Riesgos geológicos: Riesgos asociados a procesos externos

Los riesgos que corresponden a estos procesos son mayormente de tipo gravitacional, por un lado, y por otro lado, de tipo expansivo.

Los riesgos de tipo gravitacional se corresponden con aquellos riesgos naturales de corrimiento de tierras o movimientos en masa. Existen unos factores condicionantes y desencadenantes de estos fenómenos, a continuación los tenéis en este esquema:

COHESIÓN 

Cuando hablamos de materiales cohesivos/no cohesivos hace referencia a las fuerzas de atracción intermoleculares que hacen que un material presente una cierta resistencia. El agua otorga cohesión a las partículas y permite que éstas presenten mayor estabilidad (lo mismo ocurre cuando a la arena de playa le añadimos agua y  presenta mayor consistencia que si estuviera seca). También ocurre que a mayor cantidad de agua presente en estos materiales, menor cohesión (fricción de los granos). Este hecho ocurre porque existen hasta 3 límites diferenciados para caracterizar la consistencia de los materiales finos; el estado seco (sólido) del semisólido, el semisólido del plástico y el plástico del líquido y esto dependerá de la cantidad de agua presente. Por tanto,  ha de haber cierta cantidad de agua (para que actúen las fuerzas capilares) que hacen juntar las partículas para presentar la suficiente cohesión.

La disposición de las capas también es un factor a considerar a la hora de evaluar los riesgos gravitacionales, entendiéndose como aquellas capas que se inclinan a favor de la pendiente más inestables (los efectos de escorrentía superficial serán más favorables, ya que incidirán directamente sobre las capas y provocarán el movimiento en el caso de que haya fracturas, procesos de disolución, etc).

Respecto a aquellas que son horizontales o se inclinan de forma contraria a la pendiente, será más difícil que se movilicen ya que el impacto de las gotas sería o bien perpendicular (en caso de capas horizontales) o de mayor ángulo con respecto a las capas que sí están inclinadas a favor de la pendiente. Aquí os dejo un ejemplo:

Capas inclinadas a favor de la pendiente

Capas inclinadas contrarias a la pendiente

1. RIESGOS GRAVITACIONALES

Una vez explicados estos factores, ahora pasaremos a tratar los principales riesgos gravitacionales. Presentan efectos que pueden ser catastróficos, en dos sentidos:

• Sobre las personas (víctimas mortales) y los bienes (pérdidas económicas).
• Sobre sistemas geológicos (fluvial, glaciar, etc) interfiriendo en su dinámica natural. Como por ejemplo inundaciones que puedan ser causadas por la acumulación de sedimentos que hayan sido deslizados por un movimiento gravitacional. 

Sin embargo, no suelen afectar a zonas muy extensas del territorio y no son tan catastróficas como en el caso de otros riesgos geológicos (terremotos, tsunamis, etc). Pero sus despensas económicas pueden llegar a suponer un problema.

Los principales riesgos gravitacionales que vamos a ver son los siguientes:

A continuación tenéis recogidos en una tabla cada uno de los movimientos del terreno con sus características, medidas de prevención y predicción que se pueden tomar en cada una de ellas y acompañadas de un pequeño esquema. Recordad que tenéis en los apuntes cada uno de ellos explicados de forma más detallada pero para que tengáis una idea general de sus principales características.

Esquemas diagrama extraídos de slideplayer.es

Os pongo un enlace a una página donde también tenéis animaciones de los bloques diagrama de los distintos tipos de movimientos gravitacionales: http://subduction.rocks/Storage%20for%20Animations/MassMovements.html

Y un enlace a otra página con más información sobre los tipos de movimientos y procesos: https://pubs.usgs.gov/fs/2004/3072/fs-2004-3072.html

Figura 12.  Movimientos en masa. Fuente: Prentice Hall, Inc. A Pearson Company (2005)

También os dejo unos vídeos para que veáis como se darían estos movimientos de masas en la realidad:

Desprendimiento de rocas

Colada de barro y rocas

Este ¿cuál creéis que sería?

En España, los movimientos del terreno afectan sobre todo a zonas donde el relieve sea fuerte y afecte a la inestabilidad de los materiales, como ocurriría en áreas montañosas del Norte y Sur de la Península (Pirineos, Cordillera de las Béticas, Cantábrica). También pueden ocurrir en pueblos o ciudades construidos sobre materiales rocosos o materiales blandos, como puede darse el caso de construir sobre farallones (resalte rocoso originado por la acción erosiva de las olas, que se encuentran cerca de la línea de costa), como el caso de Arcos de la Frontera (Cádiz) o en Granada (población de Monachil) que se encuentra asentada sobre materiales blandos, provocando la inestabilidad del terreno y movimientos gravitacionales.

2. RIESGOS ASOCIADOS A SUELOS EXPANSIVOS

Se trata de aquellos suelos o rocas sedimentarias que, al absorber agua en su estructura, aumentan de volumen y, al secarse, se agrietan. Estos suelos suelen ser arcillosos y yesíferos, y el riesgo asociado se da por alternancia de períodos húmedos y secos (riesgo natural), potenciado en muchas ocasiones por actividades humanas (riesgo inducido). En la figura 13 las tenéis representadas: 

Fig. 13. Grietas de desecación

Fuente:  Laboratorio de Ingeniería y Medio Ambiente (IMASALAB)
Extraído de: http://estructurando.net/2016/11/07/como-mitigar-los-efectos-de-las-arcillas-expansivas/

En la siguiente tabla tenéis resumidos los principales riesgos y causas que pueden derivarse:

Para la planificación de este riesgo, se podrían hacer estudios de tipo edafológico (estructura edafológica del suelo), hidrológicos (drenaje), climáticos (meteorológicos), etc. Para predecir su ocurrencia se elaborarían mapas de riesgo, y como medidas preventivas la ordenación del territorio. Para la corrección de éstos riesgos se llevarían medidas de modificación de la textura y estructura del suelo.

En España, las zonas de riesgo de expansividad de arcillas se encuentran, sobre todo, en la cuenca del Guadalquivir, zona central peninsular y regiones como la Depresión del Ebro y León. 

Os pongo una tabla con las principales propiedades que pueden presentar las rocas  y que afectan a los procesos de inestabilidad.

Os aclaro algunos conceptos como los de permeabilidad y porosidad por si no os acordáis de su significado:

PERMEABILIDAD: capacidad que presenta un material de permitir a un fluido circular a través de él. Se hace a partir de poros interconectados (porosidad efectiva). Es por ello que no debe confundirse con poroso, ya que una roca puede ser porosa pero no tener esos poros interconectados.

Fuente: http://petroleumenergy2016.blogspot.com/

POROSIDAD: proporción de espacios huecos en relación al volumen total de roca. 

Fuente: Wikimedia Commons

Os dejo un vídeo que resume los contenidos anteriores y donde explico algunos conceptos que pueden no haber quedado claros:

 

ACTIVIDAD (OPCIONAL)

3. RIESGOS POR INUNDACIONES

Se trata de una de las catástrofes naturales con mayor repercusión socio-económica, tras los terremotos. Su máxima ocurrencia es en Asia, China y amplias regiones de Centro y Sudamérica. 

Os dejo un esquema general de las inundaciones y más abajo la teoría ampliada:

Figura 14. Mapa conceptual de las inundaciones.

Principales causas:

CLIMÁTICAS

• Huracanes
• Marejadas (inundación costera que se asocia a borrascas)
• Fusión del hielo (vulcanismo)
• Lluvias torrenciales
• Impremeabilización del terreno

GEOLÓGICAS

• Litología
• Pendiente
• Deslizamientos/aludes (obstrucción natural cauce)
• Tsunamis
• Actividad volcánica
• Terremotos

ANTRÓPICAS

• Rotura/construcción de presas (alterando dinámica natural)
• Deforestación (actividades agrícolas, sobrepastoreo)
• Construcción de presas
• Ocupabilidad de zonas potencialmente inundables (llanuras, riberas, zonas costeras, etc)-->Zonas fértiles y aptas para construir (son más baratas por ser zonas llanas). 

Principales daños:

• Humanas
• Bienes (infraestructuras abastecimiento/saneamiento de aguas; urbanas, telecomunicaciones)

3.1.MEDIDAS DE PREDICCIÓN DE INUNDACIONES 

Algunas de las más efectivas sería el control de la meteorología, a medio y corto plazo, de manera que se pueden predecir fenómenos de grandes tormentas con unos días de antelación. Otro de los factores a tener en cuenta sería el período de retorno para las inundaciones y elaborar mapas de riesgo de zonas potencialmente inundables.

3.2.MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN DE INUNDACIONES

Se adoptan básicamente dos tipos de medidas: estructurales y no estructurales. 

Medidas estructurales: 

• Construcción de contención (embalses escalonados para regular la cuenca, puentes para obstruir la corriente)
• Desviación del río (puede desencadenar otro tipo de riesgos a posteriori)
• Reforestación de la cuenca (favorece la infiltración de agua, mayor retención y menor velocidad del agua)

Medidas no estructurales:

• Mapas de riesgo
• Ordenación territorial (llanuras inundables)
• Protección civil
• Seguros

Se establecen tres zonas de uso:

• Zona de prohibición o zona de servidumbre: Aproximadamente a 5 metros a cada lado del cauce; prohibido construir o cultivos.
• Zona de restricción o zona de policía: De unos 100 metros (rodeando la anterior); Se puede construir, siempre y cuando con el permiso de la Confederación Hidrográfica correspondiente.
• Zona de precaución o zona inundable: Zona teórica que quedaría inundada por crecidas de períodos de retorno de 500 años. Sin limitación de construcción, salvo restricciones de uso.  

Peligrosidad de inundaciones

Parámetros con los que se mide:

VELOCIDAD CORRIENTE (V)= Varía con la pendiente.

CAUDAL (Q)= Volumen de agua que atraviesa una sección transversal de la corriente (A) por unidad de tiempo, expresada en metros cúbicos por segundo. Su valor sigue la siguiente fórmula:

Este caudal depende de:

• Climatología (intensidad precipitaciones = infiltraciones)
• Estacionalidad (varía en función de la época del año)

Se representan mediante HIDROGRAMAS

Las zonas de mayor riesgo en España se concentran en litorales del Cantábrico, Gallego, Levante Mediterráneo, Baleares, SW y estrecho de Gibraltar y Canarias. 

3.3. ÁREAS DE RIESGO EN EXTREMADURA 

En nuestro caso, en Extremadura, el riesgo de inundación está muy presente. Sobre todo, en el río Guadiana y sus afluentes ocupan las llanuras de inundación provocando daños materiales y en algunos casos humanos. Una de las inundaciones importantes que se dieron en la provincia de Badajoz, en Noviembre de 1997. en la confluencia de los arroyos Rivillas y Calamón,  resultó catastrófica para las viviendas, industrias y pérdidas humanas. 

En el enlace tenéis más información: https://www.tiempo.com/ram/378722/las-lluvias-e-inundaciones-del-5-6-noviembre-1997-badajoz/

Entre otros tipos de riesgo, se encuentran lo huracanes y tornados que pueden provocar daños en las instalaciones eléctricas, así como producir fuertes vientos, tornados y lluvias que desencadenarían a inundaciones.  

4. RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA LITORAL

Se trata de un proceso que puede ser mixto, un riesgo que puede ser ocasionado por acciones antrópicas. Algunos de los riesgos que se pueden ocasionar son:

• Retroceso costero: Las corrientes circulan de forma paralela a la línea de costa y se generan por la incidencia oblicua del oleaje sobre la costa. Se produce una sedimentación de los materiales aportados por ríos y los transporta hasta la costa, donde se forman playas, flechas, albuferas, etc. La intervención humana hace alterar esta dinámica natural con la construcción de espigones, puertos, muelles, que dan lugar a cambios drásticos en los procesos de erosión/sedimentación. Se produce sedimentación en la zona interior de las construcciones y una brusca erosión en la zona opuesta de ésta. En la imagen de la figura 15 podéis observar estos procesos:

Fig. 15. Esquema que representa como afecta la corriente de deriva a construcciones antrópicas.

•  El retroceso de los acantilados: Se debe a la incidencia directa del oleaje, que va socavando los materiales de los mismos. Pueden llegar a derrumbar construcciones que se sitúen encima e incluso deslizamientos de tierra. En el vídeo siguiente podéis ver uno de los efectos que puede producir el oleaje:

• Extracción de arena:  Para fines de construcción o regeneración de otras playas, se extrae arena de las playas lo que incrementa la erosión costera, eliminando posibles reservar para la propia en caso de temporales. 

ACTIVIDADES (OPTATIVAS)

Aquí os dejo una actividad opcional, por si alguno tiene tiempo y quiere probarla. Si queréis podéis responderla en los comentarios y la comentamos. Está sacada de una prueba de EBAU, con algunas modificaciones.