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Cap&Cua Ciencia, Tecnología y Cultura

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Publicación de los grupos de investigación SimuAndo y EcoEnergy

IMPACTO DEL CAMBIO CLIMATICO EN LA REMOCION EN MASA DEL MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO

Por: Iván Darío Acosta Sabogal1

1 Ingeniero Civil, Especialista en Recursos Hídricos, Centro de Investigaciones en Ingenierías y Arquitectura “Rogelio Salmona”, Corporación Universitaria del Meta, Villavicencio.

Resumen:

La remoción en masa es el fenómeno de desplazamiento de volúmenes de material de ladera debido básicamente a la acción producida por la fuerza de gravedad en dicho volúmenes, sin embargo cuando ocurren periodos de lluvia, esta precipitación afecta las características mecánicas del talud ya que interactúan los parámetros de precipitación, evaporación e infiltración. El municipio de Villavicencio se divide en ocho comunas de las cuales tres cuentan con barrios ubicados cerca del pie de la cordillera, zonas que presentan grandes pendientes que incrementan su vulnerabilidad a la remoción de masa.

La zona analizada aquí corresponde a la comuna 2 la cual presenta asentamientos subnormales por ocupación ilegal, situación que produce alta susceptibilidad a la ocurrencia de este fenómeno.

Palabras claves: Cambio climático, Remoción en masa, Evaporación, Precipitación, Infiltración, Villavicencio, Colombia

Abstract

The landslides is a mountain debris displacement phenomenon due mainly to the gravity force action in these debris, however when the rainy station occur the rainfall affects the mechanical characteristics of the mountain slope because in same time occur in this rainfall, evaporation and increase of permeability in the sediments. In Villavicencio, Colombia, which is a city with eight communes or municipal legality areas, for three of these are high affectation by landslides because to that many of their neighborhoods are over mountain slopes increase of this manner its vulnerability to this natural hazard. The analyzed area in this work correspond to the Commune 2 which have very poor neighborhoods due to illegal soil occupation and that exposes to its inhabitants to this natural hazard.

Key words: Climate Change, Landslides, Evaporation, Rainfall, Sediments remove, Villavicencio, Colombia.

Recibido 20 de Marzo de 2014 . Aceptado 10 de Abril de 2014 / Received: March 20, 2014 Accepted: April 10, 2014

THE CLIMATE CHANGE IMPACT AND LANDSLIDES IN THE VILLAVICENCIO, COLOMBIA


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NTRODUCCIÓN

La naturaleza en su eventual cambio debido a la influencia humana a generado un aumento significativo en la ocurrencia de fenómenos como inundaciones, sequias, deslizamientos entre otros. En el municipio de Villavicencio se han presentado varios deslizamientos producidos no solo por la presencia en el aumento de lluvias, por el mal manejo en su cobertura vegetal, sino también en la creación de asentamientos en zonas de alto riesgo este ultimo de gran impacto ya que no se cuenta con un modelo y control por parte de los planificadores del municipio.

Las fallas estructurales de taludes son el producto de una combinación de factores tales como el relieve, la geología, la historia tectónica, así como el intemperismo y la erosión a la que ha estado sometida la zona. Las fallas en taludes durante periodos prolongados de infiltración, son atribuidas al avance del humedecimiento dentro del cuerpo del talud. Como consecuencia de esto la resistencia al esfuerzo cortante producida por la succión se ve disminuida significativamente (Cho & Lee, 2002)

1 GEOMORFOLOGÍA DE UN MOVIMIENTO EN MASA

Un movimiento en masa puede ser descrito por sus características de la masa removida o deslizada. Estas características definen un cierto número de elementos morfológicos que han sido descritos por (Varnes, 1978) y (Millies & Lacroix, 1981)

Figura 1 Morfología de un deslizamiento típico de forma rotacional.

Fuente: Millies-Lacrois (1981)

Un movimiento en masa típico.

Se presenta cuatro zonas morfológicas principales: cabeza, cuerpo, pie y frente.

• La cabeza. Comprende la parte superior del movimiento y se caracteriza por presentar una morfología irregular de escarpes y contraescarpas, con cimas planas y dispuestas en forma escalonada.

• El cuerpo. Se presenta en la parte intermedia del movimiento en masa y se caracteriza por desarrollar una morfología en forma de depresión o cuneta, en donde se presentan concentraciones importantes de agua, saturando el material removido en forma de charcos o pequeñas lagunas, según su extensión.

• El pie. Representa la parte inferior del movimiento en masa y se caracteriza por desarrollar una morfología abombada o protuberante con presencia de numerosas grietas.

• El frente. Constituye la parte más inferior del movimiento en masa y se caracteriza por presentar una morfología ondulada y lobulada en abanico por la expansión del material deslizado sobre el terreno intacto.

Principales causas de los movimientos en masa.

En la formación y detonación de un movimiento en masa intervienen conjuntamente varios factores. (Terzaghi, 1950) y (Brunsden, 1950) establecen dos categorías principales: factores externos y factores internos o intrínsecos:

• Los factores o causas externas que pueden producir un movimiento en masa debido a efectos o cambios sobre la superficie del terreno son:

• Cortes del terreno. Cambios morfológicos del terreno por cortes no tecnificados.

• Efectos Climáticos. Por ejemplo: precipitaciones, cambios bruscos de temperatura o vientos huracanados.


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• Sobrecarga. Obras civiles, tránsito vehicular, descarga de material, entre otros.

• Choques y vibraciones. Explosiones a cielo abierto o subterráneo por explosivos, impactos de meteoritos.

• Cambios en el régimen hidrológico superficial. Desviación de cauces, construcciones inadecuadas de canales de riesgo, presas o estanques.

• Los factores internos se relacionan principalmente a las condiciones intrínsecas de los materiales litológicos y los factores geodinámicos producidos al interior de la superficie terrestre. Entre estos factores o causas se pueden destacar:

• Características textuales y mineralógicas de los materiales. Las rocas o suelos presentan diferentes grados de estabilidad por estas propiedades favoreciendo o reduciendo la resistencia al corte.

• Grado de alteración y meteorización. Entre más alterado o meteorizado se presente un material litológico, es más susceptible a originar fenómenos de remoción en masa.

• Grado de fracturamiento. Entre más fracturado se encuentre un material litológico, es más susceptible desarrollar movimientos en masa.

• Cambios en el nivel freático. Los cambios en el nivel freático produce cambios de las propiedades físicas y químicas en los materiales rocosos, contribuyendo a la formación de movimientos en masa.

• Aumento de la presión de poros. Puede producir la saturación del material litológico originando movimientos en masa. Este aumento de la presión de poros puede ser consecuencia de lluvias o incremento del nivel freático.

Los movimientos en masa pueden clasificarse según su agente detonante en: sismo tectónico, hidrológico, meteorológico y antrópicos.

• Movimientos en masa de origen sismotectónico. Asociados a un sismo o a una movimiento debido a una falla geológica.

• Movimientos en masa de origen hidrológico. Las corrientes de aguas superficial y subterráneas son agentes detonantes en el movimientos de masa

• Movimientos en masa de origen meteorológico. Las precipitaciones y presencia de vientos huracanados pueden ser agentes detonantes.

• Movimientos en masa de origen antrópico. Los que son generados o inducidos por actividades antrópicas.

2 LOCALIZACION Y CARACTERISTICAS DEL SITIO.

En la comuna 2 se encuentra en la barrio San José es un asentamiento que surgió entre finales de los años 70 y 80. La mayoría de familias asentadas en este barrio son procedentes de diferentes regiones del Meta y la Orinoquía debido a diferentes factores económicos, políticos y sociales.

Figura 2 Ubicación de la zona de estudio.

Fuente: Google Earth, 2013.


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FORMACIÓN

Figura 3 Mapa geológico de la zona de estudio.

Fuente: Zonificación integral por amenazas naturales para la ciudad de Villavicencio - Meta.

Qca: Depósitos fluviotorrenciales, con alturas entre 20 y 4 metros desde el ápice de los abanicos a la parte distal, medida con respecto al nivel de base de los ríos y quebradas que los drenan. Son clastosoportados, compuestos por cantos angulares de brecha, cuarcita, filita, lodolita y arenisca. La matriz varía desde areno-arcillosa a areno-limosa, de color amarillo-ocre y moderadamente plástica. Se incluye el llamado Abanico de Villavicencio. (INGEOMINAS, 2003)

Figura 4 Perfil geológico de la zona de estudio.


Grupo Palmichal: Arenisca arcillosa, color blanco a crema, friable, de grano medio a grueso,

conglomerática, con algunas intercalaciones de lodolitas grises laminadas y niveles de arenisca impregnada de petróleo.

Figura 5 Mapa de pendientes


Las zonas de evaluación son de Pendiente Alta. Corresponde a los terrenos montañosos con pendientes mayores a 10% (5.7º) conformados por macizos rocosos, incluidos los llamados Materiales Intermedios. (INGEOMINAS, 2003)

Figura 6 Mapa Zonificación Geotécnica Superficial (ZGS


Zona ZGS-7: Se identificaron así a los depósitos de coluviones que abundan en la zona montañosa. En general se trata de depósitos de suelo recientes,


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que combinan una matriz limo-arcillosa o arcillo-limosa con bloques de material rocoso y que por su origen son de naturaleza inestable. La pendiente de estos depósitos es variable, pero en general menor a la del macizo rocoso sobre el que se encuentran. (INGEOMINAS, 2003)

FLUJO DE AGUA EN EL TALUD

Las fallas estructurales del talud, no sólo dependen de las características de resistencia del suelo, sino también de sus propiedades hidráulicas, de ahí la importancia del flujo de agua a través del talud (Collins & Znidarcic D., 2004), La infiltración del agua producto de la precipitación pluvial básicamente puede ser de dos tipos: inundación de la superficie del suelo y la infiltración controlada.

3 DESLIZAMIENTOS, LICUEFACCIÓN Y OTROS FENÓMENOS INDUCIDOS.

El municipio de Villavicencio debido a su ubicación geográfica y al régimen bimodal pluviométrico que rige la zona es propensa a fenómenos de remoción en masa.

Tabla 1 Reporte histórico de deslizamientos en la ciudad de Villavicencio.

Fuente: Microzonificación sísmica preliminar de Villavicencio, Consultoría Colombiana e instituto geofísico Universidad Javeriana.

Foto 1 zona de afectación municipio de Villavicencio, comuna 2, año 1950.

Fuente: Instituto geográfico Agustín Codazzi.

Foto 2 zona de afectación municipio de Villavicencio, comuna 2, año 1970



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Foto 3 zona de afectación municipio de Villavicencio, comuna 2, año 2000


La mala planificación del suelo y los asentamientos inapropiados que se detallan que a través del tiempo, muestran con claridad que las zonas de alto riesgo dentro del municipio son las primeras en ser habitadas, sin embargo la falencia no está en habitarse sino en no tener un control adecuado por parte de los planificadores del municipio.

4 METODOLOGÍA.

Dentro del desarrollo del estudio de “zonificación integral por amenazas naturales para la ciudad de Villavicencio” realizado en convenio por la administración municipal y el ingeominas, se realizaron una serie de estudios de suelo para conocer sus características mecánicas.

Tabla 2 Estudios de Suelos para el tipo de perfil


5 EVALUACION CLIMATOLOGÍA

PRECIPITACIÓN

La precipitación media multianual es de 3671 mm/año, correspondiente a una media de 300,6 mm/mes. Presenta un régimen de precipitación bimodal, con periodos húmedos entre abril a octubre, con picos en Abril, Mayo y Junio. Los mayores valores de precipitación son los de Abril (459,1 mm), Mayo (480,3 mm) y Octubre (479,1 mm). Los meses con menor precipitación son Enero (88,7 mm) y Febrero (99,8 mm).

Figura 7 Valores totales mensuales de Precipitación, Estación Unillanos

Fuente: Autor.

Dentro de la última década se encontraron que los años 2002, 2004, 2010, 2011, 2012 presentaron más presencia de lluvias donde dicha precipitación aumento en un ocho (8) por ciento a los demás años evaluados.

Figura 8 Valores totales mensuales de precipitación,


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Los 5 años más lluviosos en últimos 10 años, Estación Unillanos

Fuente: Autor.

PRECIPITACIÓN MAXIMA

La precipitación media multianual es de 95.7 mm/año, con periodos húmedos entre abril a octubre, con picos en Abril, Mayo y Junio. Los mayores valores de precipitación son los de Abril (95,7 mm), Mayo (86,0 mm) y Octubre (87,2 mm). Los meses con menor precipitación son Enero (26,7 mm) y Febrero (36,8 mm).

Figura 9 Valores máximos de Precipitación, Estación Unillanos

Fuente:Autor.

6 CONCLUSIONES

Se analizó la relación entre la precipitación con la mecánica de los suelos en este caso particular el grado de saturación del suelo, como también el cambio del uso del suelo son detonantes a los

fenómenos de la remoción en masa.

Aquellos taludes susceptibles al deslizamiento y que ponen en peligro vidas humanas es conveniente protegerlos contra la saturación del suelo. Para ello se deben realizar mediante la ubicación de obras de drenaje que comuniquen directamente con los vallados o canales naturales con el fin de evitar el exceso de saturación del suelo.

7 AGRADECIMIENTOS

Este estudio que trata del impacto del cambio climático en la remoción en masa del municipio de Villavicencio es una corrobación de la gran influencia que tiene el cambio climático y el aumento de la precipitación en los fenómenos de la remoción en masa. El autor hace aquí un reconocimiento a las autoridades de la Corporación Universitaria del Meta, al ingeniero German Chicangana jefe del centro de investigación “Rogelio Salmona”, por su apoyo y colaboración. BIBLIOGRAFÍA

Brunsden, D. (1950). Mass Movements in geomorphology. In Mass Movements in geomorphology (pp. 130-186). Arnol.

Cho, S., & Lee, S. (2002). Evaluation of Surficial Stability for Homogeneous slope Considering Rainfall Characteristics. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 756-763.

Collins , B., & Znidarcic D. (2004). Stability Analyses of Rainfall Induced. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 362-372.

INGEOMINAS. (2003). ZONIFICACIÓN SISMOGEOTÉCNICA INDICATIVA DE LA CIUDAD DE VILLAVICENCIO. BOGOTA D.C.

Millies, & Lacroix. (1981). Classification des talus et versants instables. Risques geologiques, Mouvements de terrain. XXVIE CONGRES GEOLOGIQUE INTERNATIONAL - SECTION 17, (p. 130). Paris.Panel Intergubernamental de Expertos sobre


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Cambio Climático (IPCC). (2001). Tercer Informe. Terzaghi. (1950). Mechanic of landslides. New York: Geological Society of America Berkey.

Varnes, D. J. (1978). Slope movement and types and processes. In Landslides: Analisys and Control. Washington: RL.Schuster and R. Krisek.

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