docuemnto metodologico para la zonificacion de suceptibilidad y amenaza por m.m.pdf

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DOCUMENTO METODOLÓGICO DE LA ZONIFICACIÓN DE SUSCEPTIBILIDAD Y AMENAZA RELATIVA POR MOVIMIENTOS

EN MASA ESCALA 1:100.000

Bogotá D. C, Febrero de 2012

República de Colombia MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA

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REPÚBLICA DE COLOMBIA MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA

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PROYECTO 25

SUBDIRECCIÓN DE AMENAZAS GEOLÓGICAS Y ENTORNO AMBIE NTAL

DOCUMENTO METODOLÓGICO DE LA ZONIFICACIÓN DE SUSCEPTIBILIDAD Y AMENAZA RELATIVA POR MOVIMIENTOS

EN MASA ESCALA 1:100.000

Bogotá D. C, febrero 2012

ZONIFICACIÓN DE SUSCEPTIBILIDAD Y AMENAZA RELATIVA POR MOVIMIENTOS EN MASA ESCALA 1:100.000.

FIRMANTES DEL CONVENIO

OSCAR ELADIO PAREDES ZAPATA Director General Instituto Colombiano de

Geología y Minería -INGEOMINAS

RICARDO JOSÉ LOZANO PICÓN Director General Instituto de Hidrología,

Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM

PARTICIPANTES DEL PROYECTO

OSCAR ELADIO PAREDES ZAPATA Director General INGEOMINAS

RICARDO JOSÉ LOZANO PICÓN

Director General Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM)

EJECUTORES DEL PROYECTO

MARTA LUCÍA CALVACHE VELASCO Directora Servicio Geológico - INGEOMINAS

GLORIA LUCIA RUIZ PEÑA

Directora de Proyecto Grupo Técnico

LUZ MARINA ARÉVALO SÁNCHEZ

Subdirectora de Ecosistemas e Información Ambiental

OMAR YESID LEYVA SUÁREZ HORAOLD GUSTAVO MOYA BERBEO

GUSTAVO ADOLFO TREJOS GONZALEZ Geología y Geomorfología

CARLOS ALFONSO ORTEGÓN Cobertura y Uso del Suelo

ENIF MEDINA BELLO

Análisis Hidrológico

CARLOS ENRIQUE ALVARADO FLORES Análisis Sísmico

JESÚS HERNANDO SANDOVAL RAMÍREZ

Sistema de Información Geográfico

Grupo de Edición y Diagramación de Información del Servicio Geológico Colombiano

ANA ISABEL ALVARADO Edición Informe Final

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Documento metodológico de la zonificación de susceptibilidad y amenaza relativa por movimientos en masa escala 1:100.000

CONTENIDO

Pág

RESUMEN ........................................................................................................ 11

ABSTRACT ....................................................................................................... 12

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 13

1.1. ANTECEDENTES ...................................................................................... 14 1.2. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................ 14

2. OBJETIVOS .................................................................................................. 16

2.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 16 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................... 16

3. ALCANCES ................................................................................................... 17

4. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL .............................................................. 18

4.1. ESTADO DEL ARTE................................................................................... 18 4.2. TERMINOLOGÍA. ....................................................................................... 18 4.3. MÉTODOS DE ZONIFICACIÓN ................................................................. 20 4.3.1. Inventario de movimientos en masa ........................................................ 20 4.3.2. Método Heurístico ................................................................................... 23 4.3.2.1. Método de Proceso de Análisis Jerárquico (AHP) ............................... 24 4.3.2.2. Mapa de Combinación Cuantitativa. .................................................... 25 4.3.3. Métodos Estadísticos. ............................................................................. 25 4.3.3.1. Análisis estadísticos bivariado. ............................................................ 25 4.3.3.2. Análisis Estadísticos multivariado. ....................................................... 25 4.3.4. Método determinístico ............................................................................. 26 4.3.5. Métodos Estocásticos ............................................................................. 26 4.4. METODOLOGÍA EMPLEADA .................................................................... 27

5. MAPAS E INSUMOS TEMATICOS ............................................................... 30

5.1. INSUMOS GENERALES ............................................................................ 30 5.1.1. Modelo Digital de elevación (DEM) ......................................................... 30 5.1.2. Sensores remotos ................................................................................... 32 5.1.3. Fotografías aéreas .................................................................................. 33 5.2. INSUMOS TEMÁTICOS ............................................................................. 33 5.2.1. Geología .................................................................................................. 33 5.2.1.1. Litología ................................................................................................ 34 5.2.2. Geomorfología ........................................................................................ 45 5.2.2.1. Morfometria .......................................................................................... 46 5.2.2.2. Morfogénesis ........................................................................................ 55

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5.2.2.3. Morfodinámica ...................................................................................... 64 5.2.3. Suelos ..................................................................................................... 68 5.2.3.1. Marco teórico ....................................................................................... 68 5.2.3.2. Información a utilizar ............................................................................ 70 5.2.3.3 Variables y Criterios generales ............................................................. 70 5.2.4. Coberturas de la tierra............................................................................. 79 5.2.4.1. Enfoques, criterios y alternativas de calificación y zonificación ............ 79

6. ZONIFICACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD ................................................ 88

6.1. JUSTIFICACIÓN TEMÁTICA ..................................................................... 88 6.2. JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA .......................................................... 88 6.3. EL PROCESO ANALÍTICO JERÁRQUICO (AHP) ...................................... 90 6.4. AJUSTE DE VARIABLES ........................................................................... 95 6.4.1. Justificación de preferencia de los atributos y variables en la función de susceptibilidad ................................................................................................... 96 6.4.1.1. Justificación de las preferencias de los atributos de la variable de suelos edáficos y en la función de susceptibilidad ............................................ 96 6.4.1.2.Justificación de las preferencias de los atributos de la variable Cobertura de la tierra, en la función de susceptibilidad de la variable. ............. 98 6.4.1.3.Justificación de las preferencias de los atributos de la variable de Geología, en la función de susceptibilidad de la variable. ................................. 99 6.4.1.4.Justificación de preferencia de los atributos de la variable geomorfología en la función de susceptibilidad de la variable. ................................................. 99 6.4.1.5. Justificación de preferencia de la susceptibilidad final ....................... 104 6.4 1.6. Analisis y resultados........................................................................... 105

7. ZONIFICACIÓN DE LA AMENAZA ............................................................. 109

7.1. GENERALIDADES ................................................................................... 109 7.2. METODOLOGÍA APLICADA .................................................................... 110 7.3. DETONANTES ......................................................................................... 113 7.3.1. Lluvia ..................................................................................................... 113 7.3.2. Sismo .................................................................................................... 117 7.4. ESCENARIOS DE AMENAZA RELATIVA ................................................ 120 7.4.1. Amenaza relativa total ........................................................................... 120 7.4.1.1. Validación del Mapa de Amenaza Relativa Total ............................... 120 7.5. ANÁLISIS Y RESULTADOS ..................................................................... 121 7.5.1. Análisis Cualitativo ................................................................................ 121 7.5.2. Análisis cuantitativo ............................................................................... 121 7.6. LEYENDA DE AMENAZA ......................................................................... 122

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS ................................................................ 123

GLOSARIO ..................................................................................................... 133

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LISTA DE FIGURAS Pág.

Figura 1 . Metodología general para la realización de un estudio de amenaza por movimientos en masa (Modificado del modelo PMA-GCA, 2007). ............................... 22

Figura 1. Metodologías comúnmente usadas en la zonificación de amenazas ........... 27

Figura 2. Uso de SIG para el análisis heurístico de susceptibilidad por movimientos en masa. .......................................................................................................................... 28

Figura 3. Diagrama metodológico para zonificación de la amenaza nacional por movimientos en masa escala 1:100.000, modificado del Estudio Zonificación de la amenaza por movimientos en masa escala 1:500.000. INGEOMINAS 2010 ............... 29

Figura 4 . Distribución de planchas a escala 1:100.000 para Colombia. IGAC (2006), sobre mapa de sombras generado en ArcGis a partir del MDE de 1 arco–segundo. ... 31

Figura 5 . Mosaico de imagen Landsat de la plancha 117. ......................................... 32

Figura 6. Diagrama de variables dentro de la temática Unidad geológica, con sus respectivos pesos ....................................................................................................... 34

Figura 7 . Mapa de fallas, lineamientos y pliegues de Colombia escala 1:500.000 ...... 42

Figura 8 . Tazas de desplazamiento de las fallas en el cuaternario en Colombia. Tomado de Paris, G. Machette, M., Dart, R., Haller, K. 2000. ..................................... 43

Figura 9. Rangos de densidad y su clasificación de susceptibilidad a nivel nacional. . 43

Fabrica y/o estructura ............................................................................................... 44

Figura 10. Diagrama de atributos dentro de la variable Geomorfología, con sus respectivos porcentajes ............................................................................................... 46

Figura 11 . Diagrama de atributos dentro de la variable morfometria, con sus respectivos porcentajes ............................................................................................... 46

Figura 12. Valor inicial del atributo. ............................................................................. 47

Figura 13 . Tabla de clasificación. ............................................................................... 47

Figura 14. Valor clasificado de la plancha 120. ........................................................... 47

Tabla 12. Tabla de Susceptibilidad de la pendiente. Tomado INGEOMINAS 2011 ..... 48

Figura 15 . Valor inicial del atributo. ............................................................................. 50

Figura 16. Tabla de clasificación. ............................................................................... 50

Figura 17 . Valor clasificado de la plancha 120 ............................................................ 50

Figura 18. Perfil de rugosidad del abanico de bucaramanga, deparamento de santander .................................................................................................................... 51

Figura 19 . Perfil topografico del abanico de Bucaramanga. ........................................ 52

Mapa de Acuenca ....................................................................................................... 52

Figura 20. Valor inicial del atributo. ............................................................................. 54

Figura 21. Tabla de clasificación. ............................................................................... 55

Figura 22 . Valor clasificado de la plancha 120. ........................................................... 55

Figura 23 . Relación de los procesos geodinámicas como criterio de calificación morfogenéticos de las unidades geomorfológicas definidas y su valoración. ............... 56

Figura 24 . Diagrama de atributos de calificación de la variable suelo, con sus respectivos porcentajes ............................................................................................... 71

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Figura 25. Distribución del agua del suelo y subterránea en la corteza terrestre (Lee, 1980), esquema ilustrado con algunos conceptos. ...................................................... 82

Figura 26 . Atributos de la variable cobertura de la tierra, con sus respectivos porcentajes ................................................................................................................. 85

Tabla 29. Coeficientes de cultivos adaptados de FAO. Tomado Servicio Hidrológico Nacional de el Salvador .............................................................................................. 87

Figura 27 . Jerarquía para la elaboración del mapa de susceptibilidad escala 1:100.000 .................................................................................................................................... 91

Figura 28. Diagrama de Jerarquía para la elaboración del mapa de susceptibilidad escala 1:100.000, con sus respectivos porcentajes. .................................................... 91

Figura 29 . Valores ponderados de las variables geomorfología, geología, suelos edáficos y cobertura, en la generación de susceptibilidad por movimientos en masa. El atributo geomorfología comprende la mitad de los atributos establecidos. ................ 101

Figura 30. Clasificación del mapa de zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados por lluvia para la función de modelación de la Guía Metodológica, INGEOMINAS (2001). ............................................................................................... 111

Figura 31. Clasificación del mapa de zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados por sismo para la función de modelación de la Guía Metodológica, INGEOMINAS (2001). ............................................................................................... 112

Figura 32. Clasificación del mapa de zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados por sismo para la función de modelación de la Guía Metodológica, INGEOMINAS (2009). ............................................................................................... 113

Figura 33. Zonificación climática del Atlas Climatológico de Colombia, IDEAM (2001). .................................................................................................................................. 115

Figura 34 . Calificación del Mapa de Zonificación Climática con base en su contribución a los movimientos en masa. ...................................................................................... 116

Figura 35 . Mapa calificado de la variable sismo según su contribución a los movimientos en masa. .............................................................................................. 119

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LISTA DE TABLAS Pág.

Tabla 1. Relación entre Métodos, Niveles y Tipos de Zonificación de acuerdo con la escala y el propósito del proyecto. (Tomado de la Guía del JTC-1, 2008). .................. 21

Tabla 2 . Método requerido para el inventario de movimientos en masa y caracterización del potencial de movimientos en masa. Tomado de Cascini 2008. ..... 22

Tabla 3 . Método para la distancia y velocidad de viaje. Tomado de Cascini 2008. ..... 23

Tabla 4 . Actividades requeridas para evaluar la frecuencia de movimientos en masa. Tomado de Cascini 2008. ............................................................................................ 23

Tabla 5. Categorías de resistencia a la compresión simple de las rocas, según Hoke 1996. ........................................................................................................................... 35

Tabla 6 . Propuesta de calificación de las rocas dependiendo su fábrica y estructura. 36

Tabla 7. Resumen de resistencia al compresión simple de diferentes autores, Montero et al (1982), Jhonson y Degraff (1988) y Hoke 2000. .................................................. 36

Tabla 8. Características de susceptibilidad a movimientos en masa de los depósitos 39

Tabla 9. Calificación de las unidades litológicas (Depósitos). Tomado de INGEOMINAS 2009 ............................................................................................................................ 40

Tabla 10. Textura/Fábrica de las rocas. (Tomado INGEOMINAS (2004) .................... 44

Tabla 11 . Calificación propuesta tipo de fábrica. Tomado INGEOMINAS (2009) ........ 45

Tabla 13 . Valores de calificación Susceptibilidad de la rugosidad ............................... 51

Tabla 14. Clasificación de la Susceptibilidad del atributo Acuenca. ............................ 55

Tabla 15. Algunas características de geoformas de acuerdo a su origen (Fuente: Van Zuidam 1986 – Carrillo E., 1995, Modificado Leiva, Moya y Trejos 2010). .................. 58

Tabla 16. Propuesta de calificación morfogénesis ...................................................... 63

Tabla 17. Criterios para la calificación de las unidades geomorfológicas .................... 64

Tabla 18 . Características de susceptibilidad y calificación de los depósitos en términos de susceptibilidad a los movimientos en masa. Tomado INGEOMINAS 2009. ............ 65

Tabla 19 . Criterios de calificación empleados para calificar los sistemas morfogénicos según procesos morfodinámicos ................................................................................. 66

Tabla 20. Clasificación de movimientos A partir de la clasificación realizada por Varnes (1978), Cruden y Varnes (1996) y Hungr et al. (2001), y la propuesta por PMA-GMA (2007). Tomado y modificado de PMA-GEMMA (2007). .............................................. 67

Tabla 21. Resumen de las características de diferenciación de las categorías de la taxonomía de suelos. Tomado de Cortés L., et al, 1984 (de Buol et al (1980)) ............ 69

Tabla 22. Calificación de la textura de suelos ............................................................. 72

Tabla 23. Calificación de la taxonomía de suelos a nivel de Orden ............................. 73

Tabla 24. Calificación del drenaje natural del suelo. Tomado y modificado de INAT, 1.996. IDEAM, 2009. ................................................................................................... 74

Tabla 25. Calificación de profundidad total, tomado IDEAM, 2009. ............................. 75

Tabla 26 . Clases de suelos en la categoría Orden. Tomado de IGAC, 1.995. ............. 77

Tabla 27. Calificación del tipo de arcilla. Tomado INGEOMINAS IDEAM 2009 ........... 78

Tabla 28. Calificación de atributos según la contribución a la estabilidad. .................. 84

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Tabla 30. Índices de aleatoriedad (IA) de las matrices de comparaciones por pares, según su orden (Ormazábal, 2002) ............................................................................. 92

Tabla 31 . Relación de consistencia para los criterios geomorfología, morfometria, geología, suelos edáficos y cobertura de la tierra ........................................................ 93

Tabla 32 . Relación de consistencia para el mapa de susceptibilidad. ......................... 94

Tabla 33. Tabla resumen de las diferentes ecuaciones para la generación de los mapas de susceptibilidad mapa escala 1:100.000 ...................................................... 95

Tabla 34 . Susceptibilidad de los suelos edáficos = 0.30 * Textura + 0.20 * Tipo de Arcilla + 0.15 * Taxonomia + 0.15 * Drenaje Natural + 0.20 * Profundidad Total ......... 97

Tabla 35. Susceptibilidad de la cobertura de la tierra = 5- (Evp_Kc + RD + SR + E)/4 98

Tabla 36. Susceptibilidad de la geología = 0.50 * Textura + 0.40 * Resistencia + 0.10 * Densidad Fallas ........................................................................................................ 100

Tabla 37. Susceptibilidad de la geomorfología = 0.30 * Morfogénesis 0.30 * Morfodinámica + 0.40 * Morfometría. ........................................................................ 103

Tabla 38 . Susceptibilidad de la Morfometría = 0.60 * Pendiente + 0.30 * Rugosidad + 0.10 * Acuenca. ......................................................................................................... 104

Tabla 39. Susceptibilidad Final = 0.5 * geomorfología + 0.15 * Geología + 0.20 * Suelos + 0.15 * Cobertura ..................................................................................................... 106

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RESUMEN

El presente estudio comprende la propuesta metodológica en la zonificación de amenaza relativa por movimientos en masa escala 1:100.000 en el territorio colombiano. Su elaboración responde a la necesidad nacional en la elaboración de estudios de amenaza en escalas adecuadas como parte del conocimiento del territorio y como insumo fundamental en la planificación y toma de decisiones institucionales.

Se utilizó el método heurístico de procesos jerárquicos de análisis (AHP) para la zonificación de susceptibilidad la cual fue realizada por un grupo de expertos mediante una evaluación por pares. La zonificación de amenaza se generó a partir de la susceptibilidad aplicando los detonantes lluvia y sismo con base en la función propuesta por INGEOMINAS (2001). El desarrollo metodológico presentó un estudio de caso para tres planchas piloto: departamento de Santander, plancha 120 y departamento de Antioquia, planchas 117 y 132; el resultado fue la generación de los respectivos mapas de amenaza relativa por movimientos en masa y su categorización en amenaza por movimientos en masa muy alta, alta, media y baja.

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ABSTRACT

This study includes the proposed methodology in the relative hazard zoning for 1:100,000 scale landslide in Colombia. Being developed in response to the national need to develop studies at scales appropriate threat as part of the knowledge of territory and a fundamental input in the planning and decision-making institutions.

We used the heuristic method of analysis hierarchy process (AHP) for susceptibility zoning which was conducted by a group of experts through a peer review. The zoning of threat generated from the susceptibility using the rain and earthquake triggers based on the function proposed by Weber County (2001). The methodological development presented a case study for three plates pilot department of Santander, iron 120 and department of Antioquia, plates 117 and 132, the result was the generation of the respective hazard maps on by mass movements and their categorization threat by mass movements very high, high, medium and low.

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1. INTRODUCCIÓN

Los desastres naturales producen muchas pérdidas económicas en los países industrializados y además este tipo de daño ocasionan muertes en los países en desarrollo, especialmente causados por movimientos en masa, los cuales generan más desastres que cualquier otro tipo de desastre natural, como terremotos, inundaciones, tifones o huracanes Guzzetti et al. (1999). Este tipo de eventos y desastres van en aumento debido a la mayor exposición de la población, los cambios en el uso del suelo y el cambio climático. Los daños causados por movimientos en masa son muy costosos incluso para las sociedades industrializadas, por esta razón la tendencia es hacia el desarrollo de sistemas de alerta temprana y restricciones en el uso de la tierra con el fin de reducir al mínimo la pérdida de vidas y de bienes.

Los Gobiernos e Instituciones del mundo han intentado durante décadas evaluar la distribución espacial de la amenaza y el riesgo a fin de constituirla en una herramienta adecuada para el ordenamiento del territorio, tanto en países desarrollados como en desarrollo. Para tal fin se han propuesto y aplicado diferentes métodos en diversos entornos fisiográficos con distintos resultados, ventajas y limitaciones, pero en general pueden constituirse en una adecuada y rentable herramienta de decisión en la planificación del territorio.

De acuerdo con la escala de representación de la zonificación de amenazas se define el uso que puede dársela, la metodología y las variables que pueden aplicarse y las limitaciones y bondades de los resultados obtenidos. Para este caso, con una escala de trabajo 1:100.000, la zonificación regional se convierte en una herramienta informativa con base en la cual pueden definirse políticas nacionales de preservación del equilibrio ambiental, conservación y recuperación de ecosistemas. Para el caso que nos ocupa se aplica la metodología heurística, es decir, a partir del conocimiento de expertos, teniendo en cuenta la escala de trabajo y la limitación en la consecución de la información que definen factores como magnitud, intensidad y frecuencia temporal del evento. Por lo tanto, la zonificación obtenida identifica las regiones en las cuales se esperaría movimientos en masa de laderas potencialmente dañinos, a partir de la aplicación de los factores detonantes sismo y lluvia a la zonificación de la susceptibilidad del terreno a los movimientos en masa.

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1.1. ANTECEDENTES El INGEOMINAS en el año 2001 genera el Mapa Nacional de Amenaza Relativa por Movimientos en Masa, escala 1:1’500.000, en el cual con base en la interacción de los factores inherentes y desencadenantes que intervienen en los movimientos en masa, se determina la amenaza relativa por fenómenos de erosión y remoción en masa y se proponen 15 provincias de Amenaza Relativa, con características particulares de comportamiento. Las Provincias están numeradas en orden decreciente de susceptibilidad a deslizamientos, flujos y otros tipos de movimiento y cada una de ellas comparte rasgos inherentes y factores desencadenantes similares. Las 15 Provincias se reagrupan en 5 Categorías de Amenaza, según la distribución en el territorio Colombiano de los procesos de inestabilidad, teniendo en cuenta la densidad, frecuencia y recurrencia de los movimientos.

Teniendo en cuenta la importancia de la temática a nivel nacional, INGEOMINAS en el año 2009 decide realizar la actualización de dicho mapa, mejorando la escala de trabajo a 1:500.000, en virtud de la existencia de información a nivel nacional a esta escala. Por su parte IDEAM decide actualizar el mapa de susceptibilidad a los deslizamientos de tierra que había realizado en el año 2000 a escala 1:1’500.000, también mejorando la escala a 1:500.000. Dada la confluencia de objetivos de las dos entidades del orden nacional, se realiza de manera conjunta la actualización de los dos mapas, generándose el mapa de susceptibilidad a movimientos en masa y el mapa de amenaza relativa por movimientos en masa escala 1:500.000.

Con el fin de continuar mejorando la resolución de los productos nacionales de amenaza por movimientos en masa, INGEOMINAS decide en el año 2010 realizar la zonificación de amenaza por movimientos en masa escala 1:100.000 en una zona piloto, con el fin de generar un documento metodológico que permita replicar dicha evaluación en las demás planchas 1:100.000.

1.2. JUSTIFICACIÓN El presente documento metodológico para zonificación de susceptibilidad y amenaza relativa por movimientos en masa escala 1:100.000, hace parte del proyecto de Actualización del Mapa Nacional de Amenaza relativa por Movimiento en Masa y complementa en una escala más detallada pero todavía dentro el nivel regional, el trabajo realizado en el año 2009 a escala 1:500.000.

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El trabajo se llevó a cabo en zonas piloto de Antioquia y Santander estas zonas fueron definidas tomando como referencia el mapa Nacional de Amenaza por Movimientos en Masa escala 1:500.000 (INGEOMINAS-IDEAM 2010), y con el propósito de crear una metodología replicable en otras regiones del país, según las prioridades de aplicación para futuros proyectos de infraestructura y desarrollo.

La zonificación de amenaza por movimientos en masa en el país se le considera una prioridad frente a un escenario tan particularmente propenso a este tipo de procesos, dadas las condiciones geológicas, geomorfológicas, climáticas, suelos y de uso del suelo que prevalecen en nuestro país.

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2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Producir un documento metodológico para la elaboración de mapas de susceptibilidad y amenaza relativa por movimientos en masa escala 1:100.000, con base en el estado del conocimiento a nivel internacional y en el estado de la práctica local.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Promover el proceso de estandarización de criterios e insumos en la elaboración de mapas de susceptibilidad y amenaza relativa a partir de un trabajo multidisciplinario.

• Presentar de manera conjunta los resultados obtenidos de los mapas de susceptibilidad y amenaza relativa por movimientos en masa escala 1:100.000.

• Establecer un insumo válido para el ordenamiento territorial regional, planeación del desarrollo y la gestión de riesgo, de los entes del orden departamental y nacional

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3. ALCANCES

Dar lineamientos generales en cuanto a la metodología a seguir, para determinar zonas de amenaza relativa por movimientos en masa a escala (1:100.000), logrando de esta manera suministrar una herramienta al planificador a nivel regional, como lo son las corporaciones autónomas regionales y entidades del orden departamental y nacional para zonificar su territorio de tal forma que pueda identificar dichas amenazas con el fin de incorporar estos resultados tanto en su plan de Ordenamiento Territorial, Plan de Desarrollo y Plan de Gestión del Riesgo, priorizando inversiones y proyectos a ejecutar.

Esta guía podrá ser aplicada a escala similar en la región Andina Colombiana, la cual dependiendo de las características físicas de las zonas se podrán hacer ajustes y podrá ser utilizada como base para condiciones ambientales diferentes considerando algunas modificaciones específicas y muy particulares.

Los conceptos básicos generales de esta guía metodológica pueden ser usados como base para diferentes escalas de trabajo, pero su aplicación específica solo podrá ser adoptada para una escala regional es decir entre escala 1:100.000.

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4. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL

4.1. ESTADO DEL ARTE Los conceptos básicos y fundamentación sobre estudios de zonificación de amenaza de movimientos en masa se toman de fuentes que proveen el estado del conocimiento a nivel internacional, principalmente: Varnes (1984), Soeters y van Westen (1996), Hungr (2001 y 2005) y Fell et al. (2008), entre otros. La publicación de Varnes (1984), condensa los conceptos básicos sobre zonificación presentados por un Grupo de Trabajo de la Comisión de Deslizamientos de la International Association of Engineering Geology (IAEG) a la UNESCO en 1984. Soeters & van Westen plasma su trabajo en una publicación incluida en el Special Report 247 del Transportation Research Board, sobre Investigación y Mitigación de Deslizamientos, editado por Turner & Schuster en 1996, documento muy completo sobre el tema y de amplia aceptación en el medio nacional e internacional. Los trabajos de Hungr (2001 y 2005) aportan a la clasificación de los procesos propios de los movimientos en masa. Por último, el trabajo conjunto realizado por las comisiones de deslizamientos de la International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE), International Society for Rock Mechanics (ISRM) y Association of Engineering Geology (IAEG) (Joint Technical Committee JTC-1) condensado en la publicación “Guía sobre Zonificación de susceptibilidad, amenaza y riesgo para el planeamiento de uso del suelo”, en el cual participaron expertos en el tema Fell, Cascini, Corominas, Hurlimann, Salciriani, Westen et al. (2008). En cuanto al contenido de las Directrices y su comentario, en este trabajo se analizan los métodos y los niveles de la zonificación de susceptibilidad y amenaza a diferentes escalas.

4.2. TERMINOLOGÍA.

A partir de la propuesta del grupo de trabajo JTC-1, contenida en el documento presentado por Fell et al. (2008), considerado el más completo aporte al estado del conocimiento, se adoptan muchas de las definiciones y términos propuestos para uso internacional. El JTC-1 recomienda usar las definiciones que se presentan a continuación (en este documento se presenta una traducción al

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idioma español) en todos los documentos de zonificación, informes y planificación del suelo.

Movimiento en masa: Movimiento ladera abajo de una masa de roca, de detritos o de tierras (Cruden, 1991).

Zonificación: Varnes (1984) define zonificación como la división de la superficie del terreno en áreas y la clasificación de acuerdo con el grado actual o potencial de amenaza por deslizamientos u otros movimientos en masa en las laderas.

Susceptibilidad de Deslizamiento: evaluación cuantitativa o cualitativa de una región en la que existen o pueden existir deslizamientos. Esta evaluación considera la clasificación, volumen (o área) y distribución espacial de los movimientos en masa; también puede incluir una descripción de la velocidad e intensidad de los movimientos potenciales o existentes. Aunque se espera que los movimientos en masa ocurran con más frecuencia en la mayoría de las zonas susceptibles, en los análisis de susceptibilidad, no se tiene en cuenta el tiempo de recurrencia. La susceptibilidad a movimientos en masa incluye movimientos en masa originados en la zona de estudio o pueden tener su fuente fuera de esta ella, pero pueden viajar de regreso hacia o desde ésta área. Fell, et al (2008)

Inventario y catalogo de movimientos en masa: Base de datos que contenga información de localización, clasificación, volumen, actividad, fecha de ocurrencia y otras características de los movimientos en masa en un área. Fell, et al (2008)

Amenaza: Evento, fenómeno o actividada humana que puede causar daño, pérdida de vidas, daños a la propiedad, interrupción de las actividades sociales y económicas o degradación ambiental (EIRD, 2002). La descripción de amenaza por movimientos en masa debería incluir la localización, volumen (área), clasificación y velocidad del movimiento, posibles materiales desprendidos de la masa fallada y la probabilidad de su ocurrencia dentro de un periodo de tiempo dado. Fell, et al (2008)

Amenaza Relativa: Hace referencia a una expresión cualitativa de la amenaza. Hartlen y Viberg (1988) la definen como la probabilidad de que ocurran deslizamientos en diferentes áreas sin dar valores exactos.

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4.3. MÉTODOS DE ZONIFICACIÓN La Guía del JTC-1, 2008, expone para los mapas de zonificación de susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa, una clara relación entre los siguientes tres factores: i) El propósito de la zonificación (información, planificación, pre-diseño, diseño), ii) El nivel de zonificación (Básico, Intermedio y Avanzado) y iii) La escala de zonificación. Cada uno de los factores mencionados están relacionados entre sí como se muestra en la Tabla 1. Por tanto, en escala pequeña debería evaluarse la susceptibilidad con métodos básicos, es decir, aquellos basados en procesos geomorfológicos y los de procedimientos heurísticos, con lo cual se obtendría una zonificación preliminar. En escalas medias se podrían utilizar los procedimientos estadísticos y alcanzar un nivel de zonificación intermedio, mientras que a gran escala o escala detallada usando métodos sofisticados se podría obtener un nivel de zonificación avanzado. Independientemente de la escala adoptada y el nivel de zonificación, la leyenda del mapa debe contener un lenguaje común para describir el grado de susceptibilidad o amenaza a movimientos en masa permitiendo la comparación entre los diferentes contextos geoambientales La selección del método de zonificación más adecuada depende de varios factores como: disponibilidad, calidad y exactitud de los datos, la resolución de zonificación, los resultados requeridos, la escala de la zonificación, etc. Se hace un resumen de los métodos relativos sugeridos, los datos de entrada y los procedimientos que, según Soeters y vanWesten (1996), han sido clasificados como inventarios de movimientos en masa heurísticos, estadísticos y deterministas y estocásticos. En la (Figura 1) se muestran las etapas generales de la evaluación de Amenaza por movimientos en masa comunes para todos los casos

4.3.1. Inventario de movimientos en masa El método más directo de hacer una zonificación de amenaza es mediante el inventario de movimientos en masa con actividades de fotointerpretación, datos de investigación del subsuelo y registro histórico de movimientos ocurridos en la zona. Se obtiene la distribución espacial de los movimientos en masa los cuales pueden ser representados sobre el mapa delimitado o mediante símbolos. Tales inventarios constituyen la base de la mayor parte de los trabajos de zonificación. Se pueden usar también en una forma preliminar como mapas de amenaza puesto que proveen información de la ubicación y tipo de los movimientos sin embargo esa información es de corto periodo de evolución

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de los procesos en la época en que se hagan los estudios. A menos que se hagan estudios multitemporales, no se puede tener una idea clara de la evolución de los movimientos. Los movimientos en masa pueden mostrarse como mapas de densidad usando contadores circulares. En las tablas de 2 a 4 se describen los métodos a utilizar en la elaboración del inventario de movimientos en masa. Tabla 1. Relación entre Métodos, Niveles y Tipos de Zonificación de acuerdo con la escala y el propósito del proyecto. (Tomado de la Guía del JTC-1, 2008).

Notas: *aplicable; (*) Se puede aplicar, * No se recomienda o no de uso común

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Figura 1 . Metodología general para la realización de un estudio de amenaza por movimientos en masa (Modificado del modelo PMA-GCA, 2007).

Tabla 2 . Método requerido para el inventario de movimientos en masa y caracterización del potencial de movimientos en masa. Tomado de Cascini 2008.

Método

Entrada

Procedimiento

Topografía, inventario de

deslizamientos, geología,

geomorfología

Adición de clasificación

y profundidad del suelo,

unidades del terreno.

Adición de hidrogeología y geotecnia.

Básico Heurístico o modelo empírico

*

Intermedio Análisis estadístico *

*

Sofisticado

Modelos deterministico (basados en la física o geotécnico)

* *

*

Notas: *aplicable

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Tabla 3 . Método para la distancia y velocidad de viaje. Tomado de Cascini 2008.

Método

Entrada

Procedimiento

Informaciónhistórica,topografía,geología ygeomorfología

Adición mecanismoprobable dedeslizamiento yclasificación de suelos

Adición DTM ygeotecnia.

BásicoHeurístico o modeloempírico *

Intermedio Modelos Empíricos o análisissimplificados

* *

Sofisticado Modelo deterministico * * *

Notas: *aplicable

Tabla 4 . Actividades requeridas para evaluar la frecuencia de movimientos en masa. Tomado de Cascini 2008.

Método

Entrada

Procedimiento

Geomorfología,

Fotografía Aérea, datos

de incidencia.

Adición datos, datosde satélite, imágenes,

Factores desencadenantes.

Adición geotecnia.

Básico Heurístico *Intermedio

Análisis estadístico * *

SofisticadoEstadística o deterministico

* * *

Nota: *aplicable 4.3.2. Método Heurístico Los métodos heurísticos se basan en categorizar y ponderar los factores causantes de inestabilidad según la influencia esperada de éstos en la generación de movimientos en masa (Brabb et al., 1972; Nilsen et al., 1979; Anbalagan, 1992). Son métodos conocidos como indirectos, los resultados de los cuales se pueden extrapolar a zonas sin movimientos en masa con una combinación de factores similar. Se pueden realizar dos tipos de análisis heurísticos mediante el análisis geomorfológico y mapa de combinación cualitativo. El primer método fue propuesto por Kienholz (1977). El segundo método basado en combinación de

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mapas de factores (Lucini, 1973; Stevenson, 1977; Bosi, 1984, Ramírez, González, 1988).Estos métodos permiten la regionalización o estudio a escala regional y son adecuados para aplicaciones en el campo de los sistemas expertos (Carrara et al., 1995). El análisis heurístico introduce un grado de subjetividad que imposibilita el comparar documentos producidos por diferentes autores. Dentro de este método se ha utilizado el denominado AHP (Proceso de Análisis Jerárquico).

Análisis Geomorfológico. Kienholz (1977) desarrolló un método para producir un mapa combinado de amenaza basado en el mapeo de testigos mudos (silemt witnesses) este método se conoce como método directo puesto que la amenaza se determina directamente en el campo por los expertos. Se basa en la experiencia individual y el uso de razonamiento por analogía (reasonings analogy) atributos semejantes en cosas diferentes. Las reglas de decisión son entonces difíciles de formular a causa de que varía de lugar a lugar. Ejemplos de esta metodología para determinar la susceptibilidad del terreno a los movimientos en masa se han desarrollado en Europa por muchos autores como Carrara y Merenda (1974), Kienholz y otros. 4.3.2.1. Método de Proceso de Análisis Jerárquico (AHP) Consiste en un método semicualitativo que involucra una comparación por pares realizada por los expertos a partir de una matriz de atributos o variables que contribuyen a los movimientos en masa, para lo cual se recomienda seguir las etapas que se describen a continuación:

• Definir el problema y determinar el tipo de conocimiento requerido. • Estructurar la decisión jerárquica desde un nivel superior hacia un nivel

más bajo a través de los niveles intermedios. • Construir un conjunto de matrices de comparación por pares. Cada

elemento de un nivel superior se utiliza para comparar los elementos en el nivel inmediatamente inferior con respecto a ella.

• Utilizar las prioridades obtenidas a partir de las comparaciones para

ponderar las del nivel inmediatamente inferior. Acción que se repite para cada elemento. Luego, para cada elemento en el nivel por debajo añadir sus valores pesados y obtener su prioridad global o mundial.

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• Para hacer comparaciones necesitamos una escala de números que indique cuántas veces un elemento es más importante o dominante sobre otro elemento con respecto al criterio con el que se compara.

4.3.2.2. Mapa de Combinación Cuantitativa. Para evitar el problema de reglas ocultas propias del mapeo geomorfológico se usan métodos basados en la combinación de mapa cualitativos. En estos mapas los científicos de la tierra usan su experiencia para asignar pesos en una serie de mapas de parámetros. Las condiciones del terreno de un gran número de sitios se suman de acuerdo con estos pesos para obtener valores de amenaza que se puedan agrupar en clases. Sobre la base de su conocimiento sobre las causas de la inestabilidad se asignan pesos para diferentes clases o numero de mapas de parámetros. El problema con este método es la determinación exacta de los pesos de manera que puedan ser replicables. A menudo si no hay datos suficientes de campo se pueden llegar a hacer generalizaciones inaceptables. 4.3.3. Métodos Estadísticos. En los análisis estadísticos de amenaza por movimientos en masa se combinan factores que han generado los movimientos en masa en el pasado y que se pueden determinar de forma estadística. De esta manera se hacen predicciones cuantitativas para áreas libres de movimientos en masa donde existen condiciones similares. Hay dos procedimientos diferentes: bivariado y multivariado. 4.3.3.1. Análisis estadísticos bivariado. En el análisis estadístico bivariado cada factor de mapeo (por ejemplo pendiente, geología, uso del suelo), se combina con la distribución de los movimientos en masa en el mapa y se calculan valores ponderados de densidades de movimientos en masa para cada clase, por ejemplo clase de taludes, unidad litológica, tipo, uso del suelo, entre otros. 4.3.3.2. Análisis Estadísticos multivariado. Fueron desarrollados en Italia principalmente por Carrara. Para su aplicación se muestrean todos los factores relevantes como una large-grid basis o como unidades morfométricas. Para cada unidad muestreada se determina la presencia o ausencia de movimientos en masa. La matriz que resulte se analiza usando regresiones múltiples o análisis discriminantes. Con estas técnicas se

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han tenido buenos resultados en zonas homogéneas o en áreas con apenas pocos tipos de movimientos en masa. 4.3.4. Método determinístico Los métodos determinísticos utilizan análisis mecánicos y modelos de estabilidad para determinar el factor de seguridad de una ladera concreta. Son métodos de fiables y precisos cuando se dispone de datos válidos sobre los parámetros de resistencia de la ladera. Permiten, de acuerdo con el tipo de modelo, el análisis no sólo de la susceptibilidad a la falla sino también del alcance (como los modelos de caídas de bloques) y de la frecuencia del fenómeno. Existe una amplia variedad de métodos determinísticos disponibles para realizar análisis de estabilidad, desde análisis de talud infinito en su caso más simple hasta modelos complejos tridimensionales (Graham, 1984). El método más usual se aplica para movimientos en masa traslacionales utilizando el modelo de talud infinito (Ward et al, 1982; Brass et al, 1989; Murphy y Vita-Finzi, 1991). Estos métodos generalmente requieren el uso de modelos de simulación del agua subterránea (Okimura y Kawatani, 1986). A veces se utilizan métodos estocásticos para seleccionar los parámetros de entrada (Mulder y Van Asch, 1988; Mulder, 1991; Hammond et al, 1992). Aunque los métodos determinísticos son más adecuados para evaluar la inestabilidad en áreas pequeñas (una única ladera), se han utilizado en análisis de amenaza para grandes áreas (regionalización) con el objetivo de discriminar zonas con parámetros de seguridad significativamente distintos (Van Westen, 1993; Van Westen y Terlien, 1996; Luzi y Pergalani, 1996; Leroi, 1996). El análisis se puede llevar a término en distintas condiciones (Luzi, 1995): estáticas, considerando la estabilidad del deslizamiento sin introducir fuerzas dinámicas externas; pseudoestáticas, evaluando la entidad de la mínima fuerza dinámica externa que podría desencadenar el deslizamiento y condiciones dinámicas, en donde se introduce una fuerza dinámica externa comparable a un terremoto. 4.3.5. Métodos Estocásticos Los métodos estocásticos están basados en variables tomadas como datos al azar, los cuales se relacionan entre ellas con funciones probabilísticas. Algunos de estos sistemas son: Lógica Difusa (LD), Algoritmos difusos (AD), Redes Neuronales Artificiales (RNA), Algoritmos genéticos (AG), Programación Geotécnica (PG), Colonia de Hormigas y Algoritmos Evolucionados.

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A continuación, en la Figura 2, se presenta un cuadro con las metodologías aplicadas comúnmente en la zonificación de amenazas por movimientos en masa.

Figura 1. Metodologías comúnmente usadas en la zonificación de amenazas

4.4. METODOLOGÍA EMPLEADA Para la generación del mapa de susceptibilidad y amenaza relativa por movimientos en masa se emplearon variables cualitativas y cuantitativas, dentro de las variables cualitativas se encuentra la geología, geomorfología, suelos y cobertura de la tierra y dentro las variables cuantitativas se encuentran la pendiente, longitud de la pendiente, rugosidad y acuenca, las cuales se derivan del modelo digital de elevación (DEM). Se aplicó un enfoque heurístico a partir

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del trabajo realizado en la zonificación de amenaza por movimientos en masa a escala 1:500.000 del año 2009 realizado entre el Servicio Geológico Colombiano, antes INGEOMINAS y el IDEAM. Se aplica un análisis multicriterio que involucra la utilización de datos geográficos, debiendo establecer las preferencias y combinaciones (o agregaciones) de los datos, de acuerdo a reglas de decisiones específicas que han sido implementados en ambiente SIG (Malczewsky, 2006). Para efectos de los análisis heurísticos para determinar el Índice de Susceptibilidad de Movimientos en masa (ISD), se propone la utilización de procesos de análisis jerárquicos (AHP, por sus siglas en inglés). En la figura 3 se resume el método heurístico utilizando como herramienta SIG. En la figura 4 se presenta la metodología utilizada en el presente trabajo para la obtención del mapa nacional de susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa.

Figura 2. Uso de SIG para el análisis heurístico de susceptibilidad por movimientos en

masa.

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Figura 3. Diagrama metodológico para zonificación de la amenaza nacional por movimientos en masa escala 1:100.000, modificado del Estudio Zonificación de la amenaza por movimientos en masa escala 1:500.000. INGEOMINAS 2010

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5. MAPAS E INSUMOS TEMATICOS

La zonificación de amenaza por movimientos en masa, requiere contar con mapas de información cartográfica básica, para lo cual es importante tener una correcta definición del área, y para ello se debe tener en cuenta principalmente el objetivo final del estudio, los alcances y los recursos con que se cuenta. Entre otros se debe contar u obtener y preparar la cartografía básica o topográfica del área en formato digital y análogo; por otra parte se requiere contar con mapas temáticos que contienen información interdisciplinaria relacionada, tales como, la geología general, geomorfología, cobertura de la tierra, suelos, clima, entre otros. 5.1. INSUMOS GENERALES 5.1.1. Modelo Digital de elevación (DEM) Para la generación de las variables geométricas y el mapa de sombras se utilizó un modelo digital de elevación suministrado por el IGAC, producido por la misión SRTM del año 2000 a una resolución de 1 arco-segundo (aproximadamente 30 m en el Ecuador) para casi todo el globo terráqueo, entre las latitudes 60 grados norte y 56 grados sur (Farr, 2007) con un error de altitud vertical medio de 6,2 m (nivel de confianza de 90%) y un error de geoubicación de 9 m para Suramérica (Rodríguez, 2006). Modelo georeferenciado al geoide WGS84 y elevaciones al EGM96. En Colombia se utiliza la proyección Gauss – Krüger para escala pequeñas equivalente a la Transversa de Mercator asociado a un falso Este = 1.000.000 y un falso Norte = 1.000.000 con un factor de escala = 1 metro, un meridiano central = 74°04’39.0285 y una latitud de referencia de 4°35’46.3215. El IGAC ha dividió el país en 601 planchas a escala 1:100.000 y en la Figura 5 Se presentan sobre el mapa se sombras generado a partir del modelo digital de elevación.

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Figura 4 . Distribución de planchas a escala 1:100.000 para Colombia. IGAC (2006), sobre mapa de sombras generado en ArcGis a partir del MDE de 1 arco–segundo.

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5.1.2. Sensores remotos

Los sensores remotos son herramientas capaces de detectar y colectar la energía proveniente de la superficie de la tierra, convertirla en una señal posible de ser registrada y presentada en una imagen en una forma adecuada, para la obtención de información de interés. El uso de las imágenes de satélite en la obtención de información de la superficie terrestre, es de gran utilidad, debido a la cobertura global y periódica, que se puede obtener de la superficie terrestre. Las imágenes de satélite (SPOT, LANDSAT) presentan grandes ventajas en la identificación y cartografía de elementos del terreno. En especial por la alta resolución espectral determinada por varias bandas (planos de imagen) de diferente longitud de onda, la facilidad de interpretación digital de varias escalas (resolución espacial por pixel de 10-20 m en imágenes SPOT y de 30 m en imágenes LandSat TM), la capacidad de producir múltiples planos-imagen por procesamiento digital y el carácter numérico de su información entre otras (Vargas, 1994). Con base en la imagen Landsat se realizó combinación de bandas RGB 5-4-3 mediante su procesamiento digital el cual permitió la identificación de los materiales más importantes en la zona de estudio, y combinaciones 3-5-7 para identificación procesos de movimientos en masa. Ver Figura 6

Figura 5 . Mosaico de imagen Landsat de la plancha 117.

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5.1.3. Fotografías aéreas

La información obtenida sobre la fotografía constituye un registro permanente y fiel de los objetos y procesos dinámicos que se presentan sobre la superficie terrestre en el momento de la toma; su uso facilita el estudio de grandes áreas en poco tiempo, a la vez que facilita el análisis de los mismos procesos a escalas diferentes. Se pueden establecer relaciones temporales sobre las fotografías aéreas tomadas en diferentes fechas y efectuar análisis multitemporales para detectar cambios sobre el terreno. La resolución temporal obtenida por las fotografías, permite estudiar con más precisión la evolución de procesos dinámicos desarrollados sobre la superficie terrestre como: vulcanismo, glaciación, erosión de costas, procesos fluviales, movimientos en masa y cambios en áreas urbanas. Con la ayuda de las fotografías aéreas se pueden establecer relaciones espaciales entre diferentes rasgos topográficos, que serán de ayuda en la identificación de ambientes morfogenéticos regionales y locales, así como en la diferenciación de unidades geomorfológicas. Es importante tener en cuenta que se debe de hacer un análisis exhaustivo de los líneas de vuelo, años y escalas más apropiadas para el desarrollo de los trabajos aquí propuestos y hacer énfasis en las zonas donde se pretenden establecer a futuro proyectos de carácter regional y zonas pobladas para identificar zonas inestables con las cuales se pueda calibrar la susceptibilidad y amenaza de las zonas de estudio. Dada la escala de trabajo se deben de tener fotografías aéreas a varias escalas, escalas pequeñas > a 30.000 para ser utilizadas en la interpretación de unidades geomorfológicas y análisis estructurales regionales y a escalas más detalladas < a 1:20.000 para hacer énfasis en los diferentes tipos de procesos existentes en las zonas de estudio y generar de manera adecuada el mapa morfodinámico de la zona. 5.2. INSUMOS TEMÁTICOS 5.2.1. Geología Para el proceso de zonificación se utilizaron las planchas geológicas escala 1:100.000 de INGEOMINAS, las cuales en general contienen información litológica a nivel de formación y estructural convencional, que permiten la caracterización liltoestratigráfica de las unidades cartografiables a la escala del estudio. Dentro de una Formación la distribución espacial de los tipos litológicos es uniforme y generalizada y no muestran necesariamente el estado o condición física de los materiales. En ese sentido se hace necesaria la discriminación litológica (tipos de roca o sedimentos del área).

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5.2.1.1. Litología

La caracterización geológica con fines de aplicación en los estudios de ingeniería debe contemplar los elementos básicos de las propiedades y características de los materiales rocosos. Para esto se recomienda describir y clasificar las rocas de acuerdo con las clasificaciones propuestas por la Comisión de Cartografía de la International Asociation of Engineering Geology (IAEG) en 1981. Así mismo, anotar todas las discontinuidades estructurales de los “macizos de roca dura”, es decir, aquellas fallas de origen geológico que controlan estructuralmente el comportamiento de los macizos. Para la escala de trabajo la unidad de mapeo que corresponde es la unidad EG (Grupo de ingeniería), de las propuestas por la ENGINEERING GEOLOGICAL MAPPING IAEG en UNESCO (1976). Esta unidad se define como conjunto de formaciones con características paleogeográficas y tectónicas similares y con características litológicas comunes; se le atribuye comportamiento muy general, con aplicaciones a estudios de grandes regiones. En la ponderación de la calidad de las rocas se consideran atributos de textura/fábrica, densidad de fracturamiento y dureza (Figura 7), como atributos a calificar a partir del mapa geológico escala 1:100.000 de las planchas geológicas.

Figura 6. Diagrama de variables dentro de la temática Unidad geológica, con sus respectivos pesos

Resistencia Tomando como base las planchas escala 1:100.000 generadas por el Servicio Geológico Colombiano, se enlistan los diferentes tipos de rocas que afloran en el área de estudio y se le empiezan a asignar rangos de resistencia basados en las tablas 5 y 7, si en esta listado existen rocas que no presentan rangos de resistencia, se hace necesario hacer una revisión bibliográfica en lo que respecta a ensayos de compresión simple realizadas en rocas de la zona o si en su defecto no existe, se debe de recurrir a la bibliografía a nivel internacional, se hace énfasis que los rangos de resistencia deben de ser de

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rocas colombianas, por que los comportamientos de las mismas son totalmente diferentes dependiendo de su ambiente y ubicaciónLas propiedades mecánicas incluyen la resistencia a la compresión, impacto y penetración por otro cuerpo estas propiedades, que en última instancia resultan de la composición química y mineralógica de los materiales, de su textura y de su estructura, permiten caracterizar la resistencia de los materiales a los agentes de deterioro. Esto último gobierna la vida útil del material, Los rangos de referencia que se adoptan son los de Hoke 1996, ver Tabla 5 y se basan en información documentada y datos de resistencia a nivel nacional e internacional, en la Tabla 6 se presenta la calificación propuesta para los diferentes tipos de rocas dependiendo de su fábrica y estructura. En la Tabla 7 se hace un resumen de las rocas más comunes con los rangos de resistencias de diferentes autores Tabla 5. Categorías de resistencia a la compresión simple de las rocas, según Hoke 1996.

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Tabla 6 . Propuesta de calificación de las rocas dependiendo su fábrica y estructura.

Grado Termino Propuest a de calificación

R6 Extremadamente dura 1

R5 Muy dura 1

R4 Dura 2

R3 Moderadamente dura 3

R2 Blanda 4

R1 Muy blanda 5

R0 Extremadamente blanda 5

Tabla 7. Resumen de resistencia al compresión simple de diferentes autores, Montero et al (1982), Jhonson y Degraff (1988) y Hoke 2000.

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media maxima minima maxima promedio

Cuarcita > 250 > 2500

Chert > 250 > 2500

Diabasa > 250 > 2500

Hornfels 3031

Andesita 1314,61-2041,3

Basalto 104,8 358,6 214,1 > 250 2140-2931

Cuarzodiorita 1443 1856 1443-1856

Cuarzomonzonita 2144,15

Diorita 1225 2011 1757-2931

Gabro 100-250 1757-2931

Granof iro 2040

Granito monte Sorrel 1764

Granito Eskdele 1983

Granito dalbeattie 1478

Porfido monzonita 1272

Anfibolita 100-250 1000-2500

Conglomerado 1059 1456 1059-1456

Dolomita 780-2439

Granito 48,8 324 181,7 > 250 977-2440

granodiorita 100-250 1000-2500

Marmol 62 227,6 120,5 100-250 620-2270

Pizarra 851-2440

Riolita 100-250 1000-2500

Arcillolita 50-100 500-1000

Argilita 536 820 536-820

Esquisto 8 165,6 57,8 50-100 500-1000

Filita 50-100 500-1000

Gneis 710 880 84,5 251 174,4 100-250 492-1898

Limolita 599 975 35,3 373 120,9 100-250 293-975

Toba 100-250 530-1000

Arenisca 212 1456 10 235,2 90,1 100-250 212-1456

Carbon 5-25 50-492

Carbon 52,775

Grauvaca 555

lodolita 25-50 250-500

shale 176 463 34,3 231 103 50-100 176-1030

Shale Arcilloso 12-73

Tipo de Roca sana

Relaciones entre textura, edad y resistencia a la

compresion simple de las rocas colombianas ,

Adaptada de Montero, González y Ángel (1982).

Kg/cm2

compresion simple en Mpa, tomado de Johnson y Degraff,. 1988

campos de estimacion a

la compresion

simple según Hoek, 2000,

Mpa

rangos de resistencia promedio para las

rocas em Kg/cm2

Depósitos Hoek (1996, Tabla 5) le atribuye a los depósitos en general una resistencia menor de 10 Kg/cm2, lo cual parece muy razonable. Para la ponderación de los depósitos se tiene en cuenta esta frontera de resistencia y su comportamiento en taludes y laderas del país y se presenta la calificación de las unidades litológicas (Depósitos) a partir de la información contenida en la “Clasificación regional de amenaza relativa por movimientos en masa en Colombia” (INGEOMINAS, 2009). Coluviones Su origen y dinámica es muy semejante a la de los movimientos en masa en general; según IMGEOMINAS (2002), estos depósitos se involucran el 70-80%

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de los movimientos en masa en la Cordillera Oriental de Colombia, dentro de la Zona II de Amenaza Relativa por Movimientos en Masa, que cubre ambas vertientes de la Cordillera Oriental, afectando numerosas poblaciones, vías y otros proyectos de infraestructura. Son indudablemente los depósitos más inestables en el país. Terrazas sobre-elevadas Estas terrazas están expuestas en varios niveles sobre el nivel de los ríos actuales como consecuencia de los recientes pulsos orogénicos. En las zonas de Amenaza Relativa I (Zona Cafetera), Zona II (Cordillera Oriental) y Zona V (terrenos altos en las Cordilleras Central y Oriental), con las mayores expresiones de relieve, son muy frecuentes los movimientos en masa asociados a estos depósitos. (Ingeominas, op. cit.) Depósitos glaciales y glacio-fluviales Muchos movimientos en masa se involucran con valles de glaciales antiguos: antiguos depósitos glaciales y depósitos glacio-fluviales actuales. Muy frecuentes en las zonas I y II de Amenaza Relativa por Movimientos en Masa. (Ingeominas, op. cit.) Depósitos volcánicos recientes (piroclastos de caíd a) Cubren extensas zonas de la región cafetera dentro de la Zona I y muchos lugares, dentro de la Zona V; están sobre-elevados y expuestos a procesos de inestabilidad semejantes a los que afectan los depósitos sobre elevados de terrazas. (Ingeominas op. cit.) Abanicos y conos aluviales Presentes en el fondo de muchos ríos; en el caso de los de carácter torrencial (Tipo Quebradablanca, por ejemplo) se involucran en casos graves de inestabilidad dentro de la Zona V. (Ingeominas, op. cit.) Depósitos costeros Algunos de estos depósitos expuestos en excavaciones en Barranquilla y otros lugares de la costa Caribe se involucran en movimientos en masa. (Comunicación personal Eduardo Castro y Diego Ibañez - INGEOMINAS). Depósitos aluviales de cauce y llanuras aluviales, y depósitos de origen paludal

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Estos depósitos no se involucran en movimientos de taludes y laderas. En la Tabla 8, se presenta un resumen de la valoración de estabilidad de taludes y laderas de los depósitos en Colombia teniendo en cuenta la experiencia de los trabajos de INGEOMINAS. De acuerdo con lo anteriormente expuesto en la Tabla 9 se presenta la calificación generada para los depósitos.

Tabla 8. Características de susceptibilidad a movimientos en masa de los depósitos

Origen - Mecanismo

Nombre del depósito Susceptibilidad

Aluvial

Depósitos de cauce y llanuras aluviales

No se involucran en problemas de estabilidad de taludes y laderas

Depósitos de Terrazas aluviales

De estos tipos de depósitos las terrazas sobre-elevadas se involucran con frecuencia en movimientos en masa.

Depósitos de Abanicos aluviales

Presentes en el fondo de muchos ríos; por lo general son depósitos retrabajados y muy susceptibles a inestabilidad en general y a socavación lateral.

Gravitacional Depósitos coluviales Se les considera los tipos de depósitos más inestables en taludes y laderas

Lacustre Depósitos paludales No se involucran en problemas de estabilidad de taludes y laderas

Glacial Depósitos glaciales y glacio – fluviales

Estos tipos de depósito se involucran con frecuencia en movimientos en masa en las partes altas de las cordilleras.

Volcánico

Depósitos de cenizas y lapilli

Cubren extensas zonas de la región cafetera y en muchos lugares están sobre-elevados. Son muy inestables.

Flujos vulcanoclásticos

Se involucran frecuentemente procesos de inestabilidad, y son producto de explosiones volcánicas que arrastran gran cantidad de bloques formando depósitos de tipo lahar; en ocasiones se desarrollan abanicos extensos, ejemplo Glacis del Quindío.

Eólico Depósitos eólicos (dunas)

Generalmente son susceptibles a la erosión, pueden estar afectados por tubificación.

Marino Depósitos de gravas y arenas, lodos ricos en materia orgánica

Son susceptibles a movimientos en masa en el caso que estén expuestos, lo cual no es frecuente.

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Tabla 9. Calificación de las unidades litológicas (Depósitos). Tomado de INGEOMINAS 2009

Nombre de la unidad regional para ingeniería Símbolo

Susceptibilidad de los depósitos a movimientos en

masa

Dep

ósito

Depósitos de cauce y llanuras D-al 1,00

Terrazas aluviales D-t 3,50

Abanicos aluviales D-ca 3,00

Depósitos coluviales D-co 5,00

Depósitos paludales D-l 1,00

Depósitos glacial o morrénico D-g 3,00

Depósitos de cenizas y lapilli D-p 3,50

Depósitos eólicos (dunas) D-e 2,00

Depósitos de costas D-m 2,50

Depósitos vulcanoclásticos D-vc 4,00

Densidad de fracturamiento La variable densidad de fracturamiento se generó a partir de las fallas calificadas del proyecto “Zonificación de la Amenaza por Movimientos en Masa escala 1:500.000”. La información original se tomó de las estructuras contenidas en el mapa geológico de Colombia (MGC, 2007) escala 1:500.000, la cual incluye el trazado de las fallas y lineamientos estructurales, así como los ejes de los pliegues mayores más persistentes que afectan las rocas. Ver Figura 8 En una misma capa se analizan las fallas, pliegues y lineamientos. Se toma como base las tasas de desplazamiento de las estructuras con deformaciones en el Cuaternario, determinadas por Paris et al. (2000) y el grupo de Amenazas Sísmica de INGEOMINAS, ver Figura 9.

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Se asume que a mayor tasa de desplazamiento hay un mayor grado de fracturamiento. La figura indica el grado de actividad de las fallas a partir de la relación tiempo – desplazamiento (Page y Cline, 1981), la cual también se utiliza para inferir el grado de fracturamiento. De acuerdo con las tasas de desplazamiento definidas para las fallas con deformaciones en el Cuaternario, se asignaron pesos a los elementos definiendo 5 rangos: Fallas con tasas de desplazamiento > 1.0 mm/yr :peso asignado 10 Fallas con tasas de desplazamiento entre 0.2 – 1.0 mm/yr: peso asignado 9 Fallas con tasas de desplazamiento < 0.2 mm/yr: peso asignado 8 Resto de fallas de las cuales no se conoce su tasa de desplazamiento: peso asignado 7 Pliegues: peso asignado 6

Calculo de Densidad de fracturamiento El método utilizado para calcular la densidad de fracturamiento es el algoritmo line Density de ArcInfo, el cual es expresado en metros por kilometro cuadrado, este método calcula la densidad de líneas en la vecindad de cada pixel definida por un radio de búsqueda, para esto a partir de cada centro se dibuja un circulo de radio R, se toma la longitud de la línea de falla que cae dentro de este círculo y se multiplica por el peso de la actividad, la suma total se divide entre el área del circulo, tal como se muestra a continuación.

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Figura 7 . Mapa de fallas, lineamientos y pliegues de Colombia escala 1:500.000

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Figura 8 . Tazas de desplazamiento de las fallas en el cuaternario en Colombia. Tomado de Paris, G. Machette, M., Dart, R., Haller, K. 2000.

((L1 * V1) + (L2 * V2)) / (area of circle) = Density En los casos en que algún valor de Vn no esté calificado se tomara la longitud medida en el circulo.

Para generar el mapa de densidad de fracturamiento a escala 1:100.000 se utilizo un tamaño de pixel de 250 metros y un radio de 1250 metros. El valor mínimo de densidad es 0.089m/km2 y el valor máximo es 22.59m/km2 a nivel nacional, el método de clasificación utilizado es natural breaks. En la Figura 10 se muestran los rangos de densidad y su clasificación de susceptibilidad a nivel nacional.

Para esta clasificación se excluyo el valor 0 densidad. Se clasifico en 5 rangos siendo: 1 el valor de Muy Baja densidad, 2 el valor Baja Densidad, 3 el valor Media Densidad, 4 el valor Alta Densidad y 5 el valor de Muy alta densidad.

Figura 9. Rangos de densidad y su clasificación de susceptibilidad a nivel nacional.

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Fabrica y/o estructura Según Mitchel el término “fábrica” se refiere al arreglo de partículas, grupos de partículas y espacios vacíos en un suelo. El término “estructura” es utilizado por algunos como sinónimo de fábrica, sin embargo, la estructura tiene un significado más amplio, que integra los efectos combinados de la fábrica, composición y fuerzas entre partículas. La fábrica, estudiada a nivel de microscopía óptica se conoce como “microfábrica”, mientras que los rasgos que pueden ser identificados a simple vista o con ayuda de una lupa, tales como estratificación, fisuramiento, vacíos y no homogeneidad, se identifican como la “macrofábrica”. La fábrica tiene gran influencia en el comportamiento de los suelos y rocas, en especial en lo referente a la anisotropía que genera debido a la orientación de las partículas, la cual así mismo gobierna anisotropía en las propiedades geomecánicas, la clasificación de las rocas según su fabrica/estructura, puede servir para establecer diferencias de las rocas en cuanto a su resistencia y direccionalidad de las propiedades mecánicas. A continuación se presenta la Tabla 10 las características generales según el tipo de textura/fabrica y en la Tabla 11 la calificación propuesta para los diferentes tipos de rocas según su textura/fabrica.

Tabla 8. Textura/Fábrica de las rocas. (Tomado INGEOMINAS (2004) Textura /Fábrica Características

Cristalina Masiva

En rocas de cualquier origen (ígneo, metamórfico o sedimentario) cuyas partículas minerales están entrabadas y con orientación aleatoria. Corresponde a las rocas más resistentes y menos deformables, salvo las rocas volcánicas cuya calidad es un poco dispersa según sean porosas o no lo sean. Ejemplos: granitos, basaltos, calizas, chert, cuarcitas y mármoles.

Cristalina Foliada y Rocas de falla

En rocas cuyas partículas minerales están mecánicamente entrelazadas, con una orientación preferencial a lo largo de la cual las rocas son menos resistentes. Su calidad se dispersa como consecuencia de su fábrica orientada, es decir, por los planos de esquistosidad y foliación. Ejemplos: Pizarras, filitas, esquistos, milonitas.

Cristalinas Bandeadas

En rocas cuyas partículas minerales están mecánicamente entrelazadas, conformando bandas composicionales con alguna influencia direccional. Ejemplo: Neis.

Clásticas Cementadas

En rocas con partículas cementadas, con resistencia y deformación variable, dependiendo de la calidad del material cementante, la relación matriz-clastos y el grado de empaquetamiento general que posea. Ejemplos: areniscas, conglomerados.

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Textura/Fábrica Características

Clásticas Consolidadas

En estas rocas se presenta comportamiento variable esfuerzo-deformación, con direccionalidad de sus propiedades mecánicas. La resistencia se acrecienta con el grado de consolidación diagenética. Ejemplos: arcillolitas, lodolitas, shales.

Tabla 9 . Calificación propuesta tipo de fábrica. Tomado INGEOMINAS (2009)

Fabrica/estructura

Atributo

Propuesta de

Calificación N/A 0

Cristalina Masiva 1 Cristalinas Bandeadas 2 Clásticas Cementadas 3 Clásticas Consolidadas 4 Cristalina Foliada y Rocas de falla 5

5.2.2. Geomorfología

Para esta temática se requiere generar las planchas geomorfológicas a escala 1:100.000, mediante la aplicación de la metodología para la generación de mapas geomorfológicos escala 1:100.000, SGC (2011) A partir de dichas planchas se definen los atributos de morfometria, morfodinámica y morfogénesis, la calificación de los atributos se realizó con el grupo de geólogos y asesores; quienes a partir de su experiencia y conocimiento, se asignaron el grado de susceptibilidad a cada una de las variables. Este temática incluye los atributos de morfometria, morfogénesis y morfodinámica, con las cuales se calificaron las unidades geomorfológicas, en la Figura 11 se muestra el diagrama de los atributos de la variable geomorfología.

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Figura 10. Diagrama de atributos dentro de la variable Geomorfología, con sus respectivos porcentajes 5.2.2.1. Morfometria Trata de aspectos cuantitativos en términos de pendientes, Rugosidad y Acuenca. También se incluye la comparación según la relación geométrica entre las diferentes posiciones espaciales. Para las variables de morfometria se empleo el modelo digital de elevaciones (DEM), el cual sirvió como insumo para la calificación de cada una de las unidades geomorfológicas, en la Figura 12 se muestran los atributos de la variable morfometria con sus respectivos porcentajes.

Figura 11 . Diagrama de atributos dentro de la variable morfometria, con sus

respectivos porcentajes Mapa de pendientes La pendiente se define como el ángulo existente entre la superficie del terreno y la horizontal. Su valor se expresa en grados de 0º a 90º o en porcentaje, se relaciona con los movimientos en masa de manera que; a mayor el grado de pendiente aumenta la susceptibilidad a los movimientos en masa. En la Figura 13 se muestra el proceso para la determinación de rangos de clasificación del atributo Pendiente. En la Figura 14 y en la Tabla 12 se presentan los valores de clasificación en función de la susceptibilidad de la pendiente y en la Figura 15 se presenta el atributo pendiente clasificado para la plancha 120 Departamento de Santander.

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Figura 12. Valor inicial del atributo.

Figura 13 . Tabla de clasificación.

Figura 14. Valor clasificado de la plancha 120.

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Tabla 12. Tabla de Susceptibilidad de la pendiente. Tomado INGEOMINAS 2011

Clasificación Descripción Susceptibilidad 1 Plana a suavemente inclinada Muy Baja 2 Inclinada Baja 3 Muy inclinada Media 4 Abrupta Alta 5 Escarpada Muy Alta

Mapa de rugosidad La rugosidad del terreno se define como la variación de la pendiente en un área y representa la desviación del vector normal a la superficie en cada celda. El valor 1 corresponde a rugosidad nula y los valores se hacen menores al aumentar la dispersión de los vectores (alta rugosidad). La rugosidad define bien las formas como los límites de taludes y laderas tanto en los valles como en las crestas (Felicísimo, 1992). Se relaciona con los movimientos en masa de manera que las laderas de rugosidad alta son más propensas a presentar movimientos en masa debido a que los cambios sucesivos de pendientes favorecen una mayor infiltración del agua en el terreno y por ende, aumenta la inestabilidad del mismo. En las Figuras 16-18 se muestra el proceso para la determinación de los rangos de clasificación para el atributo Rugos, en la Tabla 13 se presentan los valores de clasificación en función de la susceptibilidad a los movimientos en masa del atributo Rugos y en la Figura 19, se esquematiza el perfil topográfico de análisis en el abanico de Bucaramanga Calculo de la rugosidad. Según Felicísimo (1994: 57), Dado un punto del terreno, se calculan los vectores unitarios perpendiculares a la superficie en él y en los puntos de su entorno, Pi. Según Hobson (1967:4), si el terreno es uniforme (con cambios reducidos de pendiente y orientación), la suma vectorial será elevada y la dispersión baja; en el caso de terrenos rugosos, con cambios en orientaciones y pendientes, la situación es la contraria, con sumas vectoriales pequeñas y dispersiones elevadas. Dado por supuesto que se conocen la pendiente, y orientación,, en cada punto del modelo, las coordenadas rectangulares de un vector unitario perpendicular a la superficie en un punto i vienen dadas por las expresiones (Upton y Fingleton, 1989:312):

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De forma similar que en las variables circulares, el módulo del vector suma de un conjunto de vectores es un indicador de agrupación y, por tanto, inversamente proporcional a la rugosidad. El módulo del vector suma se calcula, para un conjunto de n datos vecinos al punto problema(los 8 más próximos, por ejemplo) mediante la expresión:

Resulta conveniente estandarizar el valor de R dividiéndolo por el tamaño muestral obteniendo así el módulo medio. El resultado puede variar entre los valores extremos de 0 (dispersión máxima) y 1 (alineamiento completo). El módulo medio es complementario del parámetro estadístico denominado varianza esférica (Band, 1989:286). Se calcula la varianza esférica, , como el complementario del módulo medio , que es el módulo del vector suma normalizado al dividirlo por el número de vectores unitarios (Band, 1989:286):

La varianza esférica tendrá el valor de cero para una rugosidad nula –alineamiento completo de los vectores unitarios- y tenderá a la unidad según se incrementa la rugosidad y, consecuentemente, la dispersión de los vectores unitarios. Este método de cálculo sobre las pendientes locales basado en la varianza esférica de los vectores unitarios normales tiene la ventaja de ofrecer estimaciones de la rugosidad independientes de la escala. Al basarse en el módulo normalizado, los resultados son comparables para cualquier tamaño de ventana que se use.

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Figura 15 . Valor inicial del atributo.

Figura 16. Tabla de clasificación.

Figura 17 . Valor clasificado de la plancha 120

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Tabla 13 . Valores de calificación Susceptibilidad de la rugosidad

Clasificación Descripción Susceptibilidad 1 Rugosidad Muy baja o Nula Muy Baja 2 Rugosidad Baja Baja 3 Rugosidad Media Media 4 Rugosidad Alta Alta 5 Rugosidad Muy Alta Muy Alta

Figura 5. Perfil de rugosidad del abanico de bucaramanga, deparamento de santander

A manera de ejemplo, en el perfil de rugosidad del abanico de Bucaramanga Figura 20 se observan dos zonas topográficamente distintas: desde el 0+000 al

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10+200 una zona de baja rugosidad que corresponde al abanico de Bucaramanga con valores entre 0.995 y 1 y otra zona de alta rugosidad a partir del 10+200 con valores inferiores.

Figura 19 . Perfil topografico del abanico de Bucaramanga. Mapa de Acuenca

Mapa Acuenca El atributo ACUENCA corresponde a la superficie de la cuenca aguas arriba de la celda cuya sumatoria de la superficie vierten a una celda determinada (cuenca acumulada). La variable se deriva del Modelo Digital de Elevación MDE y se expresa en m2. Si bien es una variable cuantitativa, los valores de superficie son múltiplo del área de una celda, no tratándose de una variable continua. El área de la cuenca se relaciona con la cantidad de agua que es capaz de recoger e infiltrar en un terreno, a mayor superficie más agua infiltrada y más posibilidades de desarrollar inestabilidad en el terreno (Neuland, 1976, Hatano 1976, Okimura 1983, Oyagi 1984). En las Figuras 21-23 se muestra el proceso para la determinación de rangos de clasificación del atributo Acuenca, la tabla 14 se presentan los valores de clasificación en función de la susceptibilidad a los movimientos en masa de la variable Acuenca. Cálculo de la variable Acuenca Según Santacana (2001), el flujo de las aguas a través de la superficie es siempre en la dirección de máxima pendiente, una vez que la dirección de flujo (flow direction) es conocida es posible determinar cuáles y cuántas celdas fluyen hacia una celda particular, la sumatoria de estas se denomina flujos acumulados (flow accumulation). Los valores de los flujos acumulados multiplicados por el área del pixel crean la variable ACUENCA o sea el área de la cuenca. A continuación se presenta el flujograma para la creación de la variable ACUENCA.

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DEM

DIRECCION DEL FLUJO

FLUJO ACUMULADO

TAMAÑO DE

CELDA

AREA DE CELDA

AREA ACUMULADA

DE LA CUENCA (ACUENCA)

Algebra(Multiplicación)

Acuenca = Flow_Acc * AreaCelda

• Dirección de flujo

Una de las claves del modelado hidrológico lo constituye la determinación de la dirección de flujo de cualquier punto de una cuenca (cualquier celda). El proceso de cálculo de la dirección de flujo consiste en determinar la dirección de máxima pendiente hacia abajo de cada celda. Existen ocho direcciones de salida válidas que se relacionan con las ocho celdas adyacentes hacia donde puede ir el flujo. Este enfoque comúnmente se denomina el modelo de flujo de ocho direcciones (D8) y sigue un acercamiento presentado en Jenson and Domingue (1988), en el siguiente esquema se presenta la gráficamente el cálculo de la dirección del flujo

32 - NW 64 - N 128 - NE

16 - W 1 - E

8 - SW 4 - S 2 - SE

Flow_Dir = FlowDirection(DEM)

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• Flujos acumulados.

Constituye el peso acumulado en una celda determinada de todas las celdas que fluyen pendiente abajo hacia ella. De este modo es posible conocer rápidamente la cantidad de agua que puede recibir una celda determinada. Asimismo, el cálculo de flujos acumulados posibilita también determinar la cantidad de agua de lluvia que puede fluir por una celda dada, asumiendo que toda la lluvia se convierte en escurrimiento superficial y que no existe infiltración, evapo-transpiración u otras pérdidas. Este tipo de flujo representa zonas donde hay mayor cuantidad de agua fluyendo. Las zonas más oscuras representan los lugares donde hay mayor flujo de agua, lo cual coincide con los ríos y quebradas. Calculating flow

directions from a DEM

(steepest slope)

Output flow direction

map

Calculating flow

accumulation

Output flow

accumulation map

Flow_Acc = FlowAccumulation(Flow_Dir)

Este método de derivar un flujo acumulado desde un DEM se presenta en Jenson and Domingue (1988).

Figura 20. Valor inicial del atributo.

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Figura 21. Tabla de clasificación.

Figura 22 . Valor clasificado de la plancha 120.

Tabla 14. Clasificación de la Susceptibilidad del atributo Acuenca.

Clasificación Descripción Susceptibili dad 1 Divisoria de Aguas o Lomos Muy Baja 2 Escorrentía Lenta Baja 5 Flujo Acumulado Muy Alta 3 Drenaje no permanente Media 1 Quebradas, Ríos Muy Baja

5.2.2.2. Morfogénesis Implica la definición del origen de las formas del terreno, es decir, las causas y procesos que dieron la forma al paisaje. El origen del paisaje depende de los procesos endogenéticos y la modificación de los agentes exogenéticos (agua, viento, hielo), que actúan sobre la superficie terrestre en diferentes proporciones e intensidades, y durante intervalos de tiempos geológicos,

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modelando el terreno. La información morfogenética es representada en forma de unidades geomofológicas si los procesos concernientes son de tamaño cartografiable a una escala de mapeo dado, y mediante símbolos lineales si las formas son demasiado pequeñas o no son consideradas lo suficientemente importantes para ser una unidad (de mapeo) geomorfológica. Los parámetros de evaluación morfométrica permiten caracterizar una geoforma en su orden espacial individual y en su entorno, la morfogénesis junto a la morfocronología, recopila, explica y sintetiza la evolución geológica del relieve actual. La caracterización morfodinámica hace referencia al tipo de procesos generalmente denudativos y a los agentes que desde tiempo atrás contribuyen a la evolución del paisaje. A partir del principio de uniformismo donde el presente es la clave del pasado, los procesos modeladores del relieve que obran en la actualidad, son los mismos que obraron en el pasado aunque no siempre con la misma intensidad. En este orden se puede establecer que los procesos geomorfológicos son dinámicos y corresponden a todos las fuerzas, tanto internas como externas que han ocurrido en la tierra. En la Figura 24 se muestra la relación de los procesos geodinámicos como criterio de calificación morfogenéticas de las unidades geomorfológicas definidas y su valoración.

Figura 6 . Relación de los procesos geodinámicas como criterio de calificación morfogenéticos de las unidades geomorfológicas definidas y su valoración.

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Los procesos geodinámicos externos (o exógenos) se constituyen por fenómenos que actúan en la corteza terrestre y que requieren de energía externa para generar reacciones sobre el planeta; generalmente son los procesos que implican destrucción del relieve en un sitio y construcción en otro, contribuyen al modelamiento constante de las geoformas en superficie. Los procesos internos (o endógenos) son producto de las fuerzas internas de la tierra que actúan preferencialmente en su interior. Los procesos endógenos, que ocurren al interior de la corteza y manto terrestre pueden ser asociados a movimientos relativos de las placas tectónicas cuya expresión en superficie se reflejan en fallamiento y vulcanismo; estos procesos corresponden a ambientes morfoestructurales y volcánicos cuya calificación se considera menor que los procesos que ocurren en ambientes asociados a procesos de erosión, transporte y depositación. De acuerdo a los conceptos anteriores, los procesos exógenos acogen los elementos determinantes en la generación de movimientos en masa, de ahí que su calificación sea mayor que los procesos endógenos. Gran parte del paisaje actual se encuentra constituido por rocas y suelos cuya forma y tamaño dependen de la composición litológica, discontinuidades estructurales, propiedades físico químicas y procesos meteóricos que han generado degradación, transporte y depositación de los materiales. La asociación de procesos exógenos y endógenos a las unidades geomorfológicas no es sencilla, muchas unidades pueden ser objeto del intenso fracturamiento relacionado con fallamiento regional en el pasado y sin embargo la geoforma actual es producto de los procesos denudativos que han obrado de manera intensa (por ejemplo planicies denudacionales). Esta limitación se puede superar si se evalúa cual es el proceso predominante sobre la geoforma actual, una unidad denudada cuyos rasgos geomorfológicos corresponden a evidencias de fallamiento (escarpes de falla, lomos de falla, facetas triangulares) puede ser considerada como una unidad de ambiente estructural aun si su origen era denudativo. Los movimientos en masa como expresión de los procesos exógenos, pueden prevalecer como eventos con pérdida o ganancia de material dependiendo el sitio y la geoforma que determinen, y son indiferentes del ambiente de formación y del lugar de ocurrencia (superficie terrestre, plataforma continental o en el fondo del mar). De esta manera se califican las unidades geomorfológicas como agradacionales donde el aporte de material es evidente y se aumentan las condiciones de inestabilidad del terreno (lóbulos coluviales, depósitos de morrenas, flujos submarinos, etc.); por otra parte, se califican

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como unidades degradacionales a aquellas donde la pérdida de material, bien sea por procesos erosivos o denudativos, es más evidente que la ganancia. Las unidades agradacionales de acuerdo a su ambiente de formación corresponden a la máxima susceptibilidad que puede asignársele a una geoforma. Se consideran como parte de los procesos exógenos, los ambientes morfogenéticos denudacional, glacial, fluvial, eólico, kárstico y marino entre otros, como producto de los procesos erosivos, de transporte y depositación que modelan la superficie terrestre. De la misma manera en que un río meándrico puede generar erosión y sedimentación dependiendo de la posición dentro del cauce, los procesos agradacionales y degradacionales pueden obrar simultáneamente en diferentes ambientes; no obstante, de la misma manera en que se calificaron los procesos exógenos y endógenos, y de acuerdo al criterio del experto en geomorfología, se puede hacer una valoración de cual factor es predominante en la condición de susceptibilidad por movimientos en masa: el aporte o la pérdida de material. En la Tabla 15 se enumeran Los principales orígenes geomorfológicos; en la Tabla 16 se presenta la propuesta de calificación de la morfogénesis y en la Tabla 17 se presenta algunos criterios para la calificación de las unidades geomorfológicas Tabla 15. Algunas características de geoformas de acuerdo a su origen (Fuente: Van

Zuidam 1986 – Carrillo E., 1995, Modificado Leiva, Moya y Trejos 2010).

ORIGEN

GEOFORMAS ASOCIADAS

PATRON DE DRENAJE

TIPICO

SEDIMENTO O ROCA

TIPO

MORFOESTRUCTURAL Procesos

endógenos (Neotectonismo plegamientos, fallamientos).

• Escarpe De Falla. • Laderas. • Altiplanicies Estructurales. • Domos. • Cañones de fallas activas • Sag ponds • Hogback • Lomos de falla • Lomos de presión • Escarpes • Cuestas • Sierras • Cerros • Planchas • Espolones • Espinazos

• No específico • No específico • Paralelo – subparalelo, dendrítico • Subparalelo – centrípeto • Dislocado, dendrítico , trellis ó paralelo • Varios tipos • Varios tipos • Radial – Anular • Dislocado • Centrípeto fino • Paralelo – Subparalelo • Paralelo – Subparalelo • Paralelo – Subparalelo • Dendrítico • Paralelo – Subparalelo • Paralelo – Subparalelo

• Varios tipos de roca posibles • Varios tipos de roca - sedimento posible • Alternancia - roca sedimentaria - resistente al tope • Varios tipos de roca S-M - sedimento • Cualquier tipo de roca pelada o suelo delgado • Cualquier tipo de roca o sedimento • Cualquier tipo de roca resistente - Horizontal • Alternancia de rocas blandas y resistente • Mezcla de F. Roca de

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ORIGEN

GEOFORMAS ASOCIADAS

PATRON DE DRENAJE

TIPICO

SEDIMENTO O ROCA

TIPO • Escarpe de línea de falla

• Paralelo – Subparalelo diferentes tipos • Acumulaciones de sedimento fino • Rocas sedimentarias resistentes. Muy inclinada • Rocas sedimentarias o metamórficas duras • Varios tipos de roca posibles • Varios tipos de roca posibles • Varios tipos de roca posibles • Varios tipos de roca posibles • Varios tipos de roca posibles

VOLCANICO

• Cerro Volc, cráter volcánico • Mesetas volcánicas • Colinas Volcánicas. • Conos piroclastos • Planicies de Flujos Piroclásticos. • Planicies Ínter volcánicas. • Abanico de: lahar

• Radial, centrípeto • Varios tipos • Varios tipos • Radial, surcos y cárcavas • Pinado • Varios tipos, general/ insecuente • Dicotómico, pinado

• En cráter comúnmente Mezcla M. suelto • Lavas de diferente composición • Lavas de diferente composición • Lava intercalada con ceniza volcánica. Blanda • Material volcánico suelto (ceniza, lapilli) • Lavas de diferente composición - ceniza • Material clástico fluvio volcánico

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ORIGEN

GEOFORMAS ASOCIADAS

PATRON DE DRENAJE

TIPICO

SEDIMENTO O ROCA

TIPO

DENUDACIONAL

Procesos exógenos

(Meteorización, procesos

denudativos).

• Colina y ladera Denudada. • Planicies y Mesetas. • Conos de Deyección. • Ladera Estructural y erosiva. • Terraza Estructural Denudada. • Cerro Estructural Remanente. • Cerros residuales • Deslizamiento.

• Varios tipos. Abundantes cárcavas • Varios tipos. Abundantes cárcavas • Dicotómico fino ó distributario • Varios tipos. Abundantes cárcavas • Varios tipos. Abundantes cárcavas • Dendrìtico rectangular + cárcavas • Desordenado

• Diferentes tipos de roca • Diferentes tipos de roca • Material coluvial inconsolidado • Diferentes tipos de roca • Diferentes tipos de material rocoso • Rocas blandas • Mezcla de rocas y sedimentos sueltos

LACUSTRE (erosión Lagunar y depositación)

• Geoformas de fondos de lagos • Evaporitas • Playas lagunares • Pantanos y sabanas

• Localmente Subparalelo • Variada de acuerdo al material • Variada de acuerdo al material • Diversos tipos

• Mezcla de suelos, limo, arcillas y arenas • Predominio de material fino • Mezcla de materiales coluviales, limos • Predominio de finos en la parte superior

FLUVIAL Y DELTÁICO Erosión y

Sedimentación.

• Valle Aluvial. • Terrazas Fluviales. • Abanicos Aluviales. • Cauces Actuales. • Laderas Fluvio – Coluviales. • Cuencas de decantación • Planicies deltáicas • Planicies aluviales e intramontanos • Conos de eyección

• Meandrico, recto. • Meandrico, trenzado, canales aband. • Localmente subparalelo • Dicotómico • • Dendrítico-subparalelo, dicotómico • Zonas pantanosas • Meandrico - Desordenado

• Rellenos clásticos diferente composición • Material gravoso, arenoso, limoso, • Grava, arena, limo ó arcilla • Mezcla de gravas, arenas • Arenas y gravas inconsolidadas • Materiales inconsolidados mezclados • Predominio de material fino + MO • Predominio de arenas finas arcillosas

GLACIAL Y PERIGLACIAL

Erosión y Sedimentación.

• Nieves Perpetuas- Hielo Glacial. • Circos Glaciares • Valle Glacial. • Campo de Morrenas. • Abanicos Fluvio – Glaciares.

• • Varios tipos • Subparalelo-desordenado. • Desordenado • Dicotómico, trenzado fino • Posible patrón trenzado

• Hielo y nieve con escombros rocosos • Diferentes tipos de roca posibles • Diferentes tipos de roca posibles • Material heterogéneo.

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ORIGEN

GEOFORMAS ASOCIADAS

PATRON DE DRENAJE

TIPICO

SEDIMENTO O ROCA

TIPO • Terrazas Kame fino Predominan Finos

• Material grueso a medio inconsolidado • Grava y arena inconsolidada y estratificada

COSTERO Y MARINO Erosión y

Sedimentación.

• Acantilados - arrecifes coralinos • Llanuras -planicies costeras. • Terrazas marinas • Lagunas costeras • Planicie de marea • Playas • Tómbolo

• Paralelo-desordenado • Subparalelo-desordenado • Varios tipos de acuerdo a material. • • Dendrítico subparalelo • Drenaje interno • Depresiones paralelos desordenado.

• Calizas arrecifales duras o blandas • Material semiconsolidado. Pred. Arenas • Material semiconsolidado grueso - coral • Material inconsolidado fino predomina. • Material inconsolidado . Predomina fino • Material inconsolidado. Predomina arena • Material semiconsolidado arena - arcillas

KÁRSTICO Solución y

redepositación.

• Montañas Kársticas • Cañón / Cañada Kárstica. • Valles Kársticos Colapsados. • Paljes. • Uvalas

• Desordenado • Subparalelo desordenado. • Subparalelo desordenado. • Subparalelo desordenado • Desordenado - depresiones

• Calizas en capas gruesas • Calizas muy meteorizadas • Calizas, areniscas y arcillolitas • Material suelto coluvial en fondo • Material coluvial fino de disolución

EOLICO Erosión y

Sedimentación.

• Campos de Dunas. • Sabanas, Montes de Arena. • Campos de Loess. • Planicie Desértica

• Drenaje interno • Drenaje interno • Desordenado. Local carcavamiento • Desordenado. Acumulación en dep.

• Arenas sueltas • Arenas en capas delgadas • Limos y arenas • Arena, limo y grava

ANTROPOGENICO y/o

BIOLOGICO

• Basuras / Escombros en Zonas Planas. • Rellenos en Cauces de ríos. • Presa, represas y embalses

• Artificial • Artificial

• Acumulaciones de basura y materiales de construcción. • • Berreras artificiales en cauces de ríos

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Tabla 16. Propuesta de calificación morfogénesis

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Tabla 17. Criterios para la calificación de las unidades geomorfológicas

Grado susceptibilidad Criterio 1 Criterio 2

0 Nula Predominan procesos acumulativos formas planas

Topografía plana

1 Muy baja Predominan procesos acumulativos, se presentan formas con altura relativa menor.

Topografía inclinada

2 Baja

Ocurrencia de procesos acumulativos y erosivos. Formas altas y bajas con altura relativa media

Topografía con pendientes suaves

3 Moderada

Predominan procesos erosivos, algunos procesos acumulativos. Formas altas y bajas, altura relativa moderada

Topografía con pendientes moderadas

4 Alta

Predominan procesos erosivos, predominan formas altas con pendiente suave a abrupta y altura relativa considerable

Topografía abrupta

5 Muy alta Predominan procesos erosivos. Formas abruptas y de altura relativa considerable

Topografía abrupta. Alternancia litológica

Adicionalmente a la calificación de anterior se determinó que los polígonos correspondientes a los depósitos se calificarán en términos de susceptibilidad, como se presenta en la tabla 18. 5.2.2.3. Morfodinámica Trata de los procesos activos en el presente o aquellos que se pueden activar en el futuro. Se refiere a la dinámica exógena relacionada con la actividad de los agentes como el viento, agua, hielo y la acción de la gravedad terrestre, que modifica las geoformas preexistentes. Los eventos naturales son específicos de cada ambiente morfogenético, afectan y modelan la superficie terrestre con diferentes grados de intensidad, imprimiéndole al terreno características propias de cada ambiente

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Tabla 18 . Características de susceptibilidad y calificación de los depósitos en términos de susceptibilidad a los movimientos en masa. Tomado INGEOMINAS 2009.

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Esta variable se obtiene de la interpretación de imágenes satelitales, fotografías aéreas, trabajo en campo, procesos geomorfológicos que indican alguna actividad tales como suelos coluviales, flujos de escombros y datos capturados en el inventario y catalogo del sistema de información de movimientos en masa SIMMA (INGEOMINAS 2010). Los criterios de calificación de la variable morfodinámica la definió el INGEOMINAS. En la tabla 19 se presentan los criterios empleados para calificar la susceptibilidad a los movimientos en masa de las unidades geomorfológicas según los procesos. En la Tabla 20 se esquematiza los movimientos en masa según la clasificación realizada por Varnes (1978), Cruden y Varnes (1996) y Hungr et al. (2001) y la propuesta por PMA-GCA (2007). Tabla 19 . Criterios de calificación empleados para calificar los sistemas morfogénicos

según procesos morfodinámicos

Grado susceptibilidad Criterio

0 Nula No ocurren procesos morfodinamicos que puedan desencadenar procesos de remoción en masa

1 Muy baja Ocurren procesos morfodinámicos que puedan desencadenar procesos de remoción en masa

2 Baja Los procesos de remoción en masa son procesos secundarios en el sistema morfogénico.

3 Moderada

Los procesos de remoción en masa son los procesos dominantes del sistema morfogénico. Presentan una amenaza potencial por movimientos en masa baja.

4 Alta

Los procesos de remoción en masa son los procesos dominantes del sistema morfogénico. Presentan una amenaza potencial por movimientos en masa media.

5 Muy alta

Los procesos de remoción en masa son los procesos dominantes del sistema morfogénico. Presentan una amenaza potencial por movimientos en masa alta.

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A partir de la clasificación realizada por Varnes (1978), Cruden y Varnes (1996) y Hungr et al. (2001) y la propuesta por PMA-GCA (2007) se presenta un resumen de los principales movimientos en masa. Está como repetido con el párrafo anterior. Tabla 20. Clasificación de movimientos A partir de la clasificación realizada por Varnes

(1978), Cruden y Varnes (1996) y Hungr et al. (2001), y la propuesta por PMA-GMA (2007). Tomado y modificado de PMA-GEMMA (2007).

Catalogo e inventario de movimientos en masa. Un inventario de movimientos en masa es un registro ordenado de la localización y las características individuales de una serie de movimientos ocurridos en un área dada. Sin embargo, las características a registrar en el inventario dependen del interés para el cual este se realice, para tal fin el Servicio Geológico Colombiano desarrolló el sistema de información de

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movimientos en masa SIMMA, el cual es una herramienta de almacenamiento y consulta de información referida a los movimientos en masa que tiene como objetivos recopilar, estandarizar y almacenar la información de movimientos en masa a nivel nacional, la cual permita a los usuarios el fácil acceso a la información, sobre movimientos en masa y sea útil a la gestión de riesgos, el ordenamiento territorial, la planificación del desarrollo y la investigación. Con el fin de contar con un inventario completo a nivel nacional, todas las ocurrencias de movimientos en masa próximas a la localidad deberían registrarse en un mapa de inventario y en una base de datos que incluya: tipo de movimiento en masa, magnitud, tiempo de ocurrencia o de su reactivación y datos similares. A partir de la información histórica contenida en el SIMMA se genera una cobertura de puntos y se obtiene la densidad de movimientos en masa para cada una de las planchas a zonificar. La calificación de los rangos de clase definidos en cada una de las variables se realizó con base en un índice obtenido a partir de la densidad de los movimientos contenidos en el SIMMA. 5.2.3. Suelos 5.2.3.1. Marco teórico La génesis de los suelos parte de un estado litológico y su evolución los lleva a un momento en el tiempo en el que tendrán una capacidad y respuesta ante la dinámica de las coberturas vegetales, la incidencia del clima y la intervención humana. Para inferir esa capacidad y respuesta, en esta ocasión, orientada a la posibilidad de deterioro y movimientos del suelo y estimar que tan susceptible o predispuesto este a movimientos en masa, se requiere evaluar características a partir de algunas variables propias de la condición natural de los suelos y otras que se pueden deducir. Con el ánimo de entender, comprender, estudiar, analizar y planificar el uso de los suelos edáficos, se crearon varios sistemas para el abordaje de estas actividades, el más usado en Colombia en cabeza del Instituto Geográfico Agustín Codazzi IGAC es la clasificación taxonómica de suelos de la S.S.S (Soil Survey Staff 1.998) de los Estados Unidos. Para interpretar y hacer la aplicación de los estudios de suelos edáficos en la evaluación de la susceptibilidad a los movimientos en masa, es necesario incorporar en este documento los niveles del sistema de clasificación taxonómica mencionada y algunas definiciones; para ampliar detalles y conceptos del sistema, se recomienda acudir a la bibliografía.

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Niveles de clasificación En los mapas de suelos son 6 las categorías que define el sistema: Orden, Suborden, Gran Grupo, Subgrupo, familia y serie. Cada una varía según su homogeneidad, significado e información contenida. Las escalas de trabajo 1:40.000 a 1:60.000 y la escala de publicación 1:100.000 no permiten delimitar unidades cuyo contenido pedológico este a nivel de familias de suelos. La Tabla 21 resume las características de diferenciación de las categorías de la taxonomía de suelos.

Tabla 21. Resumen de las características de diferenciación de las categorías de la taxonomía de suelos. Tomado de Cortés L., et al, 1984 (de Buol et al (1980))

Categoría Número de clases

Naturaleza de la característica de dife renciación

Orden 10 Proceso de formación de suelos en cuanto a su relación con la presencia o ausencia de los horizontes diagnósticos.

Suborden 47

Homogeneidad genética. Subdivisión de los Ordenes de acuerdo a la presencia o ausencia de propiedades asociadas con humedad, regímenes de humedad, material parental y efectos vegetacionales, definidos e indicados por propiedades claves, en los Histosoles la etapa de descomposición de las fibras se toma como propiedad diferenciante.

Gran Grupo

230 (Aprox.)

Subdivisión de los Subordenes de acuerdo al grado de expresión, similaridad y disposición de los horizontes, con énfasis en la secuencia genética de la parte superior del perfil, a su estado de saturación, regímenes de temperatura y humedad, y presencia o ausencia de capas diagnosticas (plintita, fragipan, duripan)

Subgrupo

Concepto central que diferencia clases en los grandes grupos en base a propiedades que indican intergradaciones a otros Grandes Grupos, Subordenes y Ordenes, o extragradaciones a “no suelo”.

Familia

Clases texturales*, promediadas y generalizadas, en la sección control o solum. Clases mineralógicas para la mineralogía dominante del solum; clases de temperatura del suelo (fundamentadas en la temperaturas promedias anuales a 50 cm de profundidad.

Serie

12.000 (Aprox. para los Estados Unidos)

Tipo y disposición de horizontes, color textura, estructura, consistencia y reacción de los horizontes; propiedades químicas y mineralógicas de los horizontes del suelo.

*Específicamente hace referencia a la distribución de partículas por tamaño (N del T.)

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5.2.3.2. Información a utilizar Cobertura de Suelos: La información es tomada de los estudios generales de suelos a escala 1:100.000 elaborados por el IGAC, en convenio del IGAC con entes territoriales u otras fuentes que hayan utilizado los lineamientos y metodologías del IGAC. Es importante asegurar que los estudios contengan el informe final, los perfiles modales, los análisis de laboratorio y mapas o coberturas que hacen parte del estudio. Al revisar y hacer lectura de los estudios, se debe escoger la información (variables, criterios y parámetros) que mejor representa el estado o susceptibilidad de los suelos a movimientos en masa, un ejemplo sería variables físicas como: textura, estructura, consistencia, materia orgánica, profundidad total del perfil de suelos, tipo de arcilla, capacidad de almacenamiento o retención de agua del suelo, discontinuidad textural, drenaje natural, taxonomía y erosión actual. 5.2.3.3 Variables y Criterios generales El suelo, al igual que las coberturas de la tierra son la entrada y el regulador inicial de la precipitación pluvial en el ecosistema. El movimiento del agua (escurrimiento o flujo superficial, infiltración, capilaridad, percolación, entre otros), tiende a modificar el estado de la materia y la energía del suelo, afectando sus propiedades y esfuerzos, pero sin alterar su naturaleza. IDEAM, 2009. La determinación de las variables físicas de suelos, muestran el comportamiento a lo largo del perfil de éstos; donde, cada uno de ellos presenta diferentes características y cualidades que lo hacen complejo, en la determinación del comportamiento de la estabilidad. IDEAM, 2009. Expuestas las razones y criterios generales para el análisis de los suelos edafológicos en la susceptibilidad, se describen otros criterios cuya misión es sustentar los pasos dados, la selección y valoración de las variables:

� Selección de las variables que contengan los estudios generales de suelos a escala 1:100.000 para cualquier sector de la región andina.

� Selección de las variables que en un análisis recojan la relación e interacción con otras, ejemplo: la textura define en buena parte como es el drenaje interno de los suelos, como son las discontinuidades texturales y dependiendo del tipo de textura, deducir como sería la consistencia y plasticidad de los suelos.

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� Con base en la fuente sugerida y el contenido de la información, sugerir varias alternativas de análisis de la textura de los suelos.

La presente metodología define las variables: taxonomía, textura, profundidad, tipo de arcilla y drenaje natural, con las que se pretende evaluar su relación con la susceptibilidad a los movimientos en masa. En la Figura 25 se muestra el diagrama de atributos de calificación de la variable suelo

Figura 24 . Diagrama de atributos de calificación de la variable suelo, con sus respectivos porcentajes

Textura Puede pensarse en varias alternativas de análisis y uso de la variable según criterio del experto: NO se debe dejar este tipo de notas en el documento metodológico, debemos sugerir la que se debe realizar para las planchas. � Estableciendo la discontinuidad textural en el perfil. Análisis entre

horizontes y su ubicación dentro del perfil. � El análisis textural de los suelos edáficos aproximarlo a un sistema

unificado de uso en ingeniería geotécnica. En esta alternativa se podrá utilizar variables de ayuda como el porcentaje de finos, consistencia, plasticidad entre otras y seguir la guía “Desarrollo metodológico y estándares de la zonificación geomecánica teniendo en cuenta la variable edáfica” Vol 5, INGEOMINAS (2005). Esta práctica sugiere revisar si existe la información suficiente que conlleve al objetivo deseado.

� Utilizar una textura ponderada en el perfil de los suelos y calificarla de acuerdo con valoración de susceptibilidad. Después del análisis se escogió está última alternativa para el propósito del proyecto.

La textura comprende la cantidad relativa de las diferentes partículas de suelo de tamaño menor de 2 mm de diámetro (arenas, limos y arcillas). La textura, se

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encuentra relacionada con la retención de humedad, aireación (difusión de gases), permeabilidad, intemperismo, volumen explorado por las raíces, manejo de suelos, fertilidad y nutrición mineral entre otras. En suelos arcillosos el movimiento vertical del agua es menor por cuanto los poros son más pequeños de esta manera la conductividad hidráulica también es menor, haciendo de los suelos menos permeables, la consecuencia es que aumentan el contenido de agua, se saturan y finalmente son más susceptibles a movimientos en masa. Contrario a los suelos arcillosos, los de textura gruesa (arena, grava) serán menos susceptibles por cuanto el agua se desplaza a mayor velocidad en el perfil del suelo (mayor velocidad de infiltración), caracterizando los suelos más permeables y con mayor conductividad hidráulica. Los suelos con mayor contenido de materia orgánica se saturaran, se vuelven más fluidos, menos consistentes y entre mayor sea la pendiente donde estén ubicados mayor será la susceptibilidad a moverse. Con base en el comportamiento de cada partícula (arena, limo y arcilla) y sus relaciones de estabilidad, se propuso la calificación que se describe en la Tabla 22 donde la calificación de 5 es más susceptible a movimientos en masa. La clase textural se obtiene en forma directa consultando los perfiles modales y las tablas que contienen resultados de laboratorio físico y químico. Para cada unidad de suelos se sugiere obtener una textura ponderada a partir del espesor de la textura de cada horizonte y la profundidad total del perfil.

Tabla 22. Calificación de la textura de suelos

Clase textural Calificación Gr, A, FAGrP, 1 AF, FAGr, FArAGr, FArGr, FGr, 2 ArA, ArGr, FA, FArLGr, 3 F, F-Org, FAr, FArA, FArL,FL, FLOrg, 4 Ar, ArL, 5

A= Arena; L= Limo; Ar= Arcilla; F= Franco; Gr= Grava; P= Piedra; Org= Orgánico

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Taxonomía La taxonomía de suelos, corresponde a un sistema básico de clasificación para hacer e interpretar los levantamientos de suelos. Actualmente, la descripción taxonómica de suelos, se basa en la clasificación y estructuración que hace la S.S.S. (Soil Survey Staff 1.998). La clasificación taxonómica, permite realizar generalizaciones inductivas acerca de las características de las clases de suelos y establecer interrelaciones entre ellos. IDEAM, 2009. La calificación se presenta en tabla 23, donde se infiere que los suelos más evolucionados y en condiciones ideales, son menos susceptibles a los movimientos en masa, mientras que los más jóvenes son más susceptibles a los movimientos en masa. La siguiente tabla muestra los órdenes de suelos con la calificación a la susceptibilidad.

Tabla 23. Calificación de la taxonomía de suelos a nivel de Orden

Orden de suelos Calificación

Oxisol, Ultisol. 1

Alfisol. 2

Mollisol, Andisol, Espodosol. 3

Vertisol, Aridisol. 4

Inceptisol, Entisol, Histosol. 5 Drenaje natural La importancia del drenaje natural, radica en conocer la frecuencia y duración de los períodos húmedos bajo condiciones similares, a aquellas en las cuales se han desarrollado los suelos, o sea, en condiciones naturales. IDEAM, 2009. El drenaje interno contribuye a la estabilización de masas de tierra, ya que logra controlar el flujo de agua subterránea, al mismo tiempo que reduce las presiones de poros y se aumenta por tanto la resistencia al corte del material (Fajardo Puerta, 2005). La variable es leída directamente de los perfiles modales, que caracterizan cada unidad de suelos. La aplicación en el proyecto se basó en la tabla 24 tomada del IDEAM.

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Tabla 24. Calificación del drenaje natural del suelo. Tomado y modificado de INAT, 1.996. IDEAM, 2009.

Clase Características Categoría de susceptibilidad

Excesivo No retienen agua después de las lluvias.

1 Moderado excesivo

No retienen agua para las plantas después de las lluvias. El nivel freático nunca sube por encima de 2 metros.

Bueno (Bien)

Suelos óptimos para el abastecimiento de agua y aire a los cultivos. Nivel freático siempre por debajo de 80 cm.

2

Moderado El agua es removida lentamente hasta el nivel freático (40-80 cm. en época de lluvias). Requiere drenaje para cultivos permanentes.

3

Imperfecto Suelos con capas impermeables que impiden percolación en época de lluvias.

4 Pobre

Agua removida lentamente y los perfiles están mojados en la época de lluvias. Se requiere drenaje.

Muy pobre Agua freática cerca o sobre la superficie. Encharcamientos permanentes. Se requiere drenaje.

5 Pantanoso

Agua freática sobre la superficie. Encharcamientos permanentes. Se requiere drenaje.

Profundidad Aquí la profundidad de los suelos está definida por el espesor de los horizontes establecidos por los estudios generales 1:100.000 y en todo caso se puede definir hasta donde se encuentra el contacto con el material parental o litológico y puede tenerse también como referencia la profundidad efectiva (hasta donde pueden penetrar las raíces de las plantas).

La importancia de la profundidad total del perfil de suelos, radica en que nos determina hasta donde pueden penetrar las raíces de las plantas, hasta donde puede moverse el agua, a que profundidad se encuentran las limitantes o impedimentos tanto de tipo físico como químico, tales como densidad, material litológico, toxicidades por elementos, entre otros. Igualmente, permite establecer características o aspectos importantes en los procesos de formación del suelo o relevancias en cuanto a acontecimientos naturales que se han presentando a lo largo del tiempo. De otro lado, permite determinar, de manera estimada y empírica, los volúmenes de suelos que se pueden llegar a remover. IDEAM, 2009.

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Se puede consultar de los perfiles modales y de los resultados de laboratorio. La tabla 25 presenta la guía de calificación de la profundidad de los suelos relacionada con la susceptibilidad de los mismos.

Tabla 25. Calificación de profundidad total, tomado IDEAM, 2009.

Profundidad (cm) Categoría Calificación

0-25 Muy baja o muy

superficial 1

25-50 Baja o superficial 2

50-100 Media o

moderadamente profunda

3

100-150 Alta o profunda 4

mayor a 150 Muy alta o muy

profunda 5

Tipo de arcilla Para esta variable se tomó la metodología y el fundamento teórico que utilizo él IDEAM en el documento “Desarrollar el mapa nacional de susceptibilidad general del terreno a los movimientos en masa de tierra, a partir de la información temática e información complementaria y el aplicativo informático para automatizar las posteriores actualizaciones”. De acuerdo con Besoain (1.985), la arcilla es un constituyente fundamental que cuantifica la mayoría de las propiedades físicas, químicas o biológicas del suelo; con tamaño menor de 2µ, incluyendo minerales primarios de actividad muy reducida o casi nula. Las propiedades de la arcilla se relacionan con su naturaleza coloidal y se refieren a una superficie específica alta y características como plasticidad, adherencia, contracción, tixotropía, reopexia y otras. Estas propiedades influyen directamente sobre el comportamiento del suelo. Capra (2003) menciona que los paleosuelos contienen arcilla en una proporción elevada (hasta el 22%), por lo que cae en la categoría de los suelos altamente susceptibles a removilización y que originan flujos de escombros cohesivos que, por su elevada competencia y cohesión, se pueden desplazar sobre grandes distancias. Por lo tanto, es evidente como las características del tipo de suelo o roca determinan el tipo de fenómeno de remoción en masa. En particular, el suelo volcánico, por su reducido espesor y bajo contenido en fracción arcillosa, da origen a flujos de lodo de limitado espesor y alcance, cuya localización, en

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correspondencia con lluvia abundante, depende casi exclusivamente de la pendiente de la ladera. Suárez (1.998), señala que las arcillas son esencialmente hidróxidos de aluminio microcristalinos formando capas de silicatos, los cuales tienen una estructura en capas o partículas laminares. De las propiedades de las arcillas, la capacidad de intercambio catiónico generalmente controla su comportamiento frente al agua y su inestabilidad. A mayor capacidad de intercambio catiónico la arcilla es más inestable. En general, el tipo de mineral de arcilla presente y el porcentaje, en proporción con el total de minerales afecta en forma considerable el comportamiento del suelo. Las otras propiedades de las arcillas, como son sus características de expansión y contracción siguen un mismo patrón ante las propiedades de plasticidad, entre más plástico el material mayor su potencial de expansión y menor su resistencia al esfuerzo cortante. La importancia del tipo de arcilla, en los movimientos en masa, radica en el grado de estabilidad que esta presenta cuando entra en contacto con el agua, ya sea que se contraiga, se expanda o forme grietas, como el caso de las arcillas que tienen los Vertisoles. El tipo de arcilla se infirió, de manera general, a partir del parámetro reportado de Orden taxonómico de los suelos. En la Tabla 26 se presentan las clases de suelos en la categoría de orden y sus características generales en su mineralogía. Los órdenes de suelos Oxisoles y Ultisoles, están directamente relacionados con la fracción de arcilla dominada por la Caolinita (Arcilla de tipo 1:1). Igualmente, los Vertisoles están constituidos de arcillas Smectitas (Montmorillonitas y Vermiculitas), arcillas de tipo 2:1. De otro lado, para los Andisoles, se tuvo en cuenta el color del suelo; ya que para colores oscuros predomina la Alófana, para colores pardos amarillentos prevalece la Halloisita y para colores pardos rojizos domina las Caolinitas. Por lo tanto, el color del suelo, que reportan los resultados de laboratorio físico y químico que adjunta cada uno de los estudios de suelos, es un factor fundamental para diferenciar la arcilla dominante en los Andisoles. En la Tabla 27 se presenta la calificación propuesta en orden de aparición para la calificación del tipo de arcilla.

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Tabla 26 . Clases de suelos en la categoría Orden. Tomado de IGAC, 1.995.

ORIGEN CARACTERISTICAS GENERALES SOBRE LA EVOLUCION Y LA MINEROLOGIA

OXISOL Muy alta evolución arcillas 1-1 y óxidos de Al-Fe alto, alto contenido en cuarzo (Arenas). Gibsita.

ULTISOL Alta evolución arcillas 1-1 y algunas 2:1, sesquióxidos con predominio de Fe

ESPODOSOL Alta evolución sesquióxidos, ácidos fulvitos y percusores. Migraciones orgánicas y minerales. Micas y Minerales ínter estratificados, Cuarzo.

VERTISOL Alto contenido en arcillas 2:1 baja Materia Orgánica, abundancia de Ácidos Húmicos evolucionados, Grietas, Lustres, Estructuras rotadas.

ALFISOL Arcillas integradas por mezclas de 2:1, 2:2 y 1:1 Micas y minerales generalmente presentes Evolución Moderada a alta.

MOLISOL Evolución moderada, alta humificación. Arcillas 2:1. Ácidos Húmicos, minerales primarios abundantes.

ARDISOL Evolución variable moderada en general, Micas y Arcillas 2:1 predominantes, Poca Materia Orgánica, Sales en varios casos al igual que Na.

INCEPTISOL Evolución baja y media, Presencia de minerales primarios, arcillas mezcladas, Contenidos variables de materia orgánica.

ENTISOL Muy baja evolución, presencia de minerales primarios, mezclas de arcillas de diferentes tipos.

HISTOSOL Suelos orgánicos de evolución variable.

ANDISOL Evolución media, constituyentes amorfos complejos de absorción y de Al-humus, abundancias de Plagioclasas y Anfíboles, menores contenidos en vidrio y piroxenos, dependiendo de la evolución.

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Tabla 27. Calificación del tipo de arcilla. Tomado INGEOMINAS IDEAM 2009

Grupos de tipo de arcilla Calificación Caolinita Caolinita, Biotita 1

Halloisita 2 Caolinita, Montmorillonita, Vermiculita Caolinita, Muscovita, Montmorillonita

3

Montmorillonita, Clorita, Caolinita Montmorillonita, Vermiculita, Caolinita

4

Alófana, Gibsita, Montmorillonita, Vermiculita Muscovita, Illita, Vermiculita, Montmorillonita Muscovita, Montmorillonita, Vermiculita Talco, Muscovita, Vermiculita, Montmorillonita

5

Definidas las variables y analizado el papel que cada una cumple en forma natural en torno a la susceptibilidad, se definió una función para obtener la calificación total de las unidades de suelos. La función es una suma de las calificaciones de las variables (calificadas de 1 a 5) multiplicadas por el peso que se dio a cada una, así:

C= Calificación total dada a las unidades de suelos (1 a 5) Te =Textura ponderada del perfil modal de suelos, asignada a cada unidad de suelos, con un peso en la función de 0,30 Ta= Calificación de la taxonomía a nivel de orden con un peso de 0,15, también puede ser a nivel de subgrupo según criterio experto Pt= Profundidad total del suelo, peso de 0,20 Ar= Calificación del tipo de arcilla, peso 0,20 D=Drenaje natural, peso 0,15 Realizada la calificación y zonificación de las unidades de suelos para su aplicación en la susceptibilidad, es necesario y en lo posible tener conocimiento del uso actual y del conflicto de uso de los suelos, así como procesos de erosión, carcavamiento, movimientos en masa y con el fin de hacer un análisis integral con la calificación y zonificación hecha y ajustarlas según lo aquí sugerido. Es recomendable hacer cruces espaciales, según disponibilidad de información; todo ello conducirá a una calificación más objetiva.

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5.2.4. Coberturas de la tierra En este ítem se definió que la información temática a utilizar sea la suministrada por el IDEAM y obtenida a partir de los estudios que realiza esta entidad con el IGAC, el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt (IAvH), el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives De Andreis (Invermar) y el Instituto de Investigaciones Ambientales del Pacífico Jhon Von Neuman (IIAP), Instituto de Amazónico de Investigaciones Científicas Sinchi (I. Sinchi). Estudios referentes son el mapa de Ecosistemas continentales, costeros y marinos realizado por los institutos mencionados de escala 1:500.000, estudios de vegetación, de suelos y de balances hídricos o de clima realizados por las Corporaciones Autónomas regionales CARs, estudios de la FAO y investigaciones académicas o trabajos aplicados de otras entidades Los criterios, definiciones y clasificación de unidades que utilizaron las entidades para hacer el levantamiento de las coberturas de la tierra a escala 1:100.000 pueden ser consultadas en el documento “Leyenda nacional de coberturas de la tierra metodología CORINE Land Cover Adaptada para Colombia, escala 1:100.000 (IDEAM, IGAC, et al) 2010. 5.2.4.1. Enfoques, criterios y alternativas de calificación y zonificación La cobertura de la tierra es un resultado de la interacción de la dinámica natural geológica, geomorfológica, los suelos, el clima y sistemas de comunidades bióticas, interrumpida por el hombre para su supervivencia y desarrollo. Dicha interrupción genera o contribuye a la aparición de diferentes procesos como afectación en la evolución de las especies, deterioro de ecosistemas, cambios en el patrón de ciclos hidrológicos, cambios en las formas del relieve (en gran número de casos en forma negativa produciendo movimientos en masa, flujos, avalanchas, erosión). La visión enunciada configura la relación e interdependencia de los recursos evaluados (incluyendo la cobertura y uso del suelo) para estimar una susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa en cuya expresión se manifieste el efecto del hombre. Una evidencia permanente, tangible y evaluable es la ocurrencia de movimientos en masa donde la cobertura de la tierra siempre ha estado implicada. Esa relación e interdependencia podría aproximarse mediante varias alternativas (metodologías), dependiendo de la información disponible y de la

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experticia de quien se decida a hacer tal evaluación, pero se recomienda utilizar lo planteado en el capítulo 6 (cobertura y uso del suelo) preparado para la “Guía metodológica para la evaluación de la amenaza por movimiento tipo flujo (caso Útica)” de INGEOMINAS 2009. Calidad de sitio. Este concepto que usan los Ingenieros Forestales para evaluar el espacio donde mejor o no mejor de desarrollan los bosques coetáneos o disetaneos, se podría utilizar para referirse a un símil que se pueda construir con características de los suelos, el clima y el relieve del lugar. En los suelos más evolucionados, más profundos y con mejores condiciones de humedad, la vegetación crece más y más vigorosa, el resultado son bosques más densos, con cierta estratificación que regulan mejor los flujos de agua en el suelo, hacia la roca y los caudales en los cauces, de otro lado debe diferenciarse los diferentes tipos de bosque (de niebla, secos tropicales, bosques bajos, de páramo, de galería, de colinas bajas, entre otros). Para los cultivos y otro tipo de uso podría pensarse algo similar (con buenas condiciones ecológicas), entonces las coberturas generaran mejores sistemas de raíz, más lignificada con mejor protección hacia los suelos, desde luego el manejo apropiado que se le dé a los cultivos también incidirá. Sin hacer una evaluación minuciosa se podría pensar que las variables a tener en cuenta estarían dentro de la estratificación de las coberturas (si se conoce tipos de estructura horizontal y total, sería mejor), la densidad de la cobertura (sea natural o cuando ha sido modificada por el hombre y variables de suelos y de clima, así como tipos de manejo de cultivos. Conflictos de uso – Tipos de cobertura. Se sugiere combinar si es posible el mapa de conflictos de uso del territorio colombiano que adelanta el IGAC a escala 1:100.000 y los tipos de bosques naturales o plantados, vegetación azonal, vegetación secundaria y otros. En el caso de los conflictos uso, cuando se determina que existe un tipo conflicto de uso, ejemplo, sobreutilización alta del suelo, se podría pensar que el cultivo puede estar mal ubicado (según la capacidad de los suelos de soportar tal cobertura y generar beneficios suficientes) y a partir esa certeza, deducir que en ese espacio hay o se pueden presentar procesos como erosión, flujos, deslizamientos, reptación, luego la cobertura podría calificarse como 5, si

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he previsto que 1 a 5, 5 sería el valor de la cobertura más susceptible a deslizamientos o movimientos en masa. Para los tipos de vegetación enunciada podría recurrirse, por ejemplo a tomar variables como las enunciadas en la opción “Calidad de sitio” o las que se sugieren en la siguiente alternativa. Variables hidrológicas y del sistema de raíz de las coberturas. El fundamento de esta propuesta se encuentra cuando se investiga y analiza las coberturas vegetales relacionas con un modelo de balance hídrico (modelo conceptual o un balance realizado en una cuenca piloto), aquí es importante por un lado saber cuáles son las interacciones que se dan entre el agua, vegetación, suelos y roca, por otro tener resultados de investigaciones en diferentes lugares ojala representativos del área andina. Ejemplo de un modelo es el de Lee (1980), sugerido por Sicard y Suárez (1998) en el propósito de evaluar los efectos de plantaciones forestales sobre el suelo y agua. Ver Figura 26

Donde: Pt = Precipitación total I = Intercepción E = Escorrentía D = Drenaje profundo ET = Evapotranspiración (también relacionada con el consumo de agua en los cultivos y pastos) S = Cantidad de agua almacenada en el suelo

Pe = Precipitación efectiva Fc = Flujo caulinar

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Figura 25. Distribución del agua del suelo y subterránea en la corteza terrestre (Lee,

1980), esquema ilustrado con algunos conceptos. Las variables sugeridas son evapotranspiración (referida en la relación evapotranspiración de referencia Eto y la evapotranspiración estándar Etc (Etc/Eto= Kc, coeficiente del cultivo), las fuentes para obtener datos de referencia son los estudios de la FAO y otros en la región andina. Otra variable, drenaje profundo en presencia de diferentes tipos de cobertura, el sistema de raíz, finalmente se puede inferir el número de estratos que tenga la cobertura, los datos y aspectos referentes pueden ser encontrados en los documentos relacionados en la bibliografía y en otros que estén relacionados con el tema. Está última alternativa (Variables hidrológicas y del sistema de raíz de las coberturas) es la que se aplicara en la metodología y ejecución de la susceptibilidad del proyecto. Las coberturas de la tierra se califican de 1 a 5 (5 la cobertura más susceptible) para cada variable, luego se suman las calificaciones de las cuatro variables y se dividen también por 4 para tener una calificación promedio. Una mejor ilustración se complementa con los siguientes criterios:

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� Como disminuir el efecto negativo de la recarga de agua en los suelos sobre todo aquellos ubicados en laderas o geoformas de considerable pendiente. Los tipos de coberturas realizan diferente evapotranspiración, ejemplo, en bosques, estudios han encontrado porcentajes desde 40 hasta el 60% o algo más de evapotranspiración (cuando se hacen y evalúan balances hídricos). Esta evapotranspiración puede evaluarse en términos de días, meses, años. Cuando esta variable se analiza para condiciones antecedentes a un posible evento o fenómeno y se observa para diferentes coberturas, se puede pensar que entre más evapotranspiración tenga una cobertura, se presume que estaría descargando de agua (la saturación de los suelos es una condición que favorece movimientos en masa o reptación por aumento de peso de los suelos) los suelos in situ y laderas abajo, disminuyendo así posibilidad de ocurrencia del movimiento en masa.

� Sin embargo la hipótesis anterior no sería lo suficientemente válida si no se evalúa el movimiento del agua en el suelo y su trasmisión hacía estratos como el acuífero. Luego en coberturas de mayor porte, más evolucionados (bosques densos altos) y con presencia de mayor número de estratos, en ciertos suelos, el movimiento y transmisión del agua “in situ”, sería mejor que en pastos y cultivos por ejemplo. Entonces entre más agua pase por las diferentes capas de la cobertura y el suelo, se almacene por un tiempo en el ecosistema y alcance el acuífero (drenaje profundo, flujo base de los cauces), menor cantidad de la misma recargaría laderas abajo (carentes de “vegetación apropiada”) los suelos y menor sería las probabilidades de falla de los mismos. Estudios han encontrado también diferentes porcentajes de agua que alcanza el acuífero en presencia de diferentes coberturas y suelo lo que sugiere es que siempre será necesario hacer investigación para tener certeza de la función de las coberturas.

� El tercer criterio asociado a los dos anteriores es el sistema radical de la vegetación o aquel que contribuya a incrementar o “mejorar” el esfuerzo cortante de los suelos ante una probabilidad de falla de los mismos, situación que se ha comprobado en algunos estudios.

La Tabla 28 muestra algunas unidades de cobertura de la tierra de la información que suministro el IDEAM de las zonas piloto de Antioquia y Santander, calificadas según la contribución a la estabilidad:

• Kc módulo (coeficiente del cultivo); • RD facilidad con la cual el flujo de agua se mueve hasta el drenaje

profundo, • SR es la función del sistema de raíz, • ESTRATOS es la presunción del número de estratos. y • Calif_Sus = EVP_Kc + RD + SR+E como la contribución a la estabilidad.

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Tabla 28. Calificación de atributos según la contribución a la estabilidad.

Para el cálculo de los valores de susceptibilidad as los movimientos en masa emplearemos la siguiente ecuación Cal = 5 - (EVP_Kc + RD + SR+E)/4; Calificación de la cobertura favoreciendo la susceptibilidad. Realizada la calificación y zonificación de las coberturas, se considera necesario, hacer alusión y destacar áreas protegidas (zonas de reserva, parques naturales nacionales, reservas municipales o departamentales, entre otras) que se encuentren en el área que se esté evaluando con relación a la susceptibilidad a los movimientos en masa. Así como las áreas protegidas, debe procurarse cruzar espacialmente coberturas de la tierra con conflictos de uso (según que ya exista información

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de conflictos de uso o del territorio colombiano a escala 1:100.000, estudio que adelanta el IGAC) y por jurisdicción de municipios, para hacer un análisis integral y más objetivo de la zonificación de las coberturas de la tierra. Adicionalmente, el análisis con la amenaza permitiría establecer áreas vulnerables de áreas protegidas y conflictos de uso que terminaría con recomendar estrategias de protección y reducción de la susceptibilidad a movimientos en masa, ya sea a través de alternativas de cambio de uso, manejo de bosques o mejores prácticas de actividades agropecuarias Ya se expusieron en forma general enfoques, alternativas, criterios y variables, ahora se complementara con algunas funciones de las variables y valores referentes. En la Figura 27 se muestra la variable cobertura de la tierra con sus atributos a calificar con sus pesos dentro de la variable de susceptibilidad.

Figura 26 . Atributos de la variable cobertura de la tierra, con sus respectivos porcentajes

Sistema radicular de las coberturas vegetales � Según Fajardo 2005, “El pasto alto (elefante, gigante o similares), evita

completamente la erosión por las gotas de lluvia, retarda el flujo y evita la erosión laminar. Las raíces profundas eliminan las cárcavas y surcos”.

� “Las raíces actúan como refuerzo y sostén del suelo incrementando la resistencia al cortante y la resistencia a la fuerza tractiva del agua. La forma como las raíces actúan en cada caso está determinada por el tipo de planta y por las condiciones del suelo del sitio”.

� “Las raíces pivotantes pueden ser más útiles para la estabilidad a la erosión en masa, pero las raíces de extensión lateral y radial pueden tener mejor efecto para la protección de la erosión superficial. Una alta densidad o concentración de raíces fibrosas, de pequeño diámetro, pueden ser más efectivas para control de erosión superficial que una pocas raíces de gran diámetro”.

� La profundidad y extensión de las bifurcaciones de las raíces son importantes cuando hay que escoger plantas para estabilizar el suelo, en

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este caso raíces profundas son mejores. Adicionalmente, la estabilidad depende de las propiedades mecánicas de las raíces y el tipo de suelo o aparición de roca que pueden limitar el crecimiento de las mismas.

Con la funcionalidad descrita, las coberturas que mejor protegen y son menos susceptibles a movimientos en masa son los bosques, por lo que sugiere dar una calificación entre 4 y 5 según el grado de intervención que haya tenido. Para el caso de cultivos y pastos el experto podrá evaluar el tipo de cobertura (la calificación puede estar alrededor 1), otras coberturas como arbustales, vegetación secundaria pueden dárseles calificación intermedia. Drenaje profundo Significa la facilidad con la cual el flujo de agua se mueve hasta el drenaje profundo en presencia de determinada cobertura vegetal, en un criterio anterior se hizo alusión a esta función. En estudios en algunos sectores de países tropicales, en balances hídricos se encontró que en presencia de bosques, del agua lluvia puede llegar hasta el acuífero entre 23 y 60%, esto no significa que en todo paisaje, suelo y tipo de bosque se produzca un dato igual, sin embargo se ha considerado que los bosques son las coberturas que mejor se comporta en esta función. En una situación intermedia en coberturas de rastrojo altos en estudios de algunos sectores del territorio nacional se ha encontrado que el porcentaje está alrededor de 20%. En el caso de pastos y cultivos el rango hasta ahora estimado es de 6,5 a 25%. Estos son datos referentes. Con base en los valores de referencia, en algunos estudios se ha calificado a los bosques con valores de (que favorecen la regulación y estabilidad de los terrenos) 4 a 5, en rastrojos de 2 a 3, herbazales, pastos y cultivos 2. De acuerdo con los ejemplos señalados, los bosques tendrían una susceptibilidad de 0 a 1, los rastrojos de 2 a 3, herbazales, pastos y cultivos de 3. Evapotranspiración Una alternativa para la variable es usar el Kc como ya se anoto. Existe información variada sobre el parámetro, aquí se trae unos valores referentes de la FAO (tabla 29). Para valorar las coberturas, Kc más altos (1,1, 1,2), tendrá un calificación de 5 y en la susceptibilidad 0. Un ejemplo sencillo para bosque caducifolio con Kc de 0,6, la calificación será de 3, pero en la susceptibilidad sería de 2.

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Tabla 29. Coeficientes de cultivos adaptados de FAO. Tomado Servicio Hidrológico Nacional de el Salvador

Vegetación E F M A M J J A S O N D Árboles Frutales 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Bosque

caducifolio 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

Bosque mixto 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Caña de azúcar 0,6 0,8 0,9 0,9 1 1 1 1 1,05 1,15 1,15 0,85 Café 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Piña 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Granos básicos 1 1 1 1 0,35 1 1,05 1,05 0,6 1 1 1

Hortalizas 1 1 1 1 0,7 1 1,05 1,05 0,95 1 1 1 Pastos

naturales 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1,1 1,1 1 Vegetación

acuática 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 Numero de estratos En esta variable se desea utilizar el número de estratos de una cobertura vegetal (inferir si no tiene información) para darse una idea por ejemplo del tipo de bosque, de su densidad, estructura, el resultado es que tan buena protección hace en algunos aspectos. Ejemplo para bosques bien evolucionados es posible encontrar hasta 4 estratos, de esta manera se podría calificar entre 4 y 5, pero a la susceptibilidad entre 0 y 1; para un cultivo limpio que solo tiene un estrato, su susceptibilidad sería de 4.

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6. ZONIFICACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD

6.1. JUSTIFICACIÓN TEMÁTICA El análisis de susceptibilidad intenta hacer énfasis en la distribución de movimientos en masa en ladera y procesos de vertientes generadores de desequilibrio morfogenético, tomando en consideración el enfoque geomorfológico, cuyo objetivo es determinar la variación espacial de la inestabilidad de las laderas y su representación cartográfica mediante el mapa de susceptibilidad geomorfológica. La evaluación se fundamenta en el método heurístico, el cual se basa en el análisis de los procesos geomorfológicos que actúan sobre el terreno, el mapeo de los procesos, los factores ambientales que afectan directamente e indirectamente la inestabilidad de las laderas, estimación de las relaciones entre los factores y los fenómenos de inestabilidad y la clasificación del terreno en dominios de diferente grados de susceptibilidad de acuerdo con las relaciones detectadas (Van Westen, 2003), en combinación con el enfoque analítico (Hansen, 1984), en el que se elabora una serie de mapas temáticos, los cuales se evalúan separadamente y después se integran para alcanzar una evaluación general del área de estudio. 6.2. JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA Para esta tarea se aplicó el análisis espacial mediante un SIG, donde el núcleo esencial es el análisis simultáneo de las características temáticas y de la componente espacial de los objetos geográficos (Bosque et al., 1994) y la evaluación multicriterio (EMC) a través del Proceso analítico jerárquico AHP. Así, la integración de estos dos elementos (SIG y EMC) facilitó llevar a cabo procedimientos simultáneos de análisis en cuanto a los dos componentes del dato geográfico: espacial y temático (Gómez y Barredo, 2005). La EMC comúnmente es alcanzada por uno de dos procedimientos. El primero involucra la superposición booleana, por medio de la cual todos los criterios son reducidos a declaraciones lógicas de aptitud para después ser combinados por medio de uno o varios operadores lógicos, tales como la intersección (AND) y la

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unión (OR). El segundo procedimiento se conoce como combinación lineal ponderada (WLC por sus siglas en inglés) en el que criterios continuos (factores) son estandarizados a una escala numérica común, y entonces combinados por medio de un promedio ponderado. En términos generales, los análisis multicriterio involucran la utilización de datos geográficos, debiendo establecer las preferencias y combinaciones (o agregaciones) de los datos, de acuerdo a reglas de decisiones específicas (reglas de decisión), que han sido implementados en ambiente SIG (Malczewsky, 2006). Para efectos de los análisis heurísticos para determinar el ISD, se propone la utilización de procesos de análisis jerárquicos (AHP, por sus siglas en inglés). Es necesario establecer un sistema de estandarización, dado que las variables originales se expresan en unidades de medida diferentes, con rangos bien distintos y con una amplia gama de posibilidades de interpretación en función de la representatividad o adecuación para un objetivo concreto (Eastman, 1999). Para cada variable geográfica se analizaron las diferentes propiedades que afectan las laderas y según su importancia, se establecieron jerarquías y pesos a los factores considerados (Gómez y Barredo, 2005), y se expresaron cuantitativamente con el peso de ponderación para cada uno de ellos en el potencial de desencadenamiento de procesos de ladera de 1 a 5 y 0 donde no existe la propiedad, los valores adoptados están basados en el conocimiento empírico (método heurístico). Las áreas de susceptibilidad son representadas en el mapa definitivo de acuerdo a la opinión de expertos, mediante una clasificación cualitativa: Muy baja, Baja, Media, Alta y Muy Alta susceptibilidad y algunas consideraciones relacionadas con la expectativa de deslizamiento (Castellanos y Van Westen, 2001). Una de las fases necesarias, a la vez que estratégica en la metodología propuesta, es la elección de los criterios que se consideran determinantes para el objetivo concreto. Estas variables deben definirse con anterioridad al desarrollo empírico de la investigación, por lo cual la aplicación multicriterio exige un consistente conocimiento previo del fenómeno analizado, que en este caso es la zonificación de la susceptibilidad por movimientos en masa en ladera. La elección de los criterios es determinante ya que según las variables incluidas, el resultado final obtenido puede variar considerablemente. Es importante, asimismo, tener en cuenta la existencia de dos tipos de criterios,

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según la naturaleza de la variable: los condicionantes correspondientes a variables de naturaleza continua actúan como factores y por tanto se tratan en la fase de estandarización siguiendo los principios de la lógica difusa (Gale & Atkitson, 1979), mientras que las variables discretas constituyen restricciones y su funcionalidad en el método puede encuadrarse en los principios de la lógica booleana, que para nuestro caso no se aplican. 6.3. EL PROCESO ANALÍTICO JERÁRQUICO (AHP) Es un método desarrollado por Thomas L. Saaty en 1980, como una ayuda a la toma de decisiones, consiste en dividir una situación compleja y poco estructurada en sus partes que la componen; arreglando estas partes, o variables, en un orden jerárquico; asignando valores numéricos a juicios subjetivos sobre la importancia relativa de cada variable; y sintetizando los juicios para determinar cual variable tiene la mayor prioridad y deben actuar bajo la influencia del resultado de la situación. El proceso involucra estructurar un problema de un objetivo primario a niveles secundarios de objetivos. Una vez que estas jerarquías han sido establecidas, una matriz de comparación por pares de cada elemento, dentro de cada nivel es construido. Los participantes pueden sopesar cada elemento con cada uno de los otros elementos incluidos en cada nivel, el cual está relacionado a los niveles sobre y debajo de éste y el esquema total es resuelto matemáticamente. El primer paso en AHP es desarrollar una representación gráfica del problema, en función de la meta general, de los criterios y de las alternativas de decisión. Este tipo de gráfica pone de manifiesto la jerarquía del problema. La Figura 28 muestra la jerarquía para la elaboración del mapa de susceptibilidad. El primer nivel de la jerarquía indica que la meta general es seleccionar el mapa de susceptibilidad. En el segundo nivel, los cuatro criterios (geología, geomorfología, suelos y cobertura) contribuirán a lograr la meta general. Finalmente, en el tercer nivel, cada atributo contribuye de manera única a cada uno de los criterios. En la Figura 29 se muestra el diagrama de Jerarquía para la elaboración del mapa de susceptibilidad escala 1:100.000, con sus respectivos porcentajes después de hacer el análisis de las prioridades relativas, con los cuales se generaran las ecuaciones de susceptibilidad de cada una de las variables.

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Mapa de susceptibilidad

Geología

Geomorfología

Suelos Edáficos

Cobertura

Morfometria

Morfogénesis

Morfodinámica

Pendientes

Rugosidad

Acuenca

Profundidadradicular

Drenaje interno

Evapotranspiración

Numero estratos

Textura

Taxonomía

Drenaje natural

Tipo de Arcilla

Profundidad

Fabrica o estructura

Resistencia

Densidad de fracturamiento

Catalogo e inventario MM

Figura 27 . Jerarquía para la elaboración del mapa de susceptibilidad escala

1:100.000

Figura 28. Diagrama de Jerarquía para la elaboración del mapa de susceptibilidad

escala 1:100.000, con sus respectivos porcentajes.

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Cálculo de la razón de consistencia Se estima la consistencia o coherencia de la evaluación llevada a cabo en la estimación de los coeficientes de la matriz de comparaciones, mediante la adaptación de la razón de consistencia (RC) propuesta por Saaty (1981), según la siguiente expresión:

ICRC

IA=

Donde, IC es el “Índice de Consistencia” de la evaluación, definido como (Ormazábal, 2002):

max

1

nIC

n

λ −=−

max1 1

n n

ij ij i

a wλ= =

= ⋅

∑ ∑

O, alternativamente como (López & Donado, 2007):

2

1

1

,( 2)( 2)

2

n ni

ijn

i j i jn

r i ó j rkk

vLn a Ln

vIC v a

n n= >

==

−

= =− −

∑∑∏

De otra parte, el término IA es el “Índice de Aleatoriedad”, cuyos valores son los presentados en la tabla 30

Tabla 30. Índices de aleatoriedad (IA) de las matrices de comparaciones por pares, según su orden (Ormazábal, 2002)

Total de alternativas Indice Aleatorio IA

3 0,58

4 0,90

5 1,12

6 1,24

7 1,32

8 1,41

9 1,45

10 1,49

El coeficiente RC expresa un valor relativo de la inconsistencia, de manera que si su valor es 1 indica que su inconsistencia es del 100%, y si es 0, el juicio

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emitido es totalmente coherente. Teniendo en cuenta lo recomendado por Saaty (1981), se acepta una tolerancia del RC del 10% (o un valor de RC de 0.1) para calificar de buena una ponderación, siendo aceptables resultados hasta del 15%. Si el resultado no es suficientemente coherente (RC>15%) deberá volverse a realizar la valoración por pares, repitiéndose de forma iterativa hasta que el RC sea menor a 0.15. En la Tabla 31 se presenta la relación de consistencia para los criterios utilizados y en la Tabla 32 la relación de consistencia para el mapa de susceptibilidad

Tabla 31 . Relación de consistencia para los criterios geomorfología, morfometria, geología, suelos edáficos y cobertura de la tierra

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI

Relacion de Consistencia

RC

3 0 0

3

3

9

LA RELACION DE

CONSISTENCIA RC DEBE

SER MENOR O IGUAL A 0.1

3

1

max

−−

n

nλ

λ

Relación de consistencia para el criterio de geomorfología

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

3 0 0

3

3

9

LA RELACION DE



3

1

max

−−

n

nλ

λ

Relación el atributo morfometria

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

3.07553038 0.023525284 0.040560835

3.051954947

3.01366638

9.141151707

LA RELACION DE



3.047050569

1

max

−−

n

nλ

λ

Relación de consistencia para el criterio geología

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

5.03110893 0.050530731 0.045116724

5.703153179

5.427600946

4.914546321

4.934205237

26.01061461

LA RELACION DE



5.202122923

1

max

−−

n

nλ

λ

Relación de consistencia para el criterio suelos edáficos

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# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

4 0 0

4

4

4

16

LA RELACION DE



4

1

max

−−

n

nλ

λ

Relación de consistencia para el criterio cobertura de la tierra

Tabla 32 . Relación de consistencia para el mapa de susceptibilidad.

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

4.010755921 0.00181451 0.002016123

4.003358719

4.004353442

4.003306043

16.02177413

LA RELACION DE



4.005443531

1

max

−−

n

nλ

λ

Combinación lineal ponderada (WLC) Una vez los criterios o variables de calificación han sido estandarizados o parametrizados y sus respectivos pesos han sido establecidos, el método de la combinación lineal ponderada o WLC por sus siglas en inglés (Voogd, 1983), es el más simple método para la agregación de los criterios de evaluación en un criterio de calificación. Así, según el método WLC, el índice de susceptibilidad a movimientos en masa (ISD) se obtiene de la suma de cada criterio de evaluación multiplicado por su respectivo peso (obtenido de la calificación AHP), es decir:

1

n

i ii

IS c v=

= ⋅∑

Donde IS = Índice de Susceptibilidad n = Número de variables c = Criterio de evaluación v = Peso de cada variable Determinándose las siguientes ecuaciones, las cuales se muestran en la Tabla 33.

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Tabla 33. Tabla resumen de las diferentes ecuaciones para la generación de los

mapas de susceptibilidad mapa escala 1:100.000

Susceptibilidad de la geomorfología

0.30 * Morfogénesis 0.30 * Morfodinámica + 0.40 * Morfometría.

Susceptibilidad de la morfometría

0.60 * Pendiente + 0.30 * Rugosidad + 0.10 * Acuenca.

Susceptibilidad de la geología

0.50 * Textura + 0.40 * Resistencia + 0.10 * Densidad Fallas

Susceptibilidad de los suelos edáficos

0.30 * Textura + 0.20 * Tipo de Arcilla + 0.15 * Taxonomia + 0.15 * Drenaje Natural + 0.20 * Profundidad Total

Susceptibilidad de la cobertura de la tierra 5- (Evp_Kc + RD + SR + E)/4

Susceptibilidad Final 0.5 * geomorfología + 0.15 * Geología + 0.20 * Suelos + 0.15 * Cobertura

6.4. AJUSTE DE VARIABLES La actividad de ajuste consiste en la variación de la calificación de las variables de geología, y suelos edáficos una vez que están incluidas en la matriz multicriterio de amenaza, esto se hace partiendo del supuesto que predomina la susceptibilidad de la geomorfología en las unidades de suelos coluviales, movimientos en masa y flujos de escombros. La variable de cobertura y uso del suelo no se ajusta por qué se entiende que esta ejerce un efecto estabilizador. La calificación de las variables se hace aisladamente y no garantiza la integralidad del conjunto, solamente cuando se construye la matriz multicriterio y se evalúa la calificación de la susceptibilidad producto de la combinación lineal ponderada, se puede explicar el efecto de cada uno de los atributos en el resultado final. Es por esto que es de suma importancia que las variables entre sí sean congruentes en sus características físicas. Como se explico en el ítem metodológico de AHP La evaluación se fundamenta en el método heurístico, el cual se basa en el análisis de los procesos geomorfológicos que actúan sobre el terreno, el mapeo de los procesos, los factores ambientales que afectan directamente e indirectamente la inestabilidad de las laderas, estimación de las relaciones entre los factores y los fenómenos de inestabilidad y la clasificación del terreno en dominios de diferente grados de susceptibilidad de acuerdo con las relaciones detectadas (Van Westen, 2003).

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6.4.1. Justificación de preferencia de los atributo s y variables en la función de susceptibilidad

Los criterios geológicos, geomorfológicos, de suelos y de cobertura que se definieron en el proceso analítico jerárquico (AHP), precisan los diferentes elementos temáticos en orden de importancia a partir de los cuales se establece el mapa de susceptibilidad por movimientos en masa, la elección de los criterios es determinante ya que según las variables incluidas, el resultado final obtenido puede variar considerablemente. En este estudio se ha considerado incluir la geomorfología, la geología, suelos edáficos y cobertura como el primer nivel de nuestra estructura jerárquica cuya relación define los valores de la susceptibilidad. Esta relación se expresa en forma de valores ponderados los cuales se derivan de las prioridades que el grupo de temáticos ha definido en los talleres de trabajo, se ha considerado, que el criterio geomorfológico es la variable de mayor preferencia en relación a las otras variables, la condiciona en gran medida la susceptibilidad a la generación de movimientos en masa 6.4.1.1. Justificación de las preferencias de los atributos de la variable de suelos edáficos y en la función de susceptibilidad Las variables taxonomía, textura y tipo de arcilla, son más propias de la evolución genética de los suelos y la evolución de ellas en el tiempo definen como es el drenaje natural y la profundidad de los suelos, adicionalmente, las primeras serían generadoras de otras propiedades de los suelos y por lo tanto las que impondrían el comportamiento y evolución de los suelos. Si se acepta esta tesis, se podría sugerir que el drenaje natural y la profundidad tendrían menos relevancia bajo el enfoque señalado. Sin el embargo, en sentido práctico, la taxonomía como el nivel más general de clasificación, no aporta un sustento importante para definir en el caso de aplicación a la susceptibilidad, lo que si lo hace la textura, variable que da una idea de la evolución de los suelos, a través de ella se puede inferir como sería el movimiento del agua en el suelo, la resistencia, deformación y estabilidad del mismo. Por el alto conocimiento que se puede tener de los suelos, ser el parámetro dentro de los elegidos que mayor peso tiene al evaluar la estabilidad y precisar el comportamiento de los suelos, se ha preferido la textura. De nuevo, el drenaje interno del suelo está condicionado al tipo de textura, ejemplo, si ella es arenosa o franca arenosa y no hay discontinuidades importantes en el perfil del suelo, se puede esperar que el drenaje interno es

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bueno, así el drenaje como factor contribuyente en la predicción o estimación de la susceptibilidad es menos relevante que la textura. Algo, similar ocurre cuando se analiza la textura con la pronfundidad. Mientras la profundidad incide en una propiedad y magnitud (aumento de la masa de suelo), la segunda lo hace en varias y la importancia también es mucho mayor. El tipo de arcilla es otro factor importante, quizás más cuando hablamos de estabilidad dado diferentes propiedades (el tipo de arcilla cuantifica la mayoría de las propiedades físicas y quimias, “cuando se habla de suelos arcillosos”) y comportamientos del suelo; ejemplos de tipos de arcillas a tener en cuenta en ingeniería montmorillonita y vermiculitas de tipo 2:1 del orden vertisol. En la tabla 34 se presenta la tabla de preferencias de los atributos de la variable suelos edáficos para la generación de la susceptibilidad de esta variable.

Tabla 34 . Susceptibilidad de los suelos edáficos = 0.30 * Textura + 0.20 * Tipo de Arcilla + 0.15 * Taxonomia + 0.15 * Drenaje Natural + 0.20 * Profundidad Total

Valores reciprocos Total de alternativas Indice Aleatorio RI

1 1 importancia igual 3 0,58

0.5 2 importancia igual a moderada 4 0,90

0.333333333 3 importancia moderada 5 1,12

0.25 4 importancia moderada a fuerte 6 1,24

0.2 5 importancia fuerte 7 1,32

0.166666667 6 importancia fuerte a muy fuerte 8 1,41

0.142857143 7 importancia muy fuerte 9 1,45

0.125 8 importancia muy fuerte a extrema 10 1,49

0.111111111 9 importancia extrema

CRITERIO TEXTURA TIPO ARCILLA TAXONOMIA DRENAJE PROFUNDIDAD

TEXTURA 1 2 1 2 1.8

TIPO ARCILLA 0.5 1 1.8 2 1

TAXONOMIA 1 0.555555556 1 1 0.6

DRENAJE 0.5 0.5 1 1 1

PROFUNDIDAD 0.555555556 1 1.666666667 1 1

SUMA 3.555555556 5.055555556 6.466666667 7 5.4

CRITERIO TEXTURA TIPO ARCILLA TAXONOMIA DRENAJE PROFUNDIDAD Prioridades Relativas

TEXTURA 0.28125 0.395604396 0.154639175 0.333333333 0.333333333 0.30

TIPO ARCILLA 0.140625 0.197802198 0.278350515 0.185185185 0.185185185 0.20

TAXONOMIA 0.28125 0.10989011 0.154639175 0.111111111 0.111111111 0.15

DRENAJE 0.140625 0.098901099 0.154639175 0.185185185 0.185185185 0.15

PROFUNDIDAD 0.15625 0.197802198 0.257731959 0.185185185 0.185185185 0.20

SUMA 1 1 1 1 1 1.00

CRITERIO TEXTURA TIPO ARCILLA TAXONOMIA DRENAJE PROFUNDIDAD SUMA PONDERADA

TEXTURA 0.299632048 0.394859233 0.153600301 0.305814258 0.35357563 1.50748147

TIPO ARCILLA 0.149816024 0.197429617 0.276480543 0.305814258 0.196430905 1.125971346

TAXONOMIA 0.299632048 0.10968312 0.153600301 0.152907129 0.117858543 0.833681142

DRENAJE 0.149816024 0.098714808 0.153600301 0.152907129 0.196430905 0.751469168

PROFUNDIDAD 0.166462249 0.197429617 0.256000502 0.152907129 0.196430905 0.969230402

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

5.03110893 0.050530731 0.045116724

5.703153179

5.427600946

4.914546321

4.934205237

26.01061461

LA RELACION DE



5.202122923

Tabla de preferencias

Arbol de preferencias de suelos edáficos

Matriz de Preferencias de suelos edáficos

Matriz Normalizada

Vector de Sumas Ponderadas

1

max

−−

n

nλ

λ

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98

6.4.1.2. Justificación de las preferencias de los atributos de la variable Cobertura de la tierra, en la función de susceptibilidad de la variable. Se considera la aproximación al comportamiento de las coberturas de la tierra mediante el modo de evaluación comentado en la metodología, las cuatro variables son igualmente importantes cuando se hace el análisis integral de la dinámica del agua, el suelo y las coberturas, relacionado con la susceptibilidad de las coberturas de la tierra y los suelos a los movimientos en masa. En la tabla 35 se presentan las preferencias de los atributos de la variable cobertura de la tierra para la generación de la susceptibilidad de esta variable Tabla 35. Susceptibilidad de la cobertura de la tierra = 5- (Evp_Kc + RD + SR + E)/4











CRITERIO Evp_Kc Drenaje prof Sistema raiz Estratos

Evp_Kc 1 1 1 1

Drenaje prof 1 1 1 1

Sistema raiz 1 1 1 1

Estratos 1 1 1 1

SUMA 4 4 4 4

CRITERIO Evp_Kc Drenaje prof Sistema raiz Estratos Prioridades Relativas

Evp_Kc 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

Drenaje prof 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

Sistema raiz 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

Estratos 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

SUMA 1 1 1 1 1.00

CRITERIO Evp_Kc Drenaje prof Sistema raiz Estratos SUMA PONDERADA

Evp_Kc0.25 0.25 0.25 0.25 1

Drenaje prof 0.25 0.25 0.25 0.25 1

Sistema raiz 0.25 0.25 0.25 0.25 1

Estratos 0.25 0.25 0.25 0.25 1

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

4 0 0

4

4

4

16

LA RELACION DE



4

Arbol de preferencias de Cobertura Vegetal


Matriz de Preferencias de Cobertura Vegetal

Matriz Normalizada


1

max

−−

n

nλ

λ

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99

6.4.1.3. Justificación de las preferencias de los atributos de la variable de Geología, en la función de susceptibilidad de la variable. La textura o fabrica tiene gran influencia en el comportamiento de las rocas, es la relación de forma y tamaño de los componentes de una roca, y de la manera en que se encuentran en contacto entre sí, en especial en lo referente a la anisotropía, que se genera debido a la orientación de las partículas; la cual así mismo es la que gobierna las propiedades geomecánicas de la roca. Estas propiedades, la resistencia y deformabilidad, que resultan de la composición química y mineralógica de las rocas, de su textura y de su estructura; en especial la resistencia que determina la competencia de la roca para mantener unidos sus componentes a los agentes de deterioro. Esto nos indica, que el grado de resistencia que tenga la roca, depende directamente de la fábrica o textura que esta posea; por esta razón, en el orden jerárquico de importancia, la fábrica es principal y por ende su porcentaje mayor al de la resistencia. Las zonas de falla, son sectores que presentan discontinuidad en las características iniciales de fábrica o textura y por consiguiente en la resistencia de las rocas; estas zonas son el resultado de la mayor deformación en la fábrica, como respuesta a menores valores de resistencia. Esto nos indica que en las zonas de falla, se presenta la mayor debilidad en las rocas, como resultado de su menor resistencia. Esta relación determina su dependencia de las dos variables anteriores, por ende su porcentaje menor en la matriz de calificación. Justificación de las preferencias de los atributos de la variable de geología como se muestra en la tabla 36. 6.4.1.4. Justificación de preferencia de los atributos de la variable geomorfología en la función de susceptibilidad de la variable. Las variables del temático geomorfológico comparadas con los demás atributos realizan los mayores aportes en información tanto geométrica, como espacial y brinda una información implícita de materiales y de los factores que afectan la estabilidad de un terreno.

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100

Tabla 10. Susceptibilidad de la geología = 0.50 * Textura + 0.40 * Resistencia + 0.10 * Densidad Fallas











CRITERIO TEXTURA RESISTENCIA DENSIDAD FALLAS

TEXTURA 1 1 6.5

RESISTENCIA 1 1 3.4

DENSIDAD FALLAS 0.153846154 0.294117647 1

SUMA 2.153846154 2.294117647 10.9

CRITERIO TEXTURA RESISTENCIA DENSIDAD FALLAS Prioridades Relativas

TEXTURA 0.464285714 0.435897436 0.596330275 0.50

RESISTENCIA 0.464285714 0.435897436 0.311926606 0.40

DENSIDAD FALLAS 0.071428571 0.128205128 0.091743119 0.10

SUMA 1 1 1 1.00

CRITERIO TEXTURA RESISTENCIA DENSIDAD FALLAS SUMA PONDERADA

TEXTURA 0.498837808 0.404036585 0.631316441 1.534190835

RESISTENCIA 0.498837808 0.404036585 0.330227061 1.233101455

DENSIDAD FALLAS 0.076744278 0.11883429 0.097125606 0.292704174

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

3.07553038 0.023525284 0.040560835

3.051954947

3.01366638

9.141151707

LA RELACION DE



3.047050569

Arbol de preferencias Geologia

Matriz de Preferencias Geologia

Matriz Normalizada



1

max

−−

n

nλ

λ

La generación del mapa de geomorfología tiene connotaciones específicas: El nivel de detalle con el que se hace el levantamiento cartográfico, el cual contempla el análisis de imágenes satelitales, fotointerpretación en escala regional y semidetallada y la verificación en campo del mapa obtenido entre otros, (Ver documento metodológico de elaboración de mapas geomorfológicos escala 1:100.000), son reflejo del proceso y de la calidad del mapa realizado. A diferencia de los otros temáticos, el mapa geomorfológico hace uso de fuentes cartográficas de escalas diversas, desde detallada hasta regional, aumentando la confiabilidad de los elementos cartografiados y reduciendo la incertidumbre

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101

de la información. En la Figura 30 se presentan Valores ponderados de las variables geomorfología, geología, suelos edáficos y cobertura, en la generación de susceptibilidad por movimientos en masa

Figura 7 . Valores ponderados de las variables geomorfología, geología, suelos edáficos y cobertura, en la generación de susceptibilidad por movimientos en masa. El atributo geomorfología comprende la mitad de los atributos establecidos. La geomorfología como función representativa de la dinámica actual del relieve y que define los criterios de agrupación y clasificación de las geoformas, involucra además información pertinente a la naturaleza y comportamiento de los materiales constituyentes de dicha geoforma y de los materiales de cobertera. Las preferencias de las variables elegidas: morfometría, morfogénesis y morfodinámica, se establece en los requerimientos de información geométrica, condiciones heredadas y la tendencia actual de las unidades morfológicas a generar movimientos en masa. Dentro de los valores de preferencia de las variables morfológicas se establece que la variable morfometría tiene una preferencia igual a moderada respecto a las variables morfogénesis y morfodinámica; la ventaja de esta variable sobre las demás se justifica en que la variable morfométrica además de definir las relaciones espaciales relativas de la unidad morfológica, incluye aspectos morfográficos en su valoración (caracterización geométrica de las geoformas).

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102

Por otra parte, dentro de la estructuración de la variable morfometría se consideran las variables en el cuarto orden de jerarquía: Rugosidad, Acuenca y Pendiente. La variable pendiente que representa el ángulo de inclinación de las laderas, involucra los efectos de la gravedad terrestre y los agentes meteóricos que determinan el desarrollo de movimientos en masa, además de proporcionar información acerca de la geometría de la geoforma, tipo de material que las conforman y condiciones de estabilidad de la misma. Por esta razón la variable pendiente es considerada como parámetro fundamental en la caracterización de las geoformas, generando mayor importancia respecto a las demás variables geométricas, incluso considerándose también como atributo temático. Las variables Acuenca y Rugosidad en conjunto, aportan información referente a los flujos y las zonas de acumulación hídrica sobre una ladera, con preferencia menor y moderadamente menor que la variable pendiente; individualmente es mucho más fuerte la de la pendiente sobre la variable Acuenca, y moderada la importancia sobre la variable Rugosidad. La preferencia de estas dos variables se establece en el análisis que se hace al agua superficial, factor que junto a la gravedad y a los tipos de cobertura y uso del suelo, contribuyen en la ocurrencia de movimientos en masa. La variable morfogénesis tiene una importancia igual o moderadamente menor que la variable morfometría, esta preferencia se justifica en la necesidad de explicar la condición morfológica actual del relieve a partir de su evolución y de los procesos denudativos que contribuyeron a su modelado. Su virtud respecto a la variable morfométrica se establece en el aporte que hace a las dimensiones espaciales de considerar la dimensión temporal. Tiene similar importancia con la variable morfodinámica y una estrecha relación con la misma, dado que la mientras la morfogénesis hace una compilación de los eventos y factores que dieron origen a una geoforma a través del tiempo, la morfodinámica realiza la misma compilación pero para el momento actual. La variable morfodinámica tiene la misma preferencia de la variable morfogénesis, aunque menor a moderada respecto a la variable morfometría; sin embargo la preferencia de esta variable se establece en dos sentidos: Por una parte, la morfodinámica representa los movimientos en masa activos, inactivos o reactivados que han sido registrados en un catálogo y/o inventario de movimientos en masa y que constituyen una primera aproximación a una zonificación de zonas inestables por densidad y tipo de eventos. En otro sentido, la variable morfodinámica permite comparar las unidades morfológicas en cuanto a su susceptibilidad por movimientos en masa, y hacer una calibración de los resultados obtenidos en dicha zonificación con los

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103

movimientos en masa ocurridos. En las tablas 37 y 38 se presentan las preferencias de los atributos de la variable geomorfología. Tabla 11. Susceptibilidad de la geomorfología = 0.30 * Morfogénesis 0.30 * Morfodinámica + 0.40 * Morfometría.

Arbol de preferencias Geomorfologia











CRITERIO MORFOGENESIS MORFODINAMICA MORFOMETRIA

MORFOGENESIS 1 1 0.75

MORFODINAMICA 1 1 0.75

MORFOMETRIA 1.333333333 1.333333333 1

SUMA 3.333333333 3.333333333 2.5

CRITERIO MORFOGENESIS MORFODINAMICA MORFOMETRIA Prioridades Relativas

MORFOGENESIS 0.3 0.3 0.3 0.30

MORFODINAMICA 0.3 0.3 0.3 0.30

MORFOMETRIA 0.4 0.4 0.4 0.40

SUMA 1 1 1 1.00

CRITERIO MORFOGENESIS MORFODINAMICA MORFOMETRIA SUMA PONDERADA

MORFOGENESIS 0.3 0.3 0.3 0.9

MORFODINAMICA 0.3 0.3 0.3 0.9

MORFOMETRIA 0.4 0.4 0.4 1.2

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

3 0 0

3

3

9

LA RELACION DE




matriz de preferencias Geomorfologia

Matriz Normalizada Geomorfologia


3

1

max

−−

n

nλ

λ

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104

Tabla 12 . Susceptibilidad de la Morfometría = 0.60 * Pendiente + 0.30 * Rugosidad + 0.10 * Acuenca.

Arbol de preferencias Morfometria











CRITERIO PENDIENTE RUGOSIDAD ACUENCA

PENDIENTE 1 2 6

RUGOSIDAD 0.5 1 3

ACUENCA 0.166666667 0.333333333 1

SUMA 1.666666667 3.333333333 10

CRITERIO PENDIENTE RUGOSIDAD ACUENCA Prioridades Relativas

PENDIENTE 0.6 0.6 0.6 0.6

RUGOSIDAD 0.3 0.3 0.3 0.3

ACUENCA 0.1 0.1 0.1 0.1

SUMA 1 1 1 1

CRITERIO PENDIENTE RUGOSIDAD ACUENCA SUMA PONDERADA

PENDIENTE 0.6 0.6 0.6 1.8

RUGOSIDAD 0.3 0.3 0.3 0.9

ACUENCA 0.1 0.1 0.1 0.3

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

3 0 0

3

3

9

LA RELACION DE




matriz de preferencias Morfometria

Matriz Normalizada


3

1

max

−−

n

nλ

λ

6.4.1.5. Justificación de preferencia de la susceptibilidad final

El análisis de susceptibilidad intenta hacer énfasis en la distribución de movimientos en masa en ladera y procesos de vertientes generadores de desequilibrio morfogenético, tomando en consideración el enfoque geomorfológico, cuyo objetivo es determinar la variación espacial de la

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105

inestabilidad de las laderas y su representación cartográfica mediante el mapa de susceptibilidad geomorfológica. La elección de los criterios es determinante ya que según las variables incluidas, el resultado final obtenido puede variar considerablemente. En este estudio se ha considerado incluir la geomorfología, la geología, suelos edáficos y cobertura como el primer nivel de nuestra estructura jerárquica cuya relación define los valores de la susceptibilidad. Esta relación se expresa en forma de valores ponderados los cuales se derivan de las prioridades que el grupo de temáticos ha definido en los talleres de trabajo, se ha considerado, que el criterio geomorfológico es la variable de mayor preferencia en relación a las otras variables, la condiciona en gran medida la susceptibilidad a la generación de movimientos en masa. La tabla % muestra los valores de preferencias entre las variables, las cuales se pueden explicar de la siguiente forma relación geomorfología con una importancia moderada a fuerte sobre la geología debido a que esta representa la dinámica, la complejidad morfológica, la génesis (origen), y su evolución a través del tiempo geológico, que de manera implícita determina la naturaleza y propiedades del material rocoso, el cual dependiendo de su textura/estructura que condiciona la resistencia de las rocas, las cuales son afectadas por fracturamiento y diaclasamiento. En el análisis de preferencias de la susceptibilidad se tienen cuatro variables geomorfología, suelos edáficos, geología y cobertura; la susceptibilidad a los movimientos en masa está fuertemente relacionada a la geomorfología, debido a que esta variable representa la dinámica, la complejidad morfológica , la génesis (origen), y su evolución a través del tiempo geológico, que de manera implícita determina la naturaleza y propiedades de los materiales (suelo y roca) de las cuales se pueden predecir, el comportamiento, estado y forma futura; con la geomorfología se puede prever las condiciones del terreno usando información del origen y evolución de las geoformas y materiales; la litología, suelos y cobertura vegetal son componentes de la geoforma; los cuales contribuyen de manera directa a la susceptibilidad a los movimientos en masa que obedecen a la respuesta normal del sistema debido a complejos parámetros exógenos (meteóricos) y endógenos (tectónicos). Ver tabla 39 Justificación de las preferencias del cálculo de la susceptibilidad 6.4 1.6. Analisis y resultados Para la caracterización de la zonificación de susceptibilidad se definieron cinco rangos de clasificación: muy baja, baja, media, alta y muy alta

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106

Tabla 13. Susceptibilidad Final = 0.5 * geomorfología + 0.15 * Geología + 0.20 * Suelos + 0.15 * Cobertura

Valores reciprocos Total de alternativas Indice Aleatorio IA










CRITERIO GEOMORFOLOGIA GEOLOGIA SUELOS COBERTURA

GEOMORFOLOGIA 1 3.5 2.7 3

GEOLOGIA 0.285714286 1 0.7 1

SUELOS 0.37037037 1.428571429 1 1.4

COBERTURA 0.333333333 1 0.714285714 1

SUMA 1.989417989 6.928571429 5.114285714 6.4

CRITERIO GEOMORFOLOGIA GEOLOGIA SUELOS COBERTURA Prioridades Relativas

GEOMORFOLOGIA 0.502659574 0.505154639 0.527932961 0.46875 0.50

GEOLOGIA 0.143617021 0.144329897 0.136871508 0.15625 0.15

SUELOS 0.186170213 0.206185567 0.195530726 0.21875 0.20

COBERTURA 0.167553191 0.144329897 0.139664804 0.15625 0.15

SUMA 1 1 1 1 1.00

CRITERIO GEOMORFOLOGIA GEOLOGIA SUELOS COBERTURA SUMA PONDERADA

GEOMORFOLOGIA0.501124294 0.508434873 0.544479642 0.45584842 2.009887228

GEOLOGIA 0.14317837 0.145267107 0.141161389 0.151949473 0.581556338

SUELOS 0.18560159 0.207524438 0.201659127 0.212729263 0.807514417

COBERTURA 0.167041431 0.145267107 0.144042233 0.151949473 0.608300244

# Criterios

Aproximados

Coeficiente de

Consistencia CI


RC

4.010755921 0.00181451 0.002016123

4.003358719

4.004353442

4.003306043

16.02177413

LA RELACION DE



4.005443531

Arbol de preferencias de Susceptibilidad


Matriz de Preferencias de Susceptibilidad

Matriz Normalizada


1

max

−−

n

nλ

λ

Susceptibilidad Muy Baja: Zonas planas a suavemente inclinadas, con pendientes inferiores a 7°, presentes en unidades g eomorfológicas de origen denudacional y fluvial con geoformas propias de ambientes fluviales en especial planicies aluviales o llanuras de inundación de poca extensión; la composición litológica corresponde con rocas de resistencia extremadamente dura a dura o depósitos sin consolidar heterogéneos, matriz soportados, con matriz areno

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107

limosa, compuestos por bloques de material de rocas adyacentes, tales como cuarzodiorita, dioritas, adamelitas en, neis entre otras; las planicies aluviales se observan procesos de socavación lateral, la posibilidad de generarse inestabilidad del terreno es muy baja, los movimientos en masa son mínimos a nulos en donde la reptación pueden identificarse de manera esporádica. En estas áreas pueden encontrarse bosques, arbustales y algún uso agropecuario que se considera no contribuye a la susceptibilidad sobre todo si se implementan prácticas de conservación de suelos, los procesos que se pueden generar por mal uso de los suelos podrían dar lugar a salinización, desertización, acidificación entre otros, pero la condición de relieve plano y estable, hace que los suelos por condición natural no contribuyan significativamente a movimientos en masa. Muy BAJA Susceptibilidad Baja: Zonas de laderas con pendientes inclinadas con rangos 7° a 11°, presentes en unidades geomorfológicas de origen denudacional con geoformas de grandes planicies o altiplanos; de composición litológica en rocas ígneas pertenecientes al batolito antioqueño (dioritas, Cuarzodioritas, Adamelitas) de resistencia extremadamente dura a dura; horizontes de suelo residual de espesores superiores a 5 m, que en gran medida condicionan la posibilidad de ocurrencia de procesos de movimientos en masa tales como rotacionales, traslacionales; y esporádicamente la presencia de procesos erosivos como surcos, cárcavas. En este tipo de susceptibilidad, la más representativa del área de la plancha, aparecen los suelos además de los anotados en la clase media, están los molisoles con las mismas características y condiciones de clima; sobre ellos y similar a la clase media predominas las coberturas agropecuarias y adicionalmente incluyen el arbustos denso (bosques bajos). El 54% del área tiene intervención antrópico sobre todo en las clases baja y media. Baja Susceptibilidad Media: Zonas con laderas muy inclinada a abrupta cuyos rangos de pendiente son del orden de 11° a 19°, en unidades geomorfológicas de origen denudacional, con geoformas de laderas muy inclinadas a abruptas, laderas colinadas, estas geoformas son generadas en rocas del batolito antioqueño (dioritas, cuarzodioritas, adamelitas) y rocas metamórficas como anfibolitas, esquistos y neis; con resistencia de duras a medias, y la generación de espesos horizontes de suelos residuales, los cuales condicionan la ocurrencia de movimientos en masa tipo rotacional, traslacional y algunas caídas de suelos; baja presencia de movimientos en masa, en estas laderas se observan procesos erosivos de tipo surcos, cárcavas y en general patas de ganado en las áreas utilizadas en la explotación ganadera y áreas de laderas con inestabilidad generada por procesos erosivos de baja intensidad. Asociada a esta clase se susceptibilidad y paisaje, se encuentran suelos oxisoles,

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inceptisol, alfisol y entisoles con texturas arcillosas y franco arcillosas, drenaje natural bueno, profundos y en climas cálidos y templados húmedos y muy húmedos coberturas de la tierra producto de actividades agropecuarias, donde sobresalen la ganadería extensiva con cultivos de pastos con un 28% del área de la plancha y que coincide con este clase de susceptibilidad, otras coberturas de menor área son cultivos y herbazales con un 2%. media Susceptibilidad Alta: Zonas con laderas muy abruptas a escarpadas con rangos de pendientes entre 19° a 40°, en unidades g eomorfológicas de origen denudacional y estructural con geoformas de laderas abruptas a escarpadas, cerros, en rocas de origen ígneo batolito antioqueño y metamórfico tales como esquistos y neis feldespáticos, rocas duras y con espesos horizontes de suelos residuales, estas rocas con un gran control estructural marcado por la foliación de las rocas metamórficas; y con presencia de depósitos coluviales de poca extensión; la densidad de procesos es bajo en estas áreas y son zonas propicias para la generación de proceso tipo flujo, caídas de suelos y de rocas; en estas áreas se presentan procesos erosivos tales como cárcavas, y erosión causada por el mal uso de la tierra y terraceo por la sobrecarga de la producción ganadera en estas laderas. Los suelos asentados en esta clase de susceptibilidad son inceptisoles, molisoles y oxisoles con características y clima descritas en la clase media y las coberturas asociadas son construcciones urbanas, industriales y comerciales. Susceptibilidad Muy Alta: Zonas de laderas muy escarpadas con pendientes superiores a los 40°, en unidades geomorfológicas d e origen estructural, con geoformas de laderas muy escarpadas, complejos de cerros, sierras estructurales, escarpes ; generadas en rocas metamórficas como esquistos y neis, de resistencia dura y afectadas por el trazo de fallas regionales activas, con espesores de suelos residuales aproximados a los 3m, con presencia de depósitos coluviales ; estas rocas presentan un fuerte control estructural , la densidad de procesos en estas aéreas es baja y son zonas propias para la generación de procesos tipo caída de rocas y suelos, flujos de detritos y de tierras, especialmente en las zonas donde se presentan taludes generados por cortes viales. En estas áreas pueden encontrarse actividades agropecuarias en altas pendientes y sin prácticas de conservación de suelos provocando conflictos de uso por sobre-explotación severa de los suelos, siendo estos muy susceptibles tanto por el uso como por la presencia inicial de erosión y cárcavas, entre otros procesos y porque ya no existen coberturas vegetales que ayuden en la regulación de los flujos de agua, ni en el sostén de los suelos.

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109

7. ZONIFICACIÓN DE LA AMENAZA

7.1. GENERALIDADES Los movimientos en masa son el resultado de la interacción de factores intrínsecos del terreno (litología, pendiente, cobertura vegetal, etc) que predisponen hacia una situación de inestabilidad y factores extrínsecos o desencadenantes que son los responsables de la detonación de los movimientos. Los movimientos en masa producto de procesos tectónicos, meteorización, lluvias, sismos y procesos antrópicos que actúan sobre las laderas para desestabilizarlas producen desastres que causan daños y muertes incluyendo pérdidas físicas, ambientales y económicas que afectan el desarrollo de los países ricos y pobres. Debido a lo anterior, se han desarrollado desde la década de 1970 evaluaciones de susceptibilidad a los movimientos en masa y zonificaciones de amenaza y riesgo (Brabb et al, 1972; Kienholz, 1978; Nilsen et al, 1979) a diferentes escalas. La experiencia obtenida en muchos países estimula el uso de mapas de zonificación de amenaza y riesgo para el ordenamiento territorial y la gestión de emergencias (Cascini et al., 2005) y muestra que existe la necesidad de métodos estándares y reproducibles para evaluación y zonificación de amenaza, en particular en lo que respecta a la definición de clases de amenazas, de manera que tales zonificaciones puedan ser comparables (PMA: GCA, 2007). Con el fin de estandarizar el vocabulario utilizado por los países andinos en el tema de movimientos en masa se desarrolló, en el marco del Proyecto Multinacional Andino: Geociencias para las Comunidades Andinas, PMA-GCA, el documento movimientos en masa y seleccionar los métodos apropiados para su estudio y control. Este párrafo quedó sin sentido, corregir y complementar la idea. Las directrices internacionales para la evaluación de la susceptibilidad, amenaza y riesgo con fines de planificación del suelo están recogidas en las Guías desarrolladas por el Comité Técnico de deslizamientos de tierra y taludes de Ingeniería - JTC1, (2008). La guía contiene algunas pautas generales que

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deben adecuarse con base en la escala del proyecto, la información disponible en el área de estudio, la calidad y exactitud de los datos y los resultados requeridos, razón por la cual no hay ningún estándar de procedimiento para elaborar mapas de zonificaciones de susceptibilidad y amenazas (Coraminas, 2008). 7.2. METODOLOGÍA APLICADA Debido a la importancia de los mapas de zonificación de amenazas por movimientos en masa a nivel nacional como insumo en la toma de decisiones sobre políticas nacionales para la reducción del riesgo, siendo de utilidad para generar acciones que conduzcan a la planificación, el desarrollo de infraestructura y la prevención de los desastres, INGEOMINAS elaboró este documento metodológico de las planchas pilotos 120-117 y 132. A partir de la zonificación de susceptibilidad realizada según lo descrito en el numeral 6.1., se propone una metodología heurística para la zonificación de amenazas, para lo cual fueron definidos la lluvia y el sismo como factores desencadenantes de movimientos en masa. Mientras que las coberturas temáticas tenidas en cuenta en la zonificación de susceptibilidad como geomorfología, geología, uso y cobertura del suelo permiten trabajar a una escala adecuada acorde con la escala de trabajo, los factores detonantes de movimientos en masa, como lluvia y sismo considerados en el análisis de amenazas, no cuentan con la cobertura de datos necesarias que satisfagan en un todo la escala de trabajo. La función de modelación aplicada para la zonificación de amenazas por movimientos en masa teniendo en cuenta los detonantes lluvia y sismo fue la propuesta en INGEOMINAS (2001), la cual fue aplicada en la zonificación de amenazas por movimientos en masa en la cuenca del río Combeima, INGEOMINAS (2009) en la cual esta función se ajustó adecuadamente. La evaluación de la amenaza debida a los eventos detonados por lluvia se obtiene mediante la suma de los pesos que contiene cada celda para el detonante y la susceptibilidad, así:

Ac = S + Fc Ec.1

Donde: Ac = Amenaza por detonante clima. S = Susceptibilidad del terreno a los movimientos en masa Fc = Factor clima calificado

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Los valores obtenidos de amenaza por detonante clima o sismo oscilan entre 2 y 10 debido a que tanto la calificación del detonante como la de la susceptibilidad varían entre 1 y 5. El mapa de amenazas por movimientos en masa detonados por el factor clima es clasificado con base en la susceptibilidad, tal como aparece en la Figura 31. De forma similar, el cálculo de la amenaza por sismo, se obtiene mediante la suma de los pesos que contiene cada celda para el detonante sismo y la susceptibilidad, así:

As = S + Fs Ec.2 Donde: As = Amenaza por detonante sismo. S = Susceptibilidad del terreno a los movimientos en masa Fs = Factor sismo calificado y clasificado El mapa de amenazas por movimientos en masa detonados por el factor clima es clasificado con base en la susceptibilidad, tal como aparece en la Figura 32.

0

1

2

3

4

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0 1 2 3 4 5

SUSCEPTIBILIDADMuy Baja Baja Media

Su

sce

pti

bil

ida

d +

De

ton

an

teLl

uv

ia

Alta Muy Alta

Media

Baja

Media

Baja

Media

AltaAlta

Muy Alta

Alta

Muy Alta

Baja

Media

Baja

Media

Alta

Muy Alta

Figura 8. Clasificación del mapa de zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados por lluvia para la función de modelación de la Guía Metodológica, INGEOMINAS (2001).

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SUSCEPTIBILIDADMuyBaja Baja Media

(Su

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bil

idad

+ D

eto

na

nte

Sis

mo

)

Alta Muy Alta

Baja

Media

Alta

Muy Alta

Figura 9. Clasificación del mapa de zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados por sismo para la función de modelación de la Guía Metodológica, INGEOMINAS (2001).

El cálculo de la amenaza total se obtiene mediante la suma de la amenaza por lluvia y la amenaza por sismo, así:

AT = Ac + As Ec.3

Donde: AT = Amenaza Total. Ac = Amenaza por detonante clima clasificado As = Amenaza por detonante sismo clasificado La clasificación del mapa de amenaza total se propone tal como aparece en la Figura 33, con cuatro categorías de amenaza Baja, Media, Alta y Muy Alta, adaptada de INGEOMINAS (2009).

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+ (

Su

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bil

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d +

De

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o)

Alta Muy Alta

Baja

Media

Alta

Muy Alta

Figura 10. Clasificación del mapa de zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados por sismo para la función de modelación de la Guía Metodológica, INGEOMINAS (2009). 7.3. DETONANTES Para este análisis de amenaza por movimientos en masa se toman los detonantes lluvia y sismo, los cuales se encuentran espacializados a nivel nacional, y se procedió a caracterizar cada uno de ellos 7.3.1. Lluvia Generalmente los movimientos en masa están asociados a las lluvias, es por esto que diversos autores han abordado el tema desde diferentes puntos de vista, tal como se describe en Guzetti et al. (2007) quien recopiló los parámetros tenidos en cuenta para el cálculo de los umbrales por diferentes autores. Algunos presentan ecuaciones universales independientemente de las condiciones geomorfológicas, litológicas y de uso del suelo, como los propuestos por Caine (1980), otros autores han definido distribuciones espaciales de lluvia como umbrales que detonan eventos relacionados con movimientos en masa. Por tanto, no existe una única metodología aplicada a la evaluación de distribuciones de lluvia como detonantes de fallas en taludes y no se ha usado un único conjunto de medidas de lluvia, razones que conllevan a

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que los valores obtenidos no sean siempre comparables, aún para una misma región, Guzetti et al. (2007). En el caso de la región Andina se ha evaluado la lluvia antecedente como detonante de movimientos en masa por autores como Echeverri y Valencia (2004) en la cuenca de la quebrada la Iguana de la ciudad de Medellín, INGEOMINAS (2009) en la cuenca del río Combeima y Moreno et al. (2006) en el departamento de Antioquia, siendo común entre estos la relación entre la lluvia antecedente de 15 días y los movimientos en masa detonados. La evaluación de la lluvia aplicada a la cartografía de susceptibilidad por Mora y Varson (2004) en el mapa de amenazas global por movimientos en masa se realizó con base en la Precipitación Media Anual, la cual se considera como un indicativo de la humedad antecedente del suelo en el momento en que se presentan las lluvias máximas diarias. En el caso que nos ocupa y teniendo en cuenta la escala de trabajo se consideró adecuado el uso de una zonificación climática, Figura 34, propuesta por IDEAM (2001), la cual es el resultado de la caracterización de los regímenes térmicos y de lluvia propios de la geografía colombiana y las lluvias máximas diarias evaluadas para un periodo de retorno de 25 años, partiendo de las siguientes hipótesis:

• Los movimientos en masa pueden ser detonados por lluvias máximas diarias cuyo valor de umbral variará de acuerdo con la susceptibilidad y la humedad antecedente del suelo.

• A menor temperatura, menor evaporación y mayor contenido de humedad en el suelo, lo cual contribuye a la generación de movimientos en masa.

Región Andina y la Costa Norte y se realizó un análisis estadístico de regresión que permitió expresar los valores de temperatura en función de la altura sobre el nivel del mar, como un mapa continuo de todo el país. El mapa de precipitación se calculó a partir de 2990 estaciones, la mayoría de las cuales se concentran en la Región Andina y la Costa Norte, por interpolación geoestadística con los valores medios anuales de dicha variable de manera que se obtuvo una superficie continua para el campo de precipitación.

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Figura 33. Zonificación climática del Atlas Climatológico de Colombia, IDEAM (2001).

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El mapa de temperatura utilizado en la zonificación climática nacional se realizó con un conjunto de 685 estaciones, la mayoría de estas localizadas en la Por tanto se obtuvo un mapa de polígonos por intersección espacial calificado de 1 a 5 con base en las variables temperatura y precipitación media anual espacializadas para todo el país, tal como se muestra en la Figura 35. Este mapa de zonificación climática es el resultado de la relación entre un rango de precipitaciones con uno de temperaturas calificado según su contribución a los movimientos en masa, de acuerdo las hipótesis antes descritas:

Figura 11 . Calificación del Mapa de Zonificación Climática con base en su contribución a los movimientos en masa. La lluvia máxima diaria espacializada como detonante de movimientos en masa se obtiene para un periodo de retorno de 25 años, evaluado en la totalidad de estaciones pluviográficas o pluviométricas contenidas dentro de la plancha a zonificar y aún por fuera de ésta, con el fin de reducir la incertidumbre en el límite de la plancha. La espacialización se obtiene a partir de la interpolación con varios métodos proporcionados por ArcGis, procurando homogeneidad en las áreas interpoladas. El valor de cada pixel corresponde a la lluvia máxima diaria. Partiendo de la hipótesis que a mayor lluvia diaria máxima la probabilidad que se detone un movimiento en masa aumenta, se generó la calificación que se

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observa en la Tabla 40 y se aplicó al mapa de isoyetas de lluvias diarias máximas diarias. El mapa de zonificación climática calificado y el mapa de isoyetas de lluvias diarias máximas calificadas dieron lugar a un nuevo mapa de factores climáticos, dentro del cual se evaluaron parámetros de precipitación media anual, temperatura media anual y lluvia máxima diaria para un periodo de retorno de 50 años, los cuales contribuyen a la generación de movimientos en masa. Tabla 14 : Calificación de la lluvia máxima diaria según su contribución a los movimientos en masa

Valores de Lluvia Máxima Diaria (mm) Calificación

0-50 1 50-100 2 100-150 3 150-220 4

>220 5 7.3.2. Sismo Los taludes se encuentran en estados que van desde muy estables a marginalmente estables. Cuando un sismo ocurre induce un movimiento del terreno a menudo suficiente para causar fallas a taludes que están marginalmente a moderadamente estables antes del sismo. Los daños resultantes pueden ser desde insignificantes a catastróficos dependiendo de la geometría y de las características del material del talud. Los movimientos en masa inducidos por sismos han sido documentados. En el sismo de Alaska de 1964, se estima que el 56% de los costos totales de los daños fueron causados por movimientos en masa inducidos (Youd, 1978, Wilson and Keefer, 1985). Kobayashi, 1981, encontró que más de la mitad de todos los muertos en terremotos en Japón (magnitudes mayor a 6.9) entre 1964 y 1980 fueron causados por movimientos en masa. Para evaluaciones preliminares de estabilidad, el conocimiento de las condiciones sobre las cuales los movimientos en masa han ocurrido en sismos pasados es muy útil. Es lógico esperar que el grado de actividad pudiera incrementarse con el incremento de la magnitud del sismo y que hubiera una magnitud mínima por debajo de la cual movimientos en masa inducidos por

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sismos podrían raramente ocurrir. Es igualmente lógico, esperar que el grado de actividad pudiera disminuir con la distancia fuente a sitio y que hubiera una distancia más allá de la cual, los movimientos en masa podrían no ser esperados por sismos de cierto tamaño. Un estudio de 300 sismos americanos entre 1958 y 1977 mostró que los sismos más pequeños que produjeron movimientos tuvieron magnitud local de alrededor de 4.0 (Keefer, 1984). La máxima distancia, fuente al sitio a la cual movimientos han sido inducidos en sismos históricos, son diferentes de acuerdo al tipo de movimiento generado. Movimientos en masa y caídas, por ejemplo, han sido raramente encontrados más allá de distancias epicentrales de alrededor de 15 Km para sismos de M=5, pero han sido observados hasta alrededor de 200 Km para sismos de M=7. Similarmente, el área afectada también podría incrementarse con el incremento de la magnitud del sismo. Diferencias regionales en el comportamiento de la atenuación tienen una pequeña y aparente influencia sobre el área de los movimientos en masa inducidos por sismos. Por lo anterior, la evaluación de estabilidad sísmica de taludes es uno de los más importantes aspectos de la ingeniería sismogeotécnica. Para zonificación regional, como es nuestro caso, se puede considerar suficiente la información del estudio “Actualización del Mapa Nacional de Amenaza Sísmica (INGEOMINAS-Universidad Nacional, 2007-2009, informe en proceso), el cual proporciona los valores de aceleración máxima horizontal a nivel de terreno firme (PGA) correspondiente a un periodo de 475 años, dispuestas en una grilla cada 0.1 grados conformada por 16872 puntos, e incluyendo adicionalmente 1114 puntos correspondientes a los municipios y capitales en origen Sirgas. En el marco del mencionado estudio, se ha empleado el método probabilístico, para el cual se han realizado investigaciones geológicas, neotectónicas, sismológicas y de ingeniería sísmica. Los cálculos se han realizado mediante el uso del programa de computador Crisis (Ordaz et al, 2007), el cual tiene en cuenta los aspectos de geometría, recurrencia y ley de atenuación, así como los parámetros de probabilidad de excedencia y tiempo de exposición, definidos según la Normatividad Sismo resistente vigente (NSR2010). Para el presente trabajo, la variable sismo se calculó a partir de los datos de PGA (en gales), rasterizados y categorizados según la tabla 41, permitiendo de esta forma calificar de menor a mayor grado de contribución del sismo a la amenaza por movimientos en masa, tal y como se muestra en la figura 36.

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Figura 12 . Mapa calificado de la variable sismo según su contribución a los

movimientos en masa.

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Tabla 15 : Calificación de los valores de PGA de menor a mayor grado de contribución de la amenaza sísmica a su contribución a los movimientos en masa.

Valores de PGA (cm/s 2) Calificación < 100 1

100-150 2 150-200 3 200-300 4

> 300 5 Fuente: Ingeominas 2009

7.4. ESCENARIOS DE AMENAZA RELATIVA

De acuerdo con la metodología descrita en el numeral 7.2, se obtienen dos escenarios de amenaza. El primero corresponde a la zonificación de amenaza por movimientos en masa detonados debido a la incidencia del clima y el segundo debido a los sismos, aplicando las ecuaciones 1 y 2 (Estas ecuaciones no están numeradas, deben numerarse) del numeral 7.2 y calificando de acuerdo con las Figuras 31 y 32. 7.4.1. Amenaza relativa total La zonificación de amenaza total se obtendrá a partir de la Ecuación 3 (item anterior) del numeral 7.2 y se calificará de acuerdo con la Figura 33. Estos escenarios muestran la contribución que cada uno de los detonantes tiene sobre las zonas susceptibles a los movimientos en masa y es indicativo del tipo de procesos que se pueden generar y por consiguiente de los daños que estos puedan acarrear. 7.4.1.1. Validación del Mapa de Amenaza Relativa Total El INGEOMINAS adelantó un sistema denominado SIMMA (Sistema de Información de Movimientos en Masa), en la cual se ingresa, recopila, organiza y estandariza toda la información referente a los movimientos en masa. El sistema está dividido en dos tipos de datos, el primero conformado por un Catálogo de Movimientos en Masa del cual en general se conocen atributos como la fecha de ocurrencia, localización y daños causado, cuya fuente

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proviene de diferentes entidades o medios de comunicación del país; mientras que el segundo, corresponde al Inventario de Movimientos en Masa y se diferencia del anterior en que cada evento contiene una descripción técnica detallada de la localización, magnitud, tipo de movimiento en masa, entre otros. Tanto el Catálogo como el Inventario del SIMMA conforman una base de datos con la cual se comparan los resultados de la Zonificación de Amenazas por Movimientos en Masa de la plancha correspondiente. Las zonas con alta densidad de movimientos o con movimientos en masa de gran magnitud deben coincidir con zonas de Amenaza Alta y Muy Alta. 7.5. ANÁLISIS Y RESULTADOS 7.5.1. Análisis Cualitativo El grupo interdisciplinario deberá evaluar la congruencia de los resultados de acuerdo con el conocimiento experto del área analizada desde cada una de las temáticas abordadas. En el numeral 6.1 se realizó el análisis de los resultados de la zonificación de susceptibilidad a los movimientos en masa, por tanto, el análisis de resultados de la zonificación de amenaza debe ser congruente con los detonantes aplicados y la consistencia del producto dependerá en gran medida de los resultados de la susceptibilidad y la validación del mapa de amenazas. 7.5.2. Análisis cuantitativo A partir de la base de datos que contiene el valor de la susceptibilidad, las calificaciones dadas a cada uno de los detonantes y el valor de la amenaza obtenido, se pueden calcular las diferentes áreas, en porcentaje, según el tipo de amenaza y el grado de afectación del detonante, según su contribución a los movimientos en masa, sobre la susceptibilidad del terreno. Lo anterior permitirá construir la leyenda del mapa con el fin de describir de una manera acertada, la incidencia de los detonantes sobre los diferentes tipos de susceptibilidad, su relación con los procesos que la zona de estudio se evidencian y los posibles daños y afectaciones sobre las personas, las viviendas y en general infraestructura que pueda verse expuesta.

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7.6. LEYENDA DE AMENAZA La leyenda de amenaza debe contener para cada clase de amenaza (Muy alta, alta, media, baja y muy baja) una descripción de los tipos de procesos que pueden generarse como consecuencia de factores climáticos y sismos, en particular para cada plancha y de los daños que se deriven de la ocurrencia de estos. Es importante evaluar la incidencia del factor antrópico en las zonas de amenaza alta y muy alta y las posibles consecuencias en los cambios de uso del suelo en zonas de amenaza media y baja. La posibilidad de ocurrencia deberá ser expresada, al menos en términos de posibilidad alta, media o baja o cuantitativamente en términos de frecuencia o probabilidad. La leyenda para cada tipo de amenaza debe además contener recomendaciones generales, especialmente en cuanto al uso del suelo y la conservación de aquellas coberturas que se consideren importantes para la estabilidad de los taludes.

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123

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

ABDON, CORTÉS, L., DIMAS, MALAGÓN, C. 1984. Los levantamientos agrologicos y sus aplicaciones múltiples. Fund. Univ. De Bogotá JTL. Bogotá, Colombiana de Impresos Ltda. 360p

ALEOTTI P. 2004. A warning system for rainfall-induced shallow failures. Engineering Geology, 73: 247–265.

BAND, L E. (1989): "Spatial aggregation of complex terrain". Geographical Analysis, 21(4): 279-293.

BRABB, 1972. Landslide susceptibility in San Mateo county, California, U.S. Geological Survey Miscellaneous Field Studies Map MF-360 (1972).

BESOAÍN, E. 1985. Los suelos. Suelos volcánicos de Chile. Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Ministerio de Agricultura Santiago, Chile.

BORGA M., DALLA FONTANA G., DA ROS D., MARCHI L., 1997. A shallow landslide hazard assessment using a physically based model and digital elevation data. Environmental Geology 35: 2-3.

BOSQUE, S.; ESCOBAR, F.; GARCÍA, E y M. SALADO.1994. Sistemas de InformaciónGeográfica: Práctica con ARC/INFO eIDRISI. Edición Rama USA. 478 p.CASTELLANOS, E & C.

BURLEY, T. 1961. Land use or land utilization?. Prof. Geographer, 13 (6): 18-20.

CAÍN, S. A. y CASTRO, G.M. 1959. Manual of vegetation analysis. Harper Ed., New York, 325 p.

CAPRA, et al. 2003. Fenómenos de remoción en masa en el poblado de Zapotitlán de Méndez, Puebla: relación entre litología y tipo de movimiento. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas.

CAINE, N. 1980. The rainfall intensity-duration control of shallow landslides and debrisflows. Geografiska Annaler 62 A: 23–27.

SERVICIO GEOLÓGICO

COLOMBIANO


124

CASCINI L.; 2008. Applicability of landslide susceptibility and hazard zoning at different scales. Engennjiering geology 164-177. Italy

CASCINI, L., BONNARD, CH., COROMINAS, J., JIBSON R., and MONTERO-OLARTE, J.,. Landslide hazard and risk zoning for urban planning and development. In: O. Hungr, R. Fell, R. Couture and E. Eberthardt, Editors, Landslide Risk Management, Taylor and Francis, London (2005), pp.

199–235.

CASTELLANOS, J. R. 1996. Lluvias críticas en la evaluación de amenazas de eventos de remoción de masa. Tesis de Magister en Geotecnia. Universidad Nacional de Colombia – Departamento de Ingeniería Civil. Bogotá.

CASTELLANOS, E & C. VAN WESTEN. 2001.Landslide hazard assessment using the heuristic. Memorias del IV Taller Internacional de Ciencias de La Tierra y Medio Ambiente. 10-20. La Habana-Cuba. (19-23de marzo).

CHUNG C.JF, FABBRI A., 2003. Validation of spatial prediction models for landslide hazard mapping. Nat Hazards 30:451–472

COROMINAS, J.; MOYA, J. 1999. Reconstructing recent landslide activity in relation to rainfall in the Llobregat river basin, Eastern Pyrenees, Spain. Geomorphology 30: 79–93.

CORTÉS ABDON,; L., DIMAS, MALAGÓN, C. 1984. Los levantamientos agrologicos y sus aplicaciones múltiples. Fundación Universitaria de Bogotá JTL. Bogotá, Colombiana de Impresos Ltda. 360p

CORTÉS, L. A. 1982. Taxonomía de suelos. IGAC. Bogotá, Colombia. 277p.

CROSTA G.B. 1989. A study of slope movements caused by heavy rainfall in Valtellina (Italy – July 1987). In: CANCELLI (ed.) Proc. 6th Int. Conf. and Field Workshop on Landslides ALPS 90, 79b. Ricerca Scientifica ed Educazione Permanente, 247–258. Milano.

CRUDEN D.M.; VARNES D. J. 1996. Landslide types and processes. In: Turner A.K.; Shuster R.L. (ed.). Landslides: Investigation and Mitigation. Transp. Res. Board, Special Report 247, 36–75.

DAHAL, R.K.; HASEGAWA, S.; YAMANAKA, M.; NONOMURA. A.; DHAKAL S.; PAUDYAL, P. 2008. Predictive modelling of rainfall-induced landslide hazard in the Lesser Himalaya of Nepal based on weights-of-evidence. Geomorphology: 102, 496 – 102.

DEARMAN, W.R. 1988. Engineering Geological Mapping. 311 p.

ECHEVERRI, O.; VALENCIA., Y. 2004. Análisis de los deslizamientos en la cuenca de la Quebrada La Iguana de la ciudad de Medellín a partir de la

SERVICIO GEOLÓGICO

COLOMBIANO


125

integración lluvia, pendiente, formación geológica. Dyna, 71 (142): 33-45. Medellin.

EASTMAN, R. (1999). Evaluation multicriterio and GIS. En Longley, P., Goodchild, M.F., Maquire, D.J., & Rhind, D. ed. Geographical information systems (2), 493–502.

ERAZO, MARZO, ADRIANA, MARIA, SERVICIO HIDROLOGICO NACIONAL DE EL SALVADOR. 2005. Balance hídrico integrado y dinámico en el salvador procedimiento y avances

ERCANOGLU, M.; KASMERAND, O; TEMIZ, N. 2008. Adaptation and comparison of expert opinion to analytical hierarchy process for landslide susceptibility mapping. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 67(4): 565 – 578.

FAJARDO, PUERTA, NESTOR FIDEL. 2005. Uso y manejo de suelos. Litoimagen Impresores. Ibagué – Tolima – Colombia. 315p.

FAO. 2001. Estado actual de la información sobre arboles fuera del bosque.

FAO. 1996. Planificación y Manejo Integrado de Cuencas Hidrográficas en Zonas Áridas y Semiáridas de América Latina. Chile.

FARR, T. G., et al. (2007), The Shuttle Radar Topography Mission, Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005RG000183. p 21- 22

FELL, R.; COROMINAS, J.; BONNARD, C.; CASCINI, L.; LEROI, E.; SAVAGE, W. 2008. Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land use planning, on behalf of the JTC-1 Joint Technical Committee on Landslides and Engineered Slopes. Engineering Geology, 102:85 –98.

FELICÍSIMO, ANGEL M. (1994): "Introducción y aplicación en las ciencias ambientales". Modelos Digitales de Elevación.

GALE, S & ATKITSON, M. (1979). On the set theoretical foundations of the regionalization problem. En: Gale & Olson (eds.): Philosophy in Geography; 65-108. Dordrecht, Reidel.

GÁMEZ, E. 1992. Análisis y clasificación del uso y cobertura de la tierra con interpretación de imágenes. IGAC. 114 p.

GESCH, D.B., VERDIN, K.L., and Greenlee, S.K., 1999, New land surface digital elevation model covers the earth: Eos, Transactions, American Geophysical Union, v. 80, no. 6, p. 69-70.

SERVICIO GEOLÓGICO

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126

GÓMEZ, M. y J. BARREDO. 2005. Sistemas de Información Geográfica y evaluación multicriterio en la ordenación del territorio. Editorial Alfaomega. (2ªedición). México. 279 p.

GREEN W.H.; AMPT G. 1911. Studies of soil physics. Part I: The flow of air and water through soils. Journal Agr Sci 4: 1–24.

GUIDICINI, G.; IWASA, O. 1977. Tentative correlation rainfall and landslides in a humid tropical environment. Bulletin International Association Engineering Geology, 16: 13-20. Sao Paulo.

GUTH, P. L. 2006, Geomorphometry from SRTM: Comparison to NED: Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 72, no. 3, p 269 - 277.

GUZZETTI, F.; CARRARA, A.; CARDINALI, M.; REICHENBACH, P. 1999. Landslide hazard evaluation: a review of current techniques and their application in a multi-scale study, central Italy. Geomorphology, 31: 181–216.

GUZZETTI, F.; PERUCCACCI, S.; ROSSI, M.; STARK, C.P. 2007. Rainfall thresholds for the initiation of landslides in central and southern Europe. Meteorology and Atmospheric Physics, 98: 239-267.

HANSEN, A. 1984. Landslide hazard analisys.In: Brunsden, D., Prior, D.B (ed.) Slope Instability. 523-602. Wiley & Sons, NewYork.

HOFTON, M., DUBAYAH, R., BLAIR, B. J., Rabine, D., 2006, Validation of SRTM Elevation Over Vegetated and Non-vegetated Terrion Using Medium Footprint Lidar: Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 72, no. 3, p 279 - 285.

HOBSON, R.D. (1967): Fortran IV programs to determine surface roughness in topography for the CDC 3400 computer. Nortwestern University. Evanston, 28 pág. Illinois.

HUNGR, O.; EVANS, S.G.; BOVIS, M.; HUTCHINSON, J.N. 2001. Review of the classification of landslides of the flow type. Environmental and Engineering Geosciences, 7: 22–238.

HUTCHINSON, J.N. 1988. Morphological and geotechnical parameters of landslides in relation to geology and hydrogeology. 5th International Conference on Landslides, 1: 3 – 35. Lausanne.

IDEAM, IGAC, IAvH, Invemar, I. Sinchi e IIAP. 2007. Ecosistemas continentales, costeros y marinos de Colombia., 276 p. + 37 hojas cartográficas. Bogotá, D.C

SERVICIO GEOLÓGICO

COLOMBIANO


127

IDEAM, IGAC, IAvH, Invemar, I. Sinchi, Asocars, UPTC, UAESPNN. 2010. Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra. 72p. Bogotá, D.C

IDEAM. 2001. Mapa de Sistemas morfogénicos del territorio Colombiano. Santafé de Bogotá.

IDEAM, GEOCING. 2009. Contrato 239 de 2008 “Desarrollar el mapa nacional de susceptibilidad general del terreno a los deslizamientos de tierra, a partir de la información temática e información complementaria y el aplicativo informático para automatizar las posteriores actualizaciones.”

INGEOMINAS – IDEAM. 2009. Anteproyecto Mapas nacionales de susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa. Convenio. 11 p. Bogotá.

INGEOMINAS. 2009. Zonificación de Amenazas por Movimientos en Masa en la Cuenca del Río Combeima. Ibagué – Tolima. Escala 1:25.000. Bogotá.

INGEOMINAS. 2008. Guía metodológica para evaluación de la Amenaza por Movimiento tipo flujo (caso Utica).

INGEOMINAS. 2007. Atlas Geológico de Colombia. Escala 1:500.000. 26 planchas. Bogotá.

INGEOMINAS. 2005, Características geomorfológicas del departamento del Quindío: Informe inédito, Versión 1.0. 52 p., con 22 planchas geomorfológicas, escala 1:25.000, Bogotá.

INGEOMINAS. 2001. Montero, J., Cortés, R. Mapa de categorías de amenaza relativa por movimientos en masa de Colombia, escala 1:1.500.000. Bogotá.

INGEOMINAS. 2001. Evaluación del riesgo por fenómenos de remoción en masa. Guía metodológica, 29-49. Bogotá.

INGEOMINERO. 2004. Mapa Geomorfológico de España, escala 1:50.000 – Guía para su elaboración. Instituto Geológico y Minero de España, 128 p. Madrid.

INGEOMINAS. 2004. Desarrollo Metodológico y Estándares de la Zonificación Geomecánica teniendo en cuenta la Variable Edáfica, Volumen V. 24p

INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI (IGAC). 2003. Memoria explicativa del mapa de Suelos de Colombia. Bogotá.

INTERNATIONAL ASSOCIATION FOR ENGINEERING GEOLOGY (IAEG). 1981. Report of the IAEG Commission on site investigations, IAEG Bulletin, 24: 185-226. The Netherlands.

SERVICIO GEOLÓGICO

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128

IVERSON R.M. 2000. Landslide triggering by rain infiltration. Water Resources Research, 36: 1897-1910.

JENSON, S. K. AND J. O. DOMINGUE. 1988. "Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis." Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54 (11): 1593–1600.

KEEFER, D.K. 1984. Landslides caused by earthquakes. Geological Society of America Bulletin, 95: 406–421.

KIENHOLZ, H. 1977. Kombinierte Geomorphologische Gefahrenkarte 1:10.000 von Grindelwald. Geographica Bernensia G4. Geographisches Institut Universitat, Bern, Switzerland.

KIENHOLZ H.; KRUMMENACHER, B. 1995. Légende modulable pour la cartographie des phénomènes, Dangers natural: Office fédérale de lé environment des forêts et du paysage OFEFP, 42 p. Davos Dorf, Suiza.

KOBAYASHI, Y. 1981. Causes of fatalities in recent earthquakes in Japan. Journal of Disaster Science, 3: 15-22.

LEÓN, SICARD, TOMÁS, SUÁREZ, CASTILLO, ALDO. Efectos de plantaciones forestales sobre suelo y agua. 1998. Serie técnica / No. 40. CONIF. Bogotá Colombia. 158p.

LEE, R. 1980. Forest Hidrology. New York, Columbia University Press. 349p

LÓPEZ, J.E.; DONADO, J.J. 2007. Estudio de los métodos de estimación: AHP y redes bayesianas. ADIS-07: Seminario Apoyo a la Decisión en Ingeniería del Software. Universidad de Zaragoza.

MALCZEWSKY, J. 2006. Integrating multicriteria analysis and geographic information systems: the ordered weighted averaging (OWA) approach. Int. J. Environmental Technology and Management, 6(1): 7-19.

MONTENEGRO,H., MALAGON, D,. 1990. Propiedades físicas de los suelos. IGAC. Bogotá Colombia.813p.

MORA, R.; VAHRSON, W.G. 1994. Mapa de Amenaza de Deslizamientos, Valle Central, Costa Rica. Centro de Coordinación para la Prevención de Desastres Naturales de América Central.

MORENO H.A.; VÉLEZ M.A.; MONTOYA J.D.; RHENALS, R.L. 2006. La lluvia y los deslizamientos de tierra en Antioquia: Análisis de su ocurrencia en las escalas interanual, intranual y diaria. Revista de la Escuela de Ingeniería de Antioquia, 5: 59-69.

NADIM, F.; KJEKSTAD O.; PEDUZZI, P.; HEROLDAND, C.; JAEDICKE C. 2006. Global landslide and avalanche hotspots. Landslides, 3 (2): 159-173.

SERVICIO GEOLÓGICO

COLOMBIANO


129

NILSEN, T.H., WRIGHT, R.H., VLASIC, T.C., and SPANGLE, W.E. Relative slope stability and land-use planning in the San Francisco Bay region, California, U.S. Geological Survey Professional Paper 944 (1979), p. 96.

ORDAZ, M.; AGUILAR, A.; ARBOLEDA, J. 2007. CRISIS - Program for Computing Seismic Hazard, Instituto de Ingeniería UNAM, México.

ORMAZÁBAL, G.; AGUILAR, A.; ARBOLEDA, J. 2002. El IDS: Un nuevo sistema integrado de toma de decisiones para la gestión de proyectos constructivos. Tesis de Doctorado. Universidad Politécnica de Cataluña.

ORTIZ, D.P.; PENAGOS, J.C.; LIZCANO, A. 1992. Determinación de lluvias criticas que activan deslizamientos empleando redes neuronales. Universidad de los Andes, Bogotá D.C.

PAGE, W.D. y Cline, K.M. 1981. Recognition of active faults in tropical mountains Northwest Colombia. Revista CIAF, Vol 6 (1-3), pp 407 – 419.

PARIS, G.; MACHETTE, M.; DART, R.; HALLER, K. 2000. Map and database of Quaternary faults and folds in Colombia and its offshore regions. A project of the International Lithosphere Program Task Group II-2, Major Active Faults of the World. Open-File Report 00-0284, USGS. 61 p.

PHILIP, JR. 1954. An infiltration equation with physical significance. Soil Science, 77: 153–157.

PROYECTO MULTINACIONAL ANDINO - GEOCIENCIAS Para Las COMUNIDADES ANDINAS (PMA-GCA). 2007. Movimientos en masa en la región andina, una guía para la evaluación de amenazas. 432 p.

RODRIGUEZ, E., MORRIS, C. S., BELZ, J. E., 2006. A Global Assessment of the SRTM Performance: Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 72, no. 3, p 249 - 260.

SAATY, T. L. 1981. The Analitical Hierarchy Process. New York. Mc Graw-Hill.

SALVUCCI G.D.; ENTEKABI, D. 1994. Explicit expressions for Green-Ampt (Delta function diffusivity) infiltration rate and cumulative storage. Water Resource Res, 30: 2661–2663.

SANTACANA QUINTAS, NÚRIA., (2001). Analisis de la susceptibilidad del terreno a la formación de deslizamientos superficiales y grandes deslizamientos mediante el uso de sistemas de información geográfica”. Aplicación a la cuenca alta del río Llobregat.

SOETERS, R.; Van WESTEN, C. 1996. Slope instability recognition, analysis, and zonation. En: TURNER And SHUSTER (ed.). Landslides, investigation and mitigation. Special Report 247: 129-177.

SOIL SURVEY STAFF. 1.998. USDA. Soil taxonomy.

SERVICIO GEOLÓGICO

COLOMBIANO


130

SUAREZ, JAIME. 1.998. Deslizamientos. Análisis geotécnico. Capítulo 9. Pp.59

TRICART, J. 1965. Principes et methodes de la Geomorphologie, París.

UNESCO. 1976. Engineering geological mapping. A guide to their preparation. 79 p. Paris.

Upton, J.G. Graham; Fingleton, Bernard (1989): Spatial data analysis by example. Vol. 2. Categorical and directional data. John Wiley & Sons, 416 pág. Chichester.

U.S. GEOLOGICAL SERVICES. 2004. Landslides types and processes. Fact sheet 2004-3072, 4 p.

VAN WESTEN. 2001. Landslide hazard assessment using the heurirticmodel. Memorias del IV Taller Internacionalde Ciencias de La Tierra y Medio Ambiente. 10-20. La Habana-Cuba. (19-23de marzo).

VAN WESTEN, C. 2003. GISSIZ: training packagefor Geographic Information Systemsin Slope Instability Zonation. HandoutConferences, ITC, Enschede,

VARNES, D.J. 1984. Landslide hazard zonation: a review of principles and practice. Natural Hazards, 3: 63. UNESCO, Paris.

VARNES, D. J. 1978, Slope movements types and processes. En: SCHUSTER R.L., y KRIZEK R.J. (ed.). Landslides analysis and control: National Academy Press, Transportation Research Board Special Report 176: 9 - 33. Washington D.C.

VERSTAPPEN, H.T.; Van ZUIDAM, R.A. 1992. El sistema I.T.C. para levantamientos geomorfológicos. Publicación I.T.C. No 10. Villanueva de Huelva, Holanda.

VOOGD, H. 1983. Multi-criteria evaluations for urban and regional planning. Princenton University, London.

WIECZOREK, G.F. 1984. Preparing a detailed landslide-inventory map for hazard evaluation and reduction. Association of Engineering Geologists Bulletin, 21(3): 337 – 342.

WILSON, R.C.; KEEFER, D.K. 1985. Predicting aerial limits of earthquake-induced land sliding. In: J.I. ZIONY (ed.). Evaluating earthquake hazards in the Los Angeles region - An Earth-Science perspective, USGS Professional paper 1360: 316-345.

WU, W.; SIDLE, R.C. 1995. A distributed slope stability model for steep forested basins. Water Resources Research 31: 2097–2110.

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131

YOUD, T.L. 1978. Major cause of earthquake damage is ground failure. Civil Engineering, ASCE, 48(4): 47-51.

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ANEXOS

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GLOSARIO Suelo. Colección de cuerpos naturales ubicados sobre la superficie de la tierra, conteniendo organismos y soportando o siendo capaz de permitir el desarrollo vegetal en su medio normal. Pedón. “Es un cuerpo tridimensional de suelo que tiene dimensiones laterales suficientemente grandes para incluir variaciones representativas en la forma y las relaciones de los horizontes y en la composición del suelo. Su área varía desde 1 m hasta 10 m2 dependiendo de la naturaleza de la variabilidad del suelo. Cortés, 1982. Epipedón: Son horizonte ubicados en la superior del pedón. O que se forman en la superficie del suelo. Endopedón: horizontes localizados en la parte inferior del pedón. O que se forman bajo la superficie de suelo. Horizonte diagnostico: Son definidos por características cuantitativas y cualitativas utilizadas para la diferenciación de taxas o clases de un sistema de clasificación de suelos. Son aquellos horizontes del suelo que tienen una serie de propiedades iguales y medibles. Se dividen en horizontes superficiales (epipedones) y subsuperficiales (endopedones). Horizonte ócrico: Epipedón, “caracterizado por tener menos de 1% de materia orgánica, color claro (intensidades superiores a 5,5 en seco y a 3,5 en húmedo, o ser duro o muy duro y masivo al secarse.” Horizonte mólico: Epipedón, “Representa las mejores condiciones superficiales de los suelos bajo praderas (estepas) de América, Europa y Asia. Se identifica por su espesor (mínimo 17,5 cm), color (intensidades < 5,5 en seco y 3,5 en húmedo), contenido de materia orgánica (>1%), saturación de bases superior al 50%, condiciones de humedad (húmedo por más de 3 meses al año) y características estructurales, tales como ser masivo y duro.” Horizonte úmbrico: Epipedón, “Presenta los mismos requerimientos del horizonte mólico, con excepción de la saturación de bases (< 50%).” Horizonte álbico: Endopedón, “Horizonte caracterizado por la remoción de arcillas y óxidos libres de hierro.”

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Horizonte argílico: Representa una acumulación significativa de arcilla, con evidencia de la misma en la mayoría de los casos, a través de argilanes. Horizonte cámbico: Horizonte de alteración integrado por materiales con estructura de suelo en los cuales la estructura de la roca es inferior a la mitad, por volumen, y con textura arenosa muy fina, o más fina que esta. Régimen údico: de climas húmedos Régimen ústico: Corresponde a climas secos, usualmente cálidos en verano. Régimen cryico: significa suelos muy fríos). Los suelos en este régimen de temperatura tienen una temperatura media anual inferior de 8°C pero no tienen permafrost. Endópedón kandico: Horizonte superficial verticalmente continuo subyacente a un horizonte superficial de textura más gruesa. Bosques: Para su diferenciación los bosques fueron clasificados de acuerdo con tres criterios fisonómicos estructurales fácilmente observables en imágenes de sensores remotos como son la densidad y la altura, y un elemento interpretable del terreno que se puede inferir del sensor como es la condición de drenaje.” Herbazales: Cobertura constituida por una comunidad vegetal dominada por elementos típicamente herbáceos desarrollados en forma natural en diferentes densidades y sustratos, los cuales forman una cobertura densa (>70% de ocupación) o abierta (30% - 70% de ocupación). Una hierba es una planta no lignificada o apenas lignificada, de manera que tiene consistencia blanda en todos sus órganos, tanto subterráneos como epigeos (Font Queur, 1982). Estas formaciones vegetales no han sido intervenidas o su intervención ha sido selectiva y no ha alterado su estructura original y las características funcionales (IGAC, 1999). Arbustales: Comprende los territorios cubiertos por vegetación arbustiva desarrollados en forma natural en diferentes densidades y sustratos. Un arbusto es una planta perenne, con estructura de tallo leñoso, con una altura entre 0,5 y 5 m, fuertemente ramificado en la base y sin una copa definida (FAO, 2001). Áreas abiertas, sin o con poca vegetación: Comprende aquellos territorios en los cuales la cobertura vegetal no existe o es escasa, compuesta principalmente por suelos desnudos y quemados, así como por coberturas arenosas y

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afloramientos rocosos, algunos de los cuales pueden estar cubiertos por hielo y nieve. Pastos: Comprende las tierras cubiertas con hierba densa de composición florística dominada principalmente por la familia Poaceae, dedicadas a pastoreo permanente por un período de dos o más años.

docuemnto metodologico para la zonificacion de suceptibilidad y amenaza por m.m.pdf

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