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Fundada en 1962

SOC

IEDA

D GEOLOGICA DE CH

ILE

la serena octubre 2015

Área afectada y caracterización de los flujos aluvionales del 24, 25 y 26 de marzo de 2015 en la comuna de Taltal

Natalia Sepúlveda Díaz*, Alejandro Alfaro Soto, Victor Villa, Marcos Lienlaf Departamento de Geología Aplicada, Servicio Nacional de Geología y Minería, Avenida Santa María 0104, Providencia-Santiago, Chile email: natalia.sepulveda@sernageomin.cl, Resumen. Debido a intensas lluvias ocurridas los días 24 a 26 de marzo del 2015 en el norte del país se generaron múltiples flujos aluvionales, lo cual afectó gran parte de viviendas y estructuras públicas y privadas. En la comuna de Taltal, el flujo descendió por la quebrada homónima, canalizándose por las avenidas principales hasta desembocar en el mar. Con el fin de zonificar el área afectada, en este trabajo se presentan las observaciones realizadas con fotointerpretación de imágenes satelitales antes y después del evento, siendo validadas posteriormente en terreno. Las observaciones indican que corresponde a un flujo con predominancia en material fino (70%) de tamaño arena gruesa a media con abundante material arcilloso, muy plástico. Datos de altura del flujo medidos muestran que los mayores valores se midieron en la calle Francisco Bilbao y Progreso, acceso norte de la ciudad. Se documenta que el funcionamiento de las piscinas aluvionales entregadas el año 2014 no logró ser oportuno. La capacidad de las dos piscinas superiores fue sobrepasada, escurriendo por el borde derecho de los pretiles generando socavación del cauce. Finalmente se discute que el diseño de la medida de mitigación ejecutada no permitió restarle suficiente energía a los detritos de mayor tamaño transportados por el flujo principal, a lo largo del margen sur de la quebrada, ni fue capaz de contener el volumen total de los flujos aluviales generados por el evento. Palabras Claves: aluvión norte de Chile año 2015, flujo de

barro, Taltal. 1 Introducción A raíz de las lluvias ocurridas en las regiones de Antofagasta, Atacama y Coquimbo entre el 24 y 26 de marzo de 2015, se generaron múltiples flujos aluviales que afectaron a diferentes comunas del norte del país. Una de las comunas afectadas fue Taltal, cuyos aluviones tuvieron características de flujos de barro y detritos, los que descendieron desde el sector de Agua Verde hasta llegar a la ciudad a través de la quebrada Taltal (Figura 1). Gran parte de las viviendas ubicadas en el centro de la comuna y vehículos, tales como camiones y autos menores, resultaron dañados producto de estos flujos. En este trabajo, mediante la interpretación de imágenes

satelitales de la zona afectada de la comuna de Taltal anteriores y posteriores a los recientes aluviones, se detallan las áreas afectadas y los alcances generados por el flujo aluvional. Este análisis es validado con observaciones realizadas en terreno en el área de estudio (Alfaro et al., 2015). 2 Marco Geológico y Geomorfológico El área de estudio se localiza en el sector costero de la cordillera de la Costa, cuyas alturas máximas son inferiores a los 1.700 m s.n.m. Las condiciones climáticas, desde al menos los 6 Ma (Quezada, 2009), han provocado el desarrollo de geoformas, utilizándose una de ellas para el emplazamiento de la comuna de Taltal. Los principales procesos erosivos del área urbana corresponden a la escorrentía aluvional y procesos gravitacionales asociados al descenso de material. En el área de estudio se distinguen tres unidades geomorfológicas importantes: un antiguo cono de deyección, valles intermontanos y la Quebrada Taltal (Escribano et al., 2013). El cono de deyección, formado durante el cuaternario, corresponde a una acumulación de material proveniente de las quebradas que forman la cuenca de la Quebrada Taltal. Se caracteriza por mantener una pendiente ligeramente inclinada (menos de 5° de inclinación) y homogénea. En ella se emplaza un gran porcentaje del área urbana de Taltal. Por otra parte, los valles corresponden a sistemas de drenaje cuyos sedimentos y cursos de agua son evacuados a través de la zona urbana. Se encuentran inactivos gran parte del año, pero durante el invierno las lluvias concentradas y su alta pendiente (>45º) permiten su activación y pueden transportar material a altas velocidades. Finalmente, la Quebrada Taltal posee una superficie de 5.500 kms² y una pendiente media de 3,3%. Aporta el 99% de los sedimentos al cono de deyección donde se emplaza la ciudad de Taltal (Sereño et al., 2012) Las rocas que forman estos relieves son variadas y poseen un amplio rango de edad, cubriendo un lapso desde el Jurásico hasta el Holoceno. La Fm. La Negra (Jurásico) domina ampliamente los afloramientos de la zona de estudio. Esta corresponde a una sucesión volcanoclástica

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SIM 12 LOS ALUVIONES DE ATACAMA, CONTEXTO, CAUSAS Y EFECTOS

de lavas andesíticas y andesítico basálticas, lavas almohadillas, brechas, tobas y areniscas. Se presenta intruída por cuerpos hipabisales del Jurásico (Jurásico medio-superior) de composición riolítica, morfología elongada y emplazamiento somero, ubicado al este de la ciudad de Taltal. Principalmente los fondos de quebrada se encuentran cubiertos por Depósitos aluviales del Mioceno Superior-Plioceno y Depósitos aluviales del Pleistoceno-Holoceno. Los primeros son caracterizados por un conjunto de gravas, arenas y limos con intercalaciones de cenizas y diversa proporción de sales, mal estratificados y con una morfología de abanicos aluviales. Los depósitos más jóvenes corresponden a una unidad no consolidada polimíctica, mal seleccionada, que se dispone en las laderas y hacia el fondo de las quebradas, tanto discordantes como en la forma de mantos sobre los Depósitos Aluviales antiguos (Mioceno Superior-Plioceno). Son producidos por cursos de escorrentía reciente. Los Depósitos marinos (Pleistoceno-Holoceno) se encuentran distribuidos en el sector occidental del área de estudio y de la forma de pequeñas terrazas. Se constituyen de arenas con intercalaciones de limos, coquinas y conglomerados. Finalmente, los Depósitos litorales de playa son acumulaciones de material no consolidado (gravas, arenas y limos de carácter lítico y bioclástico) ubicados en los alrededores de la comuna de Taltal, principalmente entre el borde costero y la zona intermareal. 3 Metodología Se realizó la interpretación de imágenes satelitales de Taltal, anteriores y posteriores a los aluviones de marzo de 2015, para determinar las áreas afectadas y los nuevos cambios morfológicos de la quebrada por donde descendió y se canalizó el flujo, considerando criterios geológicos y geomorfológicos. Asimismo, se utilizaron fotos aéreas del año 1956 (fotos 24412 a 24414 de Rollo 144, línea 17 del vuelo Hycon), para poder observar las características morfológicas en zonas que hoy están cubiertas por construcciones. Se analizaron las imágenes satelitales EROS B (referencia: Eros-B MBT1-e2_49487_013 28/3/2015, de la empresa ImageSat international (IAI)), y la imagen de 3 bandas, SAF-DMC-2015 del día 27 de Marzo, la que permitió definir con precisión el polígono del área afectada dentro de la ciudad (Figura 1). Esta información se complementó con imágenes Google Earth y la herramienta StreetView. La información antes descrita fue validada con datos recopilados en terreno, donde se realizó una descripción visual del flujo aluvional y mediciones de espesores de depósito y flujo. 4 Caracterización del flujo aluvional

A partir de las observaciones realizadas en la ciudad, se reconoció que el depósito asociado a los aluviones es de material fino en un 70% aprox. (matriz-soportado, principalmente granos tamaño arena gruesa a media con abundante material arcilloso, muy plástico. Hacia las zonas de desembocadura al mar, el tamaño del grano disminuye a arena fina y arcilla con buena selección. Los clastos observados son mayoritariamente de tamaño grava (10-20 cm) y escasos bloques de hasta 1 m. Con el fin de caracterizar y cuantificar la magnitud del evento en su etapa de transporte y depositación, se realizaron 25 medidas de altura de flujo y espesor del depósito. Las mayores alturas de flujos se midieron en la calle Francisco Bilbao y Progreso, acceso norte de la ciudad, mientras que los menores registros se midieron en la calle Esmeralda (tabla 1). En tanto los mayores espesores de depósito fueron observados en la entrada este de la ciudad.

Pto

Coordenadas UTM Altura de Espesor de

Datum WGS 84 flujo (hF) depósito (Ed)

H19 (cm) (cm)

E N

1 351791 7188320 70 50

2 351387 7188950 50 30

3 351336 7189000 50-80 0

4 351294 7189059 50 30

5 351416 7189073 30 0

6 351364 7189159 30 10

7 351417 7189180 30 15

8 351369 7189266 150 0

9 351557 7189324 15-25 5

10 351290 7189558 60 30

11 351236 7189528 50 30

12 351223 7189540 30 15

13 351011 7189138 50 20

14 351011 7189121 30 20

15 350942 7189079 30-40 25

16 350913 7189057 40 25

17 350843 7189170 15 15

18 350750 7189329 15-20 10

19 350822 7189432 20 10

20 350756 7189377 20 10

21 350702 7189384 30-40 20

22 350699 7189339 30-35 20

23 350608 7189285 30 20

24 350322 7189108 20 10

25 350131 7189000 20 10

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AT 3 geología del cuaternario y cambio climático

Tabla 1. Alturas de flujos y espesor de depósito medidas en diversos puntos de la comuna de Taltal 5 Efectos del aluvión Los flujos detríticos que afectaron la ciudad de Taltal ocasionaron daños materiales en infraestructura vial, viviendas y estructuras públicas y privadas. Asimismo, los suministros básicos como agua potable, luz y servicios sanitarios también se vieron afectados. Éstos se canalizaron principalmente por las calles: Sady Zañartu, Progreso (Eusebio Lillo), Francisco Bilbao, B. O´Higgins, Atacama, Riquelme, Matta y Esmeralda (Figura 2). La energía de estos pulsos movilizó escombros, vehículos, bloques de roca y cemento. El polígono definido para la zona afectada incluye las casas y manzanas que están entre las calles por donde se movilizó el flujo, además de viviendas próximas a estas calles, las cuales también se vieron afectadas por agua y barro. El material grueso de detritos, arena y barro, no tuvo buena contención y se canalizó por la ribera izquierda del valle, desplazándose fuera del área cubierta por las piscinas restantes. 6 Discusiones y comentarios A través de las imágenes satelitales y la posterior validación en terreno se observa que el funcionamiento de las piscinas no logró ser oportuno. Por una parte, la capacidad de las dos piscinas superiores fue sobrepasada, y como consecuencias el material detrítico escurrió en parte sobre el muro frontal y posteriormente se canalizó por el borde derecho de los pretiles generando socavación del cauce. Si bien el canal alimentador que conecta las dos piscinas superiores con las 5 aguas abajo, sirvió para encauzar parte del flujo hacia el segundo sistema de piscinas, aparentemente este solo habría capturado el material más fino de arena, barro y agua, el cual después de sobrepasar la capacidad de captura del canal, se habría encauzado libremente por el margen izquierdo de la quebrada recargando nuevamente el flujo principal. Asimismo, el terraplén dispuesto como base de la ruta 1, funcionó como muro de contención impidiendo que el flujo principal se desplazara hacia la ribera derecha (sector de las 5 piscinas secundarias). El diseño, por ende, no permitió restarle suficiente energía a los detritos de mayor tamaño transportados por el flujo principal, a lo largo del margen sur de la quebrada, ni fue capaz de contener el volumen total de los flujos aluviales generados por el evento. Los depósitos observados en la ciudad presentaron espesores de hasta 50 cm. Sin embargo el flujo en movimiento habría alcanzado 150 cm en la calle Francisco Bilbao y cerca de 60-80 cm en la calle Progreso. Hacia la

costa, los depósitos y alturas de flujo disminuyen considerablemente, así como la granulometría de los depósitos, pudiendo indicar una pérdida de energía al desembocar en la costa.

Figura 1. Mapa geológico, extracto Hoja Bahía Isla Blanca-Taltal (Escribano et al., 2013). Unidades geológicas: PlHac, Depósitos aluviales y coluviales; PlHcc, Depósitos coluviales costeros; PlHm, Depósitos marinos; MsPa, Depósitos aluviales del Mioceno Superior-Plioceno; Jmh(r), Intrusivos hipabisales Jurásicos; Jiln(a, d, f), Formación La Negra. Referencias Alfaro, A., Sepúlveda, N., Quezada, A., Murillo, I., Villa, V., Lienlaf, M., Marín, M., Neira, H., Huerta, S., Arenas, M., 2015. INF_ANTOFAGASTA-05. Efectos geológicos del evento meteorológico del 24 y 25 de marzo de 2015: Fotointerpretación de los efectos de los aluviones del 24, 25 y 26 de marzo de 2015 en Taltal: Zona de inundación y propuestas para zonas de evacuación, reconstrucción de campamentos y acopio. SERNAGEOMIN, inédito, 18pp. Sereño, R., Rivas, M. 2012. Modificación plan regulador comuna de Taltal, borde costero urbano y zona portuaria. Estudio Fundado de riesgos. I. Municipalidad de Taltal. 62pp. Escribano, J.; Martínez, P.; Domagala, J.P.; Padel, M.; Espinoza, M.; Jorquera, R.; Contreras, J.P.; De La Cruz, R.; Calderón, M. 2013. Cartas Bahía Isla Blanca y Taltal, Región de Antofagasta. Servicio Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica 164-165: 72 p. 1 Mapa escala 1:100.000. Santiago. Quezada, J., Cerda, J., Jensen, A. 2010. Efectos de la tectónica y el

Figura 2. Mapa de calles afectadas por el flujo. Se indican además los puntos de medición de alturas de flujo y depósito.

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SIM 12 LOS ALUVIONES DE ATACAMA, CONTEXTO, CAUSAS Y EFECTOS

clima en la configuración morfológica del relieve costero del norte de Chile. Andean Geology 37 (1): 78-109.

Figura 2. Mapa de calles afectadas por el flujo. Se indican además los puntos de medición de alturas de flujo y depósito.