modelo de susceptibilidad a deslizamientos e …
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Los aludes torrenciales de 1999 en Vargas: 20 años después.
MODELO DE SUSCEPTIBILIDAD A DESLIZAMIENTOS E INDICES DE EROSION EN LA CUENCA DEL RIO MAMO Y SUBCUENCA EL TIGRE,
LITORAL CENTRAL, VENEZUELA.
Juan R. Batista 1.
Xavier Bustos C 2.
1Centro de Estudios Integrales del Ambiente . UCV.2Esri Venezuela
Esta investigación aporta una metodología para cartografiar áreas propensas a
deslizamientos y a erosión hídrica, su aplicación permite conocer la dinámica
geomorfológica con respecto a eventos extraordinarios para la cuenca del río Mamo
y la subcuenca El Tigre, en el litoral central, Venezuela
Introducción
• Determinar las áreas susceptibles a movimientos en masa mediante la aplicación
de un modelo de susceptibilidad a deslizamientos en la cuenca del río Mamo,
mediante la integración de variables espacializadas con el uso de Sistema de
Información Geográfica (SIG).
• Identificar zonas de erosión significativa que puedan afectar las comunidades a
través del cálculo de los índices de erosión unitario (USP) y de esfuerzo cortante
(SSP).
Objetivos
Trabajo de campo Año 2013. Crecida del Río Mamo. Año 2011
El modelo de susceptibilidad de deslizamientos
combina las factores de ocurrencia (capas), mediante
la aplicación de la función de probabilidad llamada
factor de certeza
Factores de ocurrencia
Localización de
deslizamientos
Datos de
cobertura
vegetal
Geomorfología
(Tipo de relieve)
Geología
(Litología)Uso de la Tierra
Datos del modelo digital
de elevación y aplicación
del programa SINMAP
para índice de estabilidad
Susceptibilidad de
deslizamientos
Análisis de estabilidad de
taludes: Análisis del índice
de estabilidad
Análisis integrado
El mapa de susceptibilidad se calibra con el mapa
de estabilidad de laderas, el cual se genera a
partir del Modelo Digital del Terreno (MDT) mas el
software SINMAP (Stability Index Mapping).
Índice de factor de certeza
Metodología(Modelo de susceptibilidad)
Factor de certeza para cada uno de los factores condicionantes.
Metodología
(Modelo de susceptibilidad)
Resultados y Discusión
(Susceptibilidad a deslizamientos)
La cat. Incertidumbre (I) predomina con un 47%
• Alta estabilidad (AE) < 1%.
• Mediana estabilidad(ME) = 23%
• Mediana inestabilidad(MI) = 1%,
• Baja inestabilidad (BI) = 29%
•30% de los terrenos (29% de BI + 1% MI) de la
cuenca tienden a la inestabilidad), se distribuyen
principalmente en la parte baja que además está
densamente poblada
•70% de los terrenos (47% de (I) * + 23% de ME) están en
el rango de valores que tienden a la estabilidad
Con respecto a la susceptibilidad para
toda la cuenca del río Mamo (144,5 km2)
(*). La Incertidumbre no significa inestabilidad
Los Índices de erosión SPI (Stream Power Index ) son abstracciones generalizadas para
modelar procesos de erosión, transporte de sedimentos etc., como una medida de la fuerza
erosiva de los ríos y arroyos.
Unit Stream Power (USP)- Potencia Unitaria del flujo: Cuantifica la erosión en los bancos
del curso de agua.
m=1/2, n=1 ; e= k*A1/2 S1
Shear Stress Power (SSP)- Potencia Cortante del Flujo: Modela la erosión en el lecho del
curso de agua.
m=1/3, n=2/3; e= k*A1/3 S2/3
Metodología(Modelo de erosión)
e= k*Am Sn , k= factor litológico, A=Área de drenaje, S: Pendiente
Estas ecuaciones miden la potencia erosiva de la corriente de agua basado en el supuesto
que la descarga (caudal= Q) es proporcional al área de la cuenca. Es decir, se toma el área
de drenaje acumulada Acomo una aproximación a la descarga;
DEM (SRTM-30m)
e= k*Am Sn , k= factor litológico, S: Pend. (%)
USP= kA0.5 S
SSP= kA0.33 S0.67e=
A:es el área de drenaje
Composición litológica (k)
Metodología(Modelo de erosión)
La precipitación se incluye en el Flow
Accumulation.
Resultados y Discusión
(Índices de erosión)
Con el USP (Prec. + lit.) es posible apreciar la
erosión en el curso
principal del río y se
comienza a observar en
menor grado la erosión
en algunas de las
subcuencas.
Resultados y Discusión
(Índices de erosión)
Con el SSP (Prec. + lit.)Se distingue mejor la
erosión en el cauce
principal; así como en
la subcuenca de El
Tigre.
Mapa de susceptibilidad + Mapas de erosión indican que los deslizamientos y las áreas de mayor
erosión ocurren en la parte baja y media-baja de la cuenca, afectando zonas urbanas (densamente
pobladas)
En la parte baja además, se presenta acumulación de sedimentos y movimientos en masa de
mayor magnitud; respecto a este último fenómeno los mismos pueden activarse o reactivarse cuando se
presentan lluvias extraordinarias.
Resultados y Discusión para susceptibilidad de
deslizamientos combinado con índices de erosión
Crecida del Río Mamo. Año 2011
Trabajo de campo Año 2013.
Principalmente en la zona alta la incidencia de deslizamientos es menor o casi nula
debido a que son colinas suaves de poca pendiente con una vegetación de pastos que cubren
uniformemente el terreno. se observan algunas obras de estabilización de taludes como la
siembra de bosques de pinos.
Resultados y Discusión para susceptibilidad de
deslizamientos combinado con índices de erosión
Geomorfología en la zona alta
• La subcuenca El Tigre tiende a ser inestable, ya que aproximadamente el 80% de la
misma presenta una “Media y Baja Inestabilidad”
• Para la subcuenca los valores más altos de erosión (índice SSP) tienden a localizarse en
la franja de susceptibilidad donde se han concentrado históricamente los deslizamientos.
Resultados y Discusión. Caso subcuenca El Tigre
Deslizamientos (Qda. El Tigre)
Conclusiones
• Para toda la cuenca, el 69,19% de los deslizamientos se han dado en la formación
“Mármol de Antímano” compuesta por una mezcla compleja de litologías
fundamentalmente de esquistos de variada mineralogía que tienden a meteorizarse muy
fácilmente con la presencia de la lluvia sobre todo cuando las laderas poseen una pobre
cobertura vegetal.
• En cuanto a la cobertura vegetal la categoría que recoge o concentra la mayoría de los
deslizamientos que han ocurrido en la cuenca es el “Matorral” (48,02%).
• Con respecto a la Estabilidad de Taludes para la cuenca del Río Mamo, se puede decir
que el 63% de la cuenca tiende a ser “estable”
• El modelo de susceptibilidad combinado con los de índices de erosión para toda la
cuenca coinciden en que los deslizamientos y áreas de mayor erosión ocurren en la parte
baja de la misma, afectando zonas urbanas densamente pobladas (Marapa y El Piache).
Esta área (zona baja) se localiza aproximadamente el 30% del total de terrenos que
tienden a ser inestables.
Trabajo de campo Año 2013.
• En la parte media y alta de la cuenca la incidencia de deslizamientos es menor o casi nula
debido a que en estos sectores se localizan suaves colinas de poca pendiente con una
vegetación de pastos y bosques que cubren uniformemente el terreno, también se
observaron algunas obras de estabilización de taludes como la siembra de bosques de
pinos, las características litológicas de estas zonas le dan mayor estabilidad a diferencia
de la zonas bajas.
• Para la subcuenca El Tigre, los valores más altos de erosión (índice SSP) tienden a
localizarse en la franja de susceptibilidad donde se han concentrado históricamente los
deslizamientos, magnificados por el desarrollo de ciudad Caribia..
• Se concluye que existen dos dinámicas para toda la cuenca; Durante la ocurrencia de
lluvias extraordinarias o de alta intensidad se afecta principalmente la parte baja de la
cuenca y en menor medida las zonas medias y altas.
• Las herramientas del módulo Hydrology y la extensión SINMAP que trabajan dentro del
entorno de la plataforma ArcGIS-Esri, probaron su utilidad para este tipo de
investigación; demostrando la versatilidad y potencia de esta plataforma tecnológica.
Conclusiones
Recomendamos• Aplicar la metodología a otras subcuencas del área de estudio donde los valores de
erosión son altos (como las quebradas Ocumarito, El Pozo, El Piache y Santa Cruz),
tal como se realizó en la subcuenca de El Tigre.
Gracias por su atención
Agradecemos a las comunidades de la cuenca del río Mamo por la información y videos suministrados