jorge david jiménez perálvarez becario fpi. dpto. ingeniería civil Área de ingeniería del...

ANÁLISIS DE LA SUSCEPTIBILIDAD A LOS MOVIMIENTOS DE LADERA MEDIANTE UN SIG EN LA CUENCA VERTIENTE AL EMBALSE DE RULES, GRANADA.

Jorge David Jiménez PerálvarezBecario FPI. Dpto. Ingeniería CivilÁrea de Ingeniería del TerrenoUniversidad de Granada

Investigaciones Medioambientales: Riesgos Geológicos e Ingeniería del TerrenoDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVILUNIVERSIDAD DE GRANADA

GRUPO INVEST. Proyecto de Investigación REN2002-03366DESLIZAMIENTOS DE LADERA Y TECTÓNICA ACTIVA EN LA CUENCA DEL RÍO GUADALFEO: VULNERABILIDAD Y RIESGOS DERIVADOS

www.ugr.es/~ren03366

Programa de Doctorado:Ciencias y Tecnología del Medio Ambiente

Programa de Doctorado:Ciencias y Tecnología del Medio Ambiente

Tutores:Dr. Clemente Irigaray FernándezDr. José Chacón Montero

0,97%5,42%

14,69%

27,99%

50,93%

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

MUY BAJA BAJA MODERADA ALTA MUY ALTA

Línea de Investigación:Línea de Investigación: Análisis de vulnerabilidad de embalses frente a movimientos de ladera Análisis de vulnerabilidad de embalses frente a movimientos de ladera

PROGRAMA DE DOCTORADO

CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE (112/4)CIENCIAS EXPERIMENTALESDEPARTAMENTOS RESPONSABLES: BOTÁNICA, EDAFOLOGÍA Y QUÍMICA AGRÍCOLA, INGENIERÍA CIVIL E INGENIERÍA QUÍMICA

TítuloFecha inicio

Fecha final Créd. Tipo Contenido básico

Economía del agua en la Unión Europea y en España

13-01-04 22-06-04 3.0 FundamentalLocalizar, evaluar y analizar como se resuelven los problemas de la política del agua.

Riesgos naturales en las cordilleras Béticas

12-02-04 11-04-04 3.0 FundamentalSusceptibilidad, peligrosidad, vulnerabilidad, riesgo y tectónica activa.

Micrometeorología y microclimatología

18-02-04 29-06-04 3.0 FundamentalBalance energético y de radiación en superficie. Temperatura del suelo y transferencia de calor.

Hidrología de espacios naturales protegidos: humedales y alta montaña

21-06-04 26-06-04 3.0 FundamentalHidrología, hidroquímica. Erosión. Regulación y gestión de los recursos. Balance Hídrico.

Consecuencias medioambientales de la explotación de acuíferos

28-06-04 02-07-04 3.0 FundamentalRecursos naturales. Recursos hídricos. Consecuencias de la explotación de acuíferos.

Técnicas de teledetección y SIG aplicadas al medio ambiente y recursos naturales

09-02-04 13-02-04 3.0 MetodológicoFundamentos de teledetección y geoestadística. Funcionamiento de los SIG vectoriales y ráster.

Climatología aplicada a la planificación medio ambiental

03-03-04 28-04-04 3.0 MetodológicoElementos y clasificaciones climáticas. Tratamiento de los datos climáticos. Modelos climáticos.


CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE

1. INTRODUCCIÓN GENERAL

2. CARACTERÍSTICAS GENERALES

3. MOVIMIENTOS DE LADERA

4. FACTORES DETERMINANTES

5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES


1. INTRODUCCIÓN

RIESGO MÁXIMO

VOLCÁNICO; 0,20%

ARCILLAS EXPANSIVAS;

1,20%

COSTAS; 3,80%

INUNDACIONES; 34,80%

TERREMOTOS; 33,10%

DESLIZAMIENTOS; 11,10%

EROSIÓN; 10,80%

TSUNAMIS; 4,80%

RIESGO MEDIO

COSTAS; 6,30%

EROSIÓN; 17,50%

DESLIZAMIENTOS; 15,40%

TERREMOTOS; 1,70%

INUNDACIONES; 56,80%

VOLCÁNICO; 0,04%

ARCILLAS EXPANSIVAS;

2,10%

Pérdidas potenciales por deslizamientos en España, periodo 1987-2016 (IGME, 1987)Riesgo Medio: 0,76 billones de pesetas Riesgo Máximo: 0,89 billones de pesetasPrevención:

Reduciría las pérdidas al 90%Coste estimado sería el 10,3% de las pérdidas





5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES


Incidencia de abundantes procesos naturales, de origen sísmico y gravitatorio, generadores de riesgo.(El Hamdouni, et al., 1997; Fernández, et al., 1996; El Hamdouni, 2001; Fernández, 2001; Chacón, et al., 2002)

Deslizamiento rotacional en el entorno del pueblo de Albuñuelas, Granada.El Hamdouni, 2001

CUENCA DEL RÍO GUADALFEO, GRANADA.


1. INTRODUCCIÓN

2168 Movimientos de ladera inventariados en diferentes sectores (NE de Los Guájares, Ízbor-Albuñuelas, Lújar-Contraviesa, Castell del Ferro, Castillo de Baños y Sierra Nevada).(Chacón, et al., 2002)

252 Movimientos de ladera aportados por el presente estudio en la cuenca alta del río Guadalfeo.

Prevención:

Mapas de susceptibilidad del terreno a los movimientos de ladera.(Chacón, 2005; Brabb et al., 1972; Corominas, 1987; Irigaray, 1995; Chacón et al, 1997; Irigaray, 1999)

Metodología desarrollada con valiosos resultados. Validaciones de la metodología en el Dominio Subbético y Bético.(Irigaray, 1995; Fernández, 2001; El Hamdouni, 2001)



1. INTRODUCCIÓN

Analizar la susceptibilidad del terreno a los movimientos de ladera mediante un Sistema de Información Geográfica en la cuenca del río Guadalfeo vertiente al embalse de Rules (margen derecha).

Cubrir el inventario de movimientos de ladera de la cuenca del río Guadalfeo vertiente al embalse.

Análisis de la susceptibilidad del terreno a los movimientos de ladera en el Sistema de Información Geográfica (SIG).

Validación de la metodología mediante el grado de ajuste.

OBJETIVOS

METODOLOGÍA



1. INTRODUCCIÓN

METODOLOGÍA1. Reconocimiento del terreno sobre la fotografía aérea.2. Constatación y adquisición de datos en el campo.3. Automatización y análisis de datos.4. Redacción de la presente memoria.







5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES



460 km2






5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES



Mapa Geológico-Minero de Andalucía, 1:400.000Junta de Andalucía, 1985

ALPUJÁRRIDE

NEVADO FILÁBRIDE

Cuencas Terciarias


Micaesquistos grafitosos

Micaesquistos feldespáticosMármolesGneises

Esquistos grafitososFilitas y CuarcitasMármoles

Conglomerados homométricosMargas y limosConglomerados heterométricos

460 km2







5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES




MOVIMIENTO DE LADERA

Movimiento de una masa de roca, suelo o derrubios, de una ladera en sentido descendente(Cruden, 1991)

CLASIFICACIÓN

Mecanismo de roturaPropagación del movimientocriterios morfológicos(Varnes, 1958, 1978; Ayala et. al. 1987, Corominas y García Yagüe, 1997)




Deslizamiento: Traslacional o planar RotacionalFlujo de derrubiosMovimiento complejoDeriva lateralDesprendimiento

Tomado de González de Vallejo, 2002.





1 Activo2 Suspendido3 Reactivado4 Dormido5 Abandonado6 Relicto

Tomado de WP/WLI, 1993

Expresión de si el movimiento está funcionando como tal o es potencial

ACTIVIDADDESARROLLO




Chacón et. al., 1996.

Etapas en la evolución del movimiento

DESARROLLO

FASE DESARROLLO DEL MOVIMIENTO ACTIVIDAD DAÑOS PRODUCIDOS Y POTENCIALES

Poco apreciable: cambios enmanantiales, abombamientos locales,grietas dispersas, grietas de tracción encabecera.

Puede durar mucho tiempo.Apreciable: abombamientos; ruidosdiscontinuos, cambios topográficos,grietas de tracción en cabecera, trazasde escarpes; hundimientos, cabeceossuaves.Duración, progresión y continuidadvariables.

Despliegue del escarpe, delimitaciónde la masa que desborda la base delplano de rotura; aparición de escarpesmenores, hundimientos y cabeceo encabecera, levantamiento en el frente.Avance de la masa ladera abajo.

Puede detenerse en cualquiermomento. Duración variable.

AVANZADO

Desarrollo del escarpe principal y delos escarpes menores. Acumulaciónde la masa en la base de la ladera.Despliegue de bloques menores.Remonte del escarpe principal laderaarriba si es posible.

Activo, velocidad variable,intermitente a permanente.Puede permanecer inactivolargo tiempo hasta nuevaactivación.

Se extiende aún más según progresa ladeformación de la masa, se amplia la zonade ruptura ladera arriba y se extiende lazona de desplazamiento de la masa.Potencial bajo: la mayor parte de losdaños se han producido.

AGOTAMIENTO

Acumulación de la masa en el pie de laladera y nueva pendiente media delperfil. Escarpe principal en divisoria osin posibilidad de remontar. Derrumbede bloques menores. Inestabilidadeslocales. Estabilización parcial salvoexcavaciones.

Poco activo, velocidadvariable, intermitente apermanente. Puedepermanecer inactivo largotiempo hasta su fosilización oestabilización definitiva o hastanueva activación por acciónerosiva, recargas, desmontes oterremotos importantes.

Los daños de han producido en toda laextensión de la masa y el potencial de daños es mínimo. Posibles daños localesa transeúntes por reajustes de masas.

DESARROLLO


Se extiende a toda la masa movilizada y alas zonas situadas bajo el frente y en latrayectoria que la masa ha recorrido.Potencial medio: la trayectoria restante yla zona de remonte posible.

PREPARATORIA O INCIPIENTE


Distribución lineal de daños aestructuradas situadas sobre trazas degrietas o abombamientos. Potencial muyalto: según magnitud de la masa amovilizar y la trayectoria.

INICIO


Distribución de áreas de daños en la masaque se sitúa alrededor de las grietas yabombamientos, incluyendo el frente.Potencial alto: según magnitud de lamasa a movilizar y la extensión de latrayectoria.

DESLIZAMIENTOS


DESLIZAMIENTOS

108 Deslizamientos

Superficie afectada:

Mínima 232m2

Máxima 84 ha

Media 5,5 ha

43% del número total de movimientos

1,4% del área de estudio

106 Translacionales 2 Rotacionales

Material involucrado:

Filitas 33%

Micaesquistos 21%

Mármoles 17%

Cuarcitas 11%

Conglomerados 8%CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE



GRADO DE ACTIVIDAD Y FASE DE DESARROLLO(WP/WLI, 1993; Chacón, et. al., 1996)

Importante para el análisis de la peligrosidad y el riesgo

Grado de actividad

Dormido 83%

Suspendido 9%

Relicto 8%

Fase de desarrollo

Desarrollo 54%

Avanzada 20%

Inicio 25%

Agotamiento 1%


0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

Suspendido Dormido Relicto

Actividad

% D

e D

esli

zam

ien

tos

Desarrollo

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

Inicio Desarrollo Avanzado Agotamiento

Grado de desarrollo

% D

e D

esli

zam

ien

tos



FLUJOS DE DERRUBIOS


Filitas 46%

Micaesquistos 26%

Cuarcitas 11%

80 Flujos de derrubios


Mínima 287 m2

Máxima 35 ha

Media 5,0 ha






DESPRENDIMIENTOS


Mármoles 69%

Esquistos 14%

Micaesquistos 9%

35 Desprendimientos


Mínima 453 m2

Máxima 11 ha

Media 1,9 ha






MOVIMIENTOS COMPLEJOS

29 Movimientos Complejos


Mínima 0,35 ha

Máxima 46 ha

Media 8,5 ha






108 Deslizamientos

80 Flujos de derrubios

35 Desprendimientos

29 Movimientos complejos

252 Movimientos

3,21 % del total del área de estudioFilitas 32%

Micaesquistos 23%

Mármoles 18%

Cuarcitas 12%

RESUMEN



El proceso de evaluación de riesgos empieza por la identificación del proceso y por la definición de su área de influencia(McMaster, 1990)

El inventario de movimientos constituye la base del análisis de zonas inestables

Tipo de movimiento

Publicado en parte:VI Simposio sobre Taludes y Laderas Inestables.“Rasgos geomorfológicos y movimientos de ladera en la cuenca alta del río Guadalfeo (Granada)”







5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES




Controlan inestabilidad a los movimientos de ladera en el espacio(Hansen, 1984; Crozier, 1984, 1986)


Dependen:

Naturaleza de los materialesLitologíaTexturaDiscontinuidades, etc.

Morfología del terrenoPendienteOrientaciónAltitudCurvatura, etc.



Estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y continua(Felicísimo, 1994)

Principal fuente de información para la descripción y análisis del medio físico

Los diferentes componentes del MDT se constituyen en factores determinantes de la estabilidad

MODELO DIGITAL DEL TERRENO (MDT)

MODELO DIGITAL DE ELEVACIONES (MDE)

Superficie “raster” casi continua que ofrece información acerca de la coordenada z (altitud) en cualquier punto de esa superficie(Burrough, 1986; Bosque, 1992)

A partir de este MDE se obtienen las características morfológicas y morfométricas del terreno (pendiente, exposición, iluminación, curvatura, etc.)

MDE cuenca del río Guadalfeo (10 m) (Irigaray, 2005)




ALTITUD (m.s.n.m.)

Factor determinante de uso común en trabajos en zonas montañosas con fuertes desniveles

Reclasificación del MDE

Mínimo: río Guadalfeo

Máximo: Mulhacén

Tramo más representado: 1500 y 2000 m (22%)

La altura media: 1780 m

El 40% del área esta por encima de 2000 metros y el 20% por encima de 2500 m

3,94

14,65

18,54

21,76 20,55

17,43

3,13

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

190-

500

500-

1000

1000

-150

0

1500

-200

0

2000

-250

0

2500

-300

0

3000

-347

5

Altitud (m.s.n.m.)

Áre

a (%

)


ALTITUDPENDIENTES



Gradiente de inclinación de la línea de máxima pendiente tangente al terreno en un punto respecto a la horizontal.

0-5° (pendiente suave)5-15° (pendiente moderada)15-25° (pendiente fuerte)25-35° (pendiente muy fuerte)35-90° (pendiente vertical o subvertical)

Pendiente superior a 15º: casi el 70%Pendiente fuerte: 40%; muy fuerte: 30%; media: 20º.

3,52

24,54

40,73

29,50

1,71

0,00

5,00

10,00

15,00

20,0025,00

30,00

35,00

40,00

45,00

0-5

5-15

15-2

5

25-3

5>45

Pendiente (º)

Áre

a (%

)


PENDIENTESORIENTACIÓN



Ángulo que forma la línea de máxima pendiente de un elemento de la superficie del terreno con respecto al Norte geográfico(medido en sentido de las agujas del reloj)

0º Superficie Plana1º - 45º Norte45º -135º Este135º-225º Sur225º-315º Oeste315º-359º Norte

Escasa exposición de la zona al norteEl 38 % de la zona está orientada al surOrientación media: N162E

0,744,88

32,32

38,44

23,62

0,00

5,00

10,00

15,00

20,0025,00

30,00

35,00

40,00

45,00

plana

norte

este su

r

oeste

Orientación

Áre

a (%

)

ORIENTACIÓN




Figura 30: Mapa de unidades litológicas

LITOLOGÍA

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

Litología

Po

rce

nta

je R

es

pe

cto

al

To

tal

LITOLOGIA 57,12 19,34 7,31 6,12 4,27 2,93 2,00 0,77 0,11 0,02

5 6 2 1 3 9 10 7 4 8


LITOLOGÍA

Geología complicada (más de 40 unidades litológicas) diferentes. Se agrupan litologías en complejos litológicos: (UNESCO 1976)

Unidad 1: FilitasUnidad 2: MármolesUnidad 3: CuarcitasUnidad 4: EsquistosUnidad 5: MicaesquistosUnidad 6: Anfibolitas y GneisUnidad 7: MargasUnidad 8: ConglomeradosUnidad 9: Aluvial, derrubios, costra calc. y Travert.







5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES

5. SUSCEPTIBILIDAD



Expresa la mayor o menor la tendencia del terreno a la generación de movimientos

Método de la “matriz” mediante el uso de un SIG(Irigaray, 1995)

Validado positivamente en el entorno de la Cordillera Bética(Irigaray, 1995; Fernández et al., 2000; Irigaray et al., 2000)

5. SUSCEPTIBILIDAD

FACTOR 1 FACTOR 2 FACTOR 3 FACTOR 4

ALTITUD 1 PENDIENTE 1 ORIENTACIÓN 1 LITOLOGÍA 1





ALTITUD 6 LITOLOGÍA 6


LITOLOGÍA 8

LITOLOGÍA 9



5. SUSCEPTIBILIDAD

FACTOR 1 FACTOR 2 FACTOR 3 FACTOR 4








LITOLOGÍA 8

LITOLOGÍA 9

COMBINACIÓN SUPERFICIE

A1-P1-O1-L1 X

A1-P1-O1-L2 Y

MATRIZ DE LA ZONA

INVENTARIO SUPERFICIE

MOV. SI A

MOV. NO B

MOV. SI MOV. NO

AX BX

AY BY

A1-P1-O1-L1

A1-P1-O1-L2

MATRIZ DE MOVIMIENTOSMATRIZ DE MOVIMIENTOS

MATRIZ DE LA ZONA

MATRIZ DE SUSCEPTIBILIDAD



5. SUSCEPTIBILIDAD

Irigaray, 1999

Muy Baja <1%Baja 1-5%Moderada 5-10%Alta 10-15%Muy Alta >15%



SUSCEPTIBILIDAD A DESLIZAMIENTOS

66,56

27,20

3,75 1,90 0,590,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00


%

5. SUSCEPTIBILIDAD

DESLIZAMIENTOSFLUJOS DE DERRUBIOS

Susceptibilidad muy baja: 66,56%

Susceptibilidad muy alta: 0,59%

Baja: MicaesquistosMayor: Mármoles y Filitas AlpujárridesAtención: Órgiva y Rules



Susceptibilidad muy baja: 70%

Atención: Tajo de los Hundideros

SUSCEPTIBILIDAD A FUJOS

69,92

29,45

0,20 0,25 0,180,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00


%

5. SUSCEPTIBILIDAD

FLUJOS DE DERRUBIOSDESPRENDIMIENTOS



SUSCEPTIBILIDAD A DESPRENDIMIENTOS

97,93

1,99 0,05 0,02 0,010,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00


%

5. SUSCEPTIBILIDAD

DESPRENDIMIENTOSMOV. COMPLEJOS


Muy Baja: Micaesquistos (pendiente y litología)Baja a Moderada: MármolesAlta: Cádiar




Atención:Contacto Nevado Filábride-AlpujárrideTajo de los Hundideros

SUSCEPTIBILIDAD A MOV. COMPLEJOS

84,29

15,03

0,34 0,34 0,000,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00


%

5. SUSCEPTIBILIDAD

MOV. COMPLEJOSGENERAL



Susceptibilidad baja: 51,34% Susceptibilidad moderada a muy alta: 15%

Río Trevélez y PoqueiraAdyacente al cauce Guadalfeo AlmegíjarÓrgiva (Rules)

SUSCEPTIBILIDAD GENERAL

34,02

51,34

6,96 5,202,48

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00


%

5. SUSCEPTIBILIDAD

GENERALVALIDACIÓN



km 2 MUY BAJA BAJA MODERADA ALTA MUY ALTAMOV. NO 153,25 232,40 30,27 21,59 9,18MOV. SI 0,62 5,38 1,98 2,86 2,48

0,97%5,42%

14,69%

27,99%

50,93%

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00


Calibración interna de los mapas de susceptibilidad.Grado de ajuste

El cociente entre la relación mi/ti de un determinado nivel y la sumatoria Σmi/ti multiplicado por 100, muestra la distribución relativa de los movimientos, que es la que mejor define el grado de ajuste (Baeza, 1994) entre inventario y la susceptibilidad.

5. SUSCEPTIBILIDAD

VALIDACIÓN







5. SUSCEPTIBILIDAD

6. CONCLUSIONES

6. CONCLUSIONES


La cuenca del río Guadalfeo vertiente al embalse de Rules presenta el 3,21% del total su área afectada por movimientos de ladera.

La mayor parte del área está comprendida entre 1500 y 2000 m, presenta pendientes fuertes a muy fuertes y tiene menos de un 5% de su superficie orientada al norte.

La susceptibilidad a los movimientos de ladera en la cuenca del río Guadalfeo vertiente al embalse de Rules, calculada mediante el método de la matriz, es mayoritariamente baja.

No obstante hay un 15 % de la zona con una susceptibilidad moderada a muy alta. Esta zona de mayor susceptibilidad a los movimientos de ladera se encuentra en el entorno de Órgiva. Se considera por tanto que el grado de afección que puede sufrir el embalse en el futuro, justifique el estudio y control de la estabilidad del terreno en el área.

Los grados de ajuste calculados garantizan la fiabilidad del método.

6. CONCLUSIONES





“Perdóneseme si les ha parecido poco esto que para mí es todo”

José Saramago, 1998.DE CÓMO EL PERSONAJE FUE MAESTRO Y EL AUTOR SU APRENDIZ

Discurso de aceptación del Nobel Ante la Academia Sueca

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