Ctma 4 Pge

Departament de Ciències

Tema 4: Processos geodinàmics externs selectivitat logse

4. PROCESSOS GEODINAMICS EXTERNS

LITOSFERA

SISTEMA TERRA

GEOSFERA

BIOSFERA ATMOSFERA HIDROSFERA

PEDOSFERAEstat líquid

AiguaEstat gasós

AireÉssers vius

S’estudien des d’una perspectiva “humana”

PROCESSOS GEODINÀMICS INTERNS I EXTERNS

RISCOS IMPACTESRECURSOS

MEDI AMBIENT

Com a conseqüència de la seva interacció es donen:

Activitats socioeconòmiques

Gestió i ordenació territorial

AvaluacióImpacte

Ambiental



4. PROCESSOS GEODINÀMICS EXTERNS

LITOLOGIA(Tipus de material)

METEOROLOGIACLIMATOLOGIA

ESTRUCTURA(Disposició dels materials)

AGENTS GEOLÒGICS EXTERNS

VENT Superficial CONTINENTAL SubterràniaAIGUA Glaceres MARINA

ÉSSERS VIUS

PROCESSOS GEOLÒGICS EXTERNSMETEORITZACIÓ

EROSIÓ TRANSPORT SEDIMENTACIÓ

UNITAT GEOMORFOLÒGICAPAISATGE

La dinàmica és la regla fonamental

ENERGIASOLAR GRAVETAT

INESTABILITATSGRAVITATÒRIES

ACTIVITATSANTRÒPIQUES

BIOSFERAÉSSERS VIUS

IMPACTE AMBIENTAL

ESFONDRAMENTSSUBSIDÈNCIES



4. PROCESSOS GEODINAMICS EXTERNS.

PREMISA IMPORTANT:

Enfocament multidisciplinar i sistèmic per interpretar el paisatge com un conjunt d’elements en dinamisme constant on qualsevol modificació té efectes sobre tota la resta

Per tant, cal recordar que es considera com a impacte ambiental qualsevol efecte causat directament sobre el medi ambient, la salut i seguretat humana i/o els efectes derivats de la seves interaccions



4.1. EL VENT COM A AGENT GEODINÀMIC

La acció geològica (erosió, transport i sedimentació) només té efectes sobre zones sense gaire protecció o en materials molt disgregats

Exemples: deserts (càlids o freds) i costes sorrenques

EROSIÓ: anomenada abrasió, comprén els següents fenòmens:

Deflació: aixecament i transport de materials de poca mida (llims i argiles)

Corrosió: cops de grans de sorra (quars) sobre els materials

Atrició: xocs entre partícules que es van arrodonint

TRANSPORT: depèn de la mida de les partícules i de la velocitat del vent

Reptació : arrosegament per la superfície

Saltació: salts per la superfície

Suspensió: en partícules més fines (pols)



4.1. EL VENT COM A AGENT GEODINÀMIC

SEDIMENTACIÓ: segons el tipus i grau de compactació dels materials

Sorres: dipòsits formant dunes (amb la superfície arrissada: ripples)

Llims i argiles: dipòsits que poden crear grans acumulacions (loess)



4.2.1. AIGUA CONTINENTAL SUPERFICIAL

BALANÇ HIDROGEOLÒGIC (CICLE)

Nivell freàtic

P Precipitació

ETPEvapotranspiració

ES Escolament superficial

INF Infiltració

P = ES + INF + ETP

Zona saturada




ESCOLAMENT SUPERFICIAL. HIDROGRAMA

Temps

Cabal

Corba d’esgotament

Temps de resposta

Cabal màxim o

punta

Temps de crescuda

Originat per l’escolament superficial Originat per l’escolament subterrani

L’hidrograma té una forma que depèn de molts factors

relacionats amb la climatologia (tipus i intensitat de la pluja, etc.) i la geomorfologia (tipus de sòl,

pendent, vegetació, etc.)

Precipitació



ESCOLAMENT SUPERFICIAL (Overland flow)


EROSIÓ: segons la intensitat:

Solcs (fisures < 1 m)

Xaragalls (alguns metres)

Barrancs (> 10m)

Mesurar dels efectes: Equació USLE

A (pèrdua material) = R (erosivitat) x K (erosionabilitat) x L (longitut) x S (pendent) x C (cobertura) x

x P (pràctiques de conservació)

Erosivitat: capacitat erosiva de l’aigua

Erosionabilitat: capacitat del terreny per a ser erosionat (susceptibilitat del sòl)

Pèrdua sòl

Major erosionabilitat

Erosió

Menor producció vegetació

Exemple: retroalimentació en

situació post-incendi



ESCOLAMENT SUPERFICIAL (Overland flow)


TRANSPORT: segons la mida de les partícules:

Càrrega de fons: arrossegament per reptació o saltació pel fons (graves i sorres)

Càrrega en suspensió: argiles i llims (donen lloc a terbolesa)

Càrrega en dissolució: substàncies com carbonats, sulfats o clorurs

SEDIMENTACIÓ : normalment sediments amb elevada maduresa textural

Efecte Hjülstrom: combinació d’erosió, transport i sedimentació en funció de la velocitat del corrent i de les diverses mides de les partícules

Per exemple, és interessant observar que les sorres es mobilitzen més fàcilment que les argiles (necessiten un flux 10 vegades més gran)



SISTEMA FLUVIOTORRENCIAL. MOVIMENTS EN PENDENT


Tots els rius tendeixen a assolir un perfil longitudinal teòric: perfil d’equilibri al que tendeix però que no acaba d’assolir mai completament

TORRENTS: cursos d’aigua temporals de curt recorregut amb predomini de l’erosió. Tenen tres parts: capçalera, canal de desgüàs i con de dejecció

RIUS: cursos d’aigua permanents amb llits fixos. Tenen tres parts que es distribueixen longitudinalment al llarg del seu recorregut. Són els cursos alt, mitjà i baix. D’altra banda, tenen una sèrie d’etapes en la seva evolució:

Joventut: caràcter torrencial (erosió vertical)

Maduresa: eixamplament (erosió lateral)

Senilitat: gairebé assoleix el perfil d’equilibri



SISTEMA FLUVIOTORRENCIAL. MOVIMENTS EN PENDENT


Els rius formen una sèrie de estructures molt característiques:

Cursos anastomòtics

Meandres

Terrasses fluvials

Ventalls al·luvials (deltes)

Etapes de formació d’una terrassa fluvial

Terrasses cícliques Terrasses acícliques

Etapes de formació d’un delta



SISTEMA FLUVIOTORRENCIAL


Curs alt: predomini de l’erosió. Caràcter torrencial

Curs mitjà: predomini del transport

Curs mitjà-baix: predomini de lasedimentació. Cursos anastomòtics

Curs baix: predomini de la sedimentació. Formació de meandres



SISTEMA FLUVIOTORRENCIAL. RISC D’INUNDACIO


ESDEVENIMENT INICIAL

(Precipitació)

ESDEVENIMENT RESULTANT(Inundació)

EXPOSICIÓ(Afectació)

(Impacte Ambiental)

CONSEQÜÈNCIES(Danys)

NECESSITATHUMANA(Vivenda)

SOLUCIONSNO ESTRUCTURALS

SOLUCIONSESTRUCTURALS

Obres hidràuliquesCanalització de rieres

EmbassamentsDipòsits pluvials

Normes d’edificació

Planificació i OrdenacióTerritorial

(Mapes de Risc)Correcció hidrològico-

forestal

SISTEMES D’ALERTA

Plans d’emergènciaProtecció Civil

AJUTS AFECTATS

Assistència MèdicaAssegurances

Ajuts econòmicsPost-catàstrofe

PREVENCIÓMESSURES CORRECTORES



ESCOLAMENT SUBTERRANI (Throught flow)

4.2.1. AIGUA CONTINENTAL SUBTERRÀNIA

ACCIO FÍSICA: efecte “piping” degut al comportament com un riu subterrani

ACCIÓ QUÍMICA: tres processos importants:

Substitució

Precipitació

Dissolució: molt característica de la morfologia càrstica

2 H2O + CO2 H2CO3

CaCO3 + H2CO3 Ca (HCO3)2 (soluble)

Morfologies exocàrstiques:

Rasclers i dolines

Morfologies endocàrstiques

Avencs, coves i galeries



GLACERES

4.2.1. AIGUA CONTINENTAL

EROSIÓ: estructures característiques:

Circs glacials: depressions excavades al peu dels cims

Horns: pics verticals que delimiten dos o més circs

Valls glacials: formes arrodonides (U) amb pareds amb estries longitudinals

Llacs glacials o ibons: cubetes ocupades per aigua de desglaç

TRANSPORT I SEDIMENTACIÓ:

Morenes: materials sedimentats (lateralment, al centre o al fons)

Zona d’ablació: lloc on es dipositen materials quan el gel es fon



LES ONADES COM A AGENT EROSIU

4.2.1. AIGUA MARINA

Principal acció: soscavació en els penyasegats, producte de l’impacte de l’aigua i del material que transporta

El transport del material en el mar és produït per les marees i els corrents marins, a més de les pròpies onades. El material més groller que transporta l’aigua (sorres) es diposita formant platges i terrasses marines

Morfologia de les diferents etapes de l’evolució d’una costa



Són moviments de materials en vessants com a conseqüència directa de l’acció de la gravetat. Es produeixen per la variació de les condicions d’estabilitat existents i que donen lloc a un reajustament (moviment gravitacional) per dinàmica natural

4.3. INESTABILITATS GRAVITATÒRIES

α pendent natural d’equilibri

β pendent induït

Tendència natural a recuperar el pendent

d’equilibri



MÈTODE FISHER - LEHMANN

4.3. INESTABILITATS GRAVITATÒRIES. TÈCNIQUES D’INVESTIGACIÓ

β pendent final

α pendent inicial

Plà de desestabilització

Morfologia actual del talud

Morfologia futura post-

inestabilització

Permet conèixer la morfologia geomètrica del plà de desestabilització per on es pot trencar el talús i així poder preveure conseqüències




DESPRENIMENTS: caiguda lliure del material inestabilitzat (en general material compacte com blocs)

Per caiguda lliure de petits fragments: en algun moment són transportats per vía aèria

Per gelifracció: efecte combinat aigua-gel. Poden formar acumulació de fragments (tarteres)

Per descalçament: l’erosió a la base individualitza el bloc que acaba caient

Gelifracció Descalçament en penyasegat Despreniments habituals en carreteres




ESLLAVISSADES: moviment de materials per superfícies de lliscament

Translacional: superfície de trencament plana i paral·lela al vessant (degut a diferent comportament hidrogeològic dels materials en contacte)

Rotacional: superfície de trencament que provoca el moviment giratori de la massa inestable

Esllavissada translacional Esllavissada rotacional




FLUXOS: moviment de materials amb comportament de fluid, és a dir, no conservant la seva forma inicial

Reptacions: moviments lents (1-2 cm/any a zones temperades) com a conseqüència de l’alternança de pluges (sòl hidratat) i períodes secs (sòl deshidratat). A zones periglacials es dona l’alternança glaç-desglaç (solifluxió)

Corrents de fang: moviments molt ràpids (a vegades sobtats com allaus de neu). En general afecten materials argilosos. Cas particular en relació amb els volcans: lahars

Reptació




MESURES CORRECTORES A TALUSSOS INDUÏTS

Exemple: carretera

Revegetació

Xarxes contenció

Ancoratges

Control drenatge

Modificació pendent (disminució/pendent equilibri)

Mur/pedres Contraforts

Terrasses

Cuneta

Control drenatge

Passos fauna (opcional)




MESURES CORRECTORES A TALUSSOS INDUITS

Exemple: carretera

El Periódico. 13 abril de 2009



4.4. SUBSIDÈNCIES I ESFONDRAMENTS

Subsidència: esfondrament local i gradual de la superfície de terreny

Esfondrament: quan es produeix el procés de manera sobtada

CAUSES NATURALS

Carstificació: en sòls que presentin materials susceptibles de patir processos de carstificació (calcàries i guixos fonamentalment) el risc de subsidència és molt elevat al construir a sobre




CAUSES NATURALS

Processos tectònics: qualsevol moviment intern produït per algun fenomen tectònic (falla, terratrèmol, diapirs, etc.) té un risc molt elevat per a tot els materials afectats




CAUSES NATURALS

Sòls expansius: algunes roques (fonamentalment argiles i guixos) degut a la seva capacitat per absorbir molta aigua presenten variacions importants de volum que poden desestabilitzar els materials que tenen al seu voltant

Les primeres manifestacions d’aquests moviments a les construccions solen donar-se en forma de petites esquerdes, vidres trencats, etc




CAUSES ANTRÒPIQUES

Explotacions subterrànies de minerals (galeries i túnels)

Extraccions subterrànies de materials (obres públiques com túnels, etc)

Rebliments mal compactats (típicament abocadors de residus)

Hidrocompactació: addició d’aigua sobre materials molt poc compactats (sorres) disminueixen més el grau de compactació i provoquen més lliscament entre partícules. La presència d’aigua és un dels factors més desestabilitzadors per a un material compacte

Education

Ctma 4 Pge