de datos históricos, delimitan las áreas y valoran la

magnitud de la inundación esperada. En España 1400 puntos conflictivos para inundaciones según la CTEI (Comisión Técnica de Emergencia para las Inundaciones) Los mapas son objetivo prioritario.

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3.d Prevención de inundaciones • Soluciones estructurales:

• Construcción de diques a ambos lados del cauce para evitar desbordamientos. A veces se

hace más peligroso por aumentar la velocidad si se disminuye el cauce. • Aumento de la capacidad del cauce, por ensanchamiento lateral o dragado del fondo.

Deben ser muy equilibrados para evitar alteraciones graves. • Desvío de cauces que atraviesan ciudades. • Reforestación y conservación del suelo, es la medida más eficaz. • Medidas de laminación, con construcción de embalses que aumentan el tiempo de

respuesta. • Estaciones de control, con pluviómetros, estaciones de aforo, correntómetros y otros

aparatos con los que calcular el caudal y enviarlo a centros que alerten a la población. • Soluciones no estructurales:

• Ordenación del territorio. Existen leyes sobre la utilización de las zonas de riesgo • Mapas de riesgo que delimitan las zonas fluviales señalando:

o Zonas de servidumbre, a 5 m del cauce o Zonas de policía, hasta 100 m o Zona inundable, toda la margen del cauce

• Seguros y ayudas públicas • Planes de protección civil con sistemas de alerta, evacuación y protección de estructuras

peligrosas • Modelos de simulación de avenidas, con un SIG del territorio

4. Riesgos mixtos

Generados por la unión de procesos geológicos externos naturales y la acción antrópica.

4.a Erosión/sedimentación en zonas continentales

Las acciones humanas pueden:

• Acelerar el proceso: deforestación, prácticas de cultivo inadecuadas, minería a cielo abierto, construcción de vías de comunicación

• Retrasar el proceso: construcción de embalses Los procesos de erosión/sedimentación de las aguas de un río dependen de la conversión de energía potencial en energía cinética. Esta es máxima en el tramo alto y va reduciéndose a medida que se acerca a la desembocadura.

A medida que avanza el río se produce: • Disminución de la pendiente y de la velocidad del agua • Aumento del caudal por aporte de afluentes • Ensanchamiento progresivo del cauce • Aumento progresivo de la sedimentación

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Perfil de equilibrio. El río tiende a invertir toda la energía cinética en vencer el rozamiento y transportar materiales sin erosión ni sedimentación. Se consigue al igualar la altura con el nivel de base (mar, embalse o río mayor).

Erosión remontante . Se produce cuando se produce un descenso del nivel de base de un río que le obliga a modificar su perfil para buscar un nuevo perfil de equilibrio, reduciendo la pendiente a base de excavar su cauce desde la desembocadura hacia la cabecera.

Agradación. El nivel de base asciende, por construcción de un embalse o por ascenso del nivel del mar, esto hace que el río pierda velocidad y con ello comience un proceso de sedimentación intenso que rellena el lecho del río, elevando su cauce. Esto puede producir daños ambientales.

• Efectos de la construcción de un embalse y factores que agravan el proceso:

• Elevación del nivel de base • Pérdida de velocidad aguas arriba de la presa • Acumulación de sedimentos en el vaso del embalse con inutilización a la larga del mismo,

agravado por la deforestación en cabecera y márgenes • Aguas abajo el río erosiona y excava afectando a ecosistemas ribereños.

4.b Dinámica litoral

Se suman a las inundaciones como principales riesgos geológicos, potenciados por un elevado factor de exposición (mucha población en el litoral) y por un desconocimiento masivo de la compleja dinámica costera.

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• Riesgos derivados de los procesos de erosión/sedimentación:

• Derivados del retroceso de los acantilados , por la acción erosiva del oleaje que produce derrumbes. Como prevención se utiliza la construcción de muros en la base que producen nuevos riesgos como la desaparición de playas al pie.

• Por interrupción de la corriente de deriva , que circula paralela a la línea de costa y traslada materiales de erosión y de aporte fluvial, generando playas en los entrantes, flechas litorales, albuferas, marismas y tómbolas. Si se construyen diques, espigones, puertos comerciales o deportivos que interrumpen esa corriente se produce una fuerte sedimentación en la zona anterior al obstáculo con formación de una nueva playa, mientras detrás se produce una fuerte erosión.

• Alteraciones de la dinámica de los deltas, ya sea por alteración costera o fluvial, que rompen el equilibrio dinámico de aportes/hundimiento del delta.

• Eliminación de arena del sistema costero, para construir paseos o bloques, o para regenerar otras playas, siempre ocasiona un incremento de la erosión, así como una potenciación de los efectos de las inundaciones tras los temporales al desaparecer las dunas protectoras.

• Regeneración de playas o creación de otras nuevas, se lleva a cabo con arenas procedentes del dragado de fondos costeros y desembocaduras lo cual altera toda la dinámica costera

• Riesgo por desplazamiento de dunas, como en Doñana. Las dunas pueden enterrar viviendas, cultivos. Se hace prevención por fotografías seriadas y la prevención con empalizadas o con vegetación dunar.

• Prevención de riesgos costeros

• Estructurales:

o Rompeolas, espigones, muros

• No estructurales: o Mapas de peligrosidad o Ordenación del territorio (Ley de Costas, 1988) o Zonas: ƒ

ƒ

Zona de servidumbre de protección, hasta 100 m tierra adentro con prohibición total para cualquier uso salvo el deportivo Zona de influencia, hasta 500 m tierra adentro, con normas de ordenación urbanística.

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Fenómenos de ladera

REPTACIÓN SOLIFLUXIÓN DESLIZAMIENTO TRASLACIONAL DESLIZAMIENTO ROTACIONAL

DESPRENDIMIENTO AVALANCHA