u5 ct2 geod.externa 09 00
TRANSCRIPT
1
Tema 5: Riscos naturals associats altres fenòmens geològics
5.1 Riscos associats a la inestabilitat de vessants5.2 Subsidència i esfondraments5.3 Riscos costaners5.4 Riscos provocats per material geològic5.5 Enterrament per dunes5.6 L’erosió del sòl i la desertització
2
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants
La gravetat és el motor d’una sèrie de fenòmens de desplaçament de matèria en vessants.
αG
R
ZQuan Z és major que R el material cau
α és l’angle de repòs (màxima pendent que tolera una massa sense desestabilitzar-se)
R o força de subjecció és un conjunt d’elements:• Pes (quan més petit més estable)• Cohesió o compactació (com més alta més estable)• força de fregament (com més alta més estable)• recolçament en el sòl (més estable)
3
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
La perillositat (el risc) pot augmentar per diferents factors:
• Antròpics:* Augment del pes en augmentar la càrrega sobre els materials* Augment del pendent en excavacions* Trencament de la consolidació per explosions, sorolls, etc.* Col·locació de dipòsits inestables (deixalleries, abocadors, etc.)* Augment de l’aigua per pèrdues en canonades o per eliminació de drenatges naturals
2. Climàtics* Canvis bruscos de temperatura (dilatació-contracció)* Augment de pluja: elimina la cohesió i pot convertir en fluid els materials superiors
3. Altres* Terratrèmols* Erosió o soscavament* Presència de falles o diaclases* Estratificació paral·lela al pendent
4
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Recordatori dels principals processos: DESPRENIMENTS
Caiguda de blocs, amb un recorregut, com a mínim parcial, per l’aire. El pendent és molt elevat i les roques són compactes
a) Soscavament lateral o diferencialb) Esbaldregada
5
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Recordatori dels principals processos: ESLLAVISSADES
Lliscament d’una massa de terra o roques amarades d’aigua (requereixen pluges de gran quantitat)
La pèrdua de vegetació és un factor important de risc
L’estratificació a favor de pendent i presència de discontinuïtats són un factor important de risc
6
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Recordatori dels principals processos: ESLLAVISSADES
Esllavissada translacional: trencament paral·lel al terreny d’una roca competent (bastant compacta sobre argila o margues). Forma de llengua.
Esllavissada rotacional o slump: en terreny uniforme amb corbes provocant un moviment giratori amb cicatriu còncava
7
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Recordatori dels principals processos: FLUXOS
Quan el material superior és molt poc consistent (quaternari, al·luvial, detrític, argilós recent) quan hi ha una precipitació de gran intensitat passa a convertir-se amb material fluid que llisca.
Reptació: produïda per l’alternança hidratació-deshidratació. Produeix desplaçaments anuals de centímetres
Corrent de fang: produïda per la caiguda abundant d’aigua sobre superfície de granulometria fina. Forma de ventall
8
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Analitza aquest fenomen:
1. Esllavissada rotacional2. Material poc compactat3. Queden cicatrius, segueix el risc4. Baixa vegetació5. Elevada pendent6. Massa de terra abundant7. No s’observa exposició
9
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Analitza el risc del cas A i del cas B d’aquesta activitatSubsidència de 30o
Cas A
Cas B
N
SW
E
10
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants 1. Riscos per esllavissades i despreniments
En estudiar aquests fenòmens cal fonamentalment observar els mapes de cabuçament:
• Concordàncies o discordàncies• Sinclinals o anticlinals• Pendents
11
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Analitza això:
3. Presència d’erosió diferencial
4. El material dur es carbonatat
5. En la part superior s’observa abundant vegetació
6. Risc de petits despreniments
7. Sembla estratificació plana (+)
12
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
La soscavació per moltes diferents causes agreuge aquests fenòmens:* Aparició de xaragalls* Construcció de carreteres* Meandres o onades en penya-segats, etc.
13
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Reconeix
14
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants1. Riscos per esllavissades i despreniments
Reconeix aquest model de fenomen
15
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants2. Gestió
Mesures predictives: * Càlcul de massa en potencialitat de moviment. * Pressió demogràfica * Cartografia d’àrees susceptibles * Estudi de l’evolució de vessants: a. canvis de distància punts referència. b. augment dilatació esquerdes c. augment nivells freàtics
aparells d. geòfons per vibracions e. clinòmetres per pendents f. cèl·lules fotoelàstiques per distàncies
16
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants2. Gestió
Mesures preventives: 1. Polítiques d’ordenació territorial2. Prohibició deforestació3. Prohibició activitats d’augment risc
17
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants 2. Gestió
Mesures correctores:
• Modificacions del perfil: eliminar càrrega i augmentar la inferior.
Actualment es col·loquen canals de drenatge en cada terrassa
18
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants 2. Gestió
Mesures correctores:
2. Drenatges: per reduir la pressió de l’aigua i augmentar la cohesió dels materials
b) En superfície* cunetes de desviament* tancament d’esquerdes* plantació d’espècies autòctones
b) En profunditat* bombeig* sondes de filtració per què l’aigua passi a aqüífers inferiors* galeries de drenatge
contracunetes
19
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants 2. Gestió
Mesures correctores:
3. Contenció en massa: a) Murs de ciment (esllavissades)
b) Gabions (en pedra)
20
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants2. Gestió
Mesures correctores:
4. Millora del terreny:* Tractaments químics per millorar qualitat* utilització de xarxes biodegradables* Injecció de materials cohesius* Col·locació de terra abonada i sembra prensada
21
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants2. Gestió
Mesures correctores:
5. Ancoratges:
Diferents tipus de drenatges
22
5. Riscos associats a la inestabilitat de vessants2. Solucions
Analitza aquest cas
1. Possibles petites esllavissades, però molt properes a la carretera
2. Vegetació pobre3. No s’observen mesures
correctores, ni la valla és contínua
4. No es reconeixen els estrats
5. Ampliar cuneta6. Fer canalitzacions
superiors7. Col·locació de xarxes
amb neteja freqüent
23
5.1. Riscos associats a la inestabilitat de vessants2. Solucions
Analitza aquest cas
1. S’observen nombroses esllavissades2. Elevada exposició3. Vulnerabilitat elevada de les construccions
24
5.2. Esfondraments i subsidències.A. Processos
Lligats a l’existència de cavitats subterrànies pròximes a la superfície
Esfondrament: quan el material superior és dur, quan no resisteix es produeix el col·lapse
Subsidència: quan el material superior és tou, solen agafar forma d’embut
25
5.2. Subsidència i esfondraments
Causes:
1. Falla tectònica2. Extracció de petroli3. Extracció minera4. Sobreexplotació
aqüífer5. Hidrocompactació
de llims (l’aigua retira el ciment i redueix volum)
6. Desglaç del permafrost
7. Liqüefacció d’argiles8. Dissolució de roques
26
5.2. Subsidència i esfondraments
Causes:
Col·lapse produït per la mineria
27
5.2. Subsidència i esfondraments
La karstificació o dissolució de CO3Ca en medis àcids (H2CO3), juntament en la dissolució de guix Ca SO4·2H2O i evaporites, són les que més provoquen fenòmens d’aquest tipus, que si són de forma arrodonida s’anomenen dolines
28
5.2. Subsidència i esfondraments
Estrat de guix. Es pot observar l’acció de l’aigua.
Encara que les estructures de guix estiguin cristal·litzades els forats provocats per l’acció de l’aigua són evidents
29
5.2. Subsidència i esfondraments
En zones polars o prepolars on durant mesos (novembre a juny) estan els sòls (permafrost) congelats (hidratats amb volum gran) els edificis es mantenen però quan apareix un període sec i càlid es fon el gel del sòl i les construccions pateixen enfondraments
30
5.2. Subsidència i esfondraments
Efectes o danys:• Destrucció física en estructures per assentament diferencial• Col·lapse de canonades de petroli o aigua• Pèrdues en canals o embassaments• Contaminació d’aigües subterrànies per contaminants de superfície
31
4.2. Subsidència i esfondraments
Impactes (Accions que poden provocar situacions de risc):
2. Canalitzacions d’aigua3. Reg d’urbanitzacions4. Eliminar impermeabilitzacions a sòls5. Canvis en la circulació dels rius6. Construccions en zones susceptibles7. Mineria en profunditat8. Extracció o sobreexplotació de fluids
La sobreexplotació de la capa freàtica durant anys ha provocat un descens del terreny de bastants metres
32
5.2. Subsidència i esfondraments
Gestió
3. Mesures predictivesSón les més fàcils de realitzar per què depenen del tipus de sòl. Es poden fer mapes de vulnerabilitat
33
5.2. Subsidència i esfondramentsGestió
2. Mesures preventivesProhibició de construcció en zones d’alt risc de subsidència
3. Mesures correctoresCal millorar les característiques del terreny* Sobrecàrrega per compactació* Drenatge (eliminar l’aigua que pugui entrar)* Cimentar* Consolidació mecànica apisonant amb grua* Recàrrega de ciment o aigua (si s’escau)
34
5.3 Riscos costaners
L’extensió del litoral, que comprén els marges i les zones adjacents marines, depén de l’amplitud de les marees i el pendent
35
5.3 Riscos costaners
En trobar aigües menys profundes, la velocitat disminueix i l’alçada augmenta
36
5.3 Riscos costaners
Quan s’apropen a un obstacle es refracten i es dirigeixen en direcció a ell. Entren obliquament però cauen perpendicularment generant una corrent de deriva
37
5.3 Riscos costaners
Estan constituïdes de materials que provenen de:b) L’erosió de les onades en zones properesc) Material sedimentat portat pel riu (argilós ens indica
molta distància)d) Material de mar de fons
38
5.3 Riscos costaners
Les situacions de profundes depressions provoca unes ones de tempesta o seixes
Per acabar d’entendre la dinàmica litoral cal tenir en compte altres processos:
2. Marees (màxim de 12 m)
3. Corrents (estiu-hivern)4. Canvis en el nivell del
mar5. Litologia (tipus de
litoral)6. Establilitat tectònica
(falles)
39
5.3 Riscos costaners
Mesures de gestió:Cal tenir en compte: * sentit dels corrents
* els vents dominants i situacions habituals* presència de rius o rieres
40
4.3 Riscos costaners
1. Construcció de murs o dics: provoquen unes zones de sedimentació i altres d’erosió induïda
41
5.3 Riscos costaners
Dic en Galway
42
5.3 Riscos costaners
2. Construcció d’esculleres (paral·lels) o espigons (perpendiculars): com els dics, si estan enfonsats, faciliten la sedimentació sense augmentar l’erosió.
43
5.3 Riscos costaners
3. Restauració de sorra del fons: augmenta el pendent (increment de l’erosió), pot eliminar algues (Posidònia) o amb sorra d’àrids de trituració (menys qualitat)
44
5.3 Riscos costaners
Alguns impactes poden accentuar els problemes
Passeig marítim, augmenta l’exposició, disminueix l’arribada de sorra nova, augmenta l’erosió i augmenta el risc en eliminar la platja natural que frena les fortes onades
Els dics separen zones de mar d’altres de mar o terra en que es vol realitza altres activitats. Si es trenquen generen riscos induïts o provoquen zones de sedimentació (ports)
45
5.3 Riscos costaners
Emisari submarí: canalitzacions de fins alguns kilòmetres que arriben fins al final de la plataforma continental i aboquen els desperdicis de les grans ciutats
Altres activitats marítimes:
46
5.3 Riscos costaners
Ports nàutics: alteren la dinàmica sedimentació-erosió i provoquen canvis en el litoral.
47
5.3 Riscos costaners
Dics per separar activitats
48
5.3 Riscos costaners
Activitats portuàries guanyant terreny al mar
49
5.4 Enterrament per dunes
Alçada màxima 30m i amplada de 350m. El moviment sol ser de pocs cm/dia, uns 15 m/any. Amb seguiment fotogràfic i fixació vegetal (pins pinyoners) es pot gestionar bé.
50
5.5 Riscos provocats per materials geològics1. Sòls expansius
Un grup d’argiles (també anhidrites) com la montmorillonita té la capacitat d’expandir-se (20-50% del seu volum) amb humitat. L’aigua passa a formar part de la seva estructura laminar cosa que provoca una elevada pressió sobre el material que l’envolta.
Aquest material molt abundant en zones de Catalunya, com el Vallés, provoca greus problemes en la construcció
Es col·loca argila expansiva en el interior del granit i en expandir-se al trenca
51
5.5 Riscos provocats per materials geològics1. Sòls expansius
En aquests sòls quan hi ha un període sec apareixen esquerdes per contracció o secament
52
5.4 Riscos provocats per materials geològics1. Sòls expansius
L’aparició d‘esquerdes pot ser un senyal de l’acció d’aquestes argiles
• Pèrdua d’aigua de canonades.• Forta pluviositat• Excessiu reg
Gestió: * Estabilització litològia amb calç * Substitució del substrat per altre més estable * Sistemes de drenatge * Augmentar el pes (a partir de 3 o 4 pisos
desapareixen els problemes)
53
5.4 Riscos provocats per materials geològics1. Sòls expansius
* En un barrio privado con golf y casas “coloniales” se construyó esta casa de habitación para una pareja. El subsuelo tiene un estrato superficial de arcilla expansiva de 1.50 metros de espesor, por lo que se resolvió construir una estructura levantada del suelo y soportada en pilotes que se apoyan en el estrato inferior. Así el piso flota y no es afectado por la expansión o contracción de la arcilla.
54
5.4 Riscos provocats per materials geològics2. Materials radioactius
El principal és el gas radó.
Com la intensitat no és important el que és perillós és el temps d’exposició.
La concentració en l’aire va entre 0,2 pCi/l (picocuries) i 1,5 bq/m3 (becquerel)
Pot causar o potenciar determinats càncers com el de pulmó
55
5.4 Riscos provocats per materials geològics2. Materials radioactius
Augmenta concentració si:• No hi ha ventilació• Llocs tancats• Presència de fumadors• Fractures terreny
56
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
57
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
Erosivitat: capacitat erosiva d’un agent (intensitat, durada, velocitat, quantitat).Erosionabilitat: vulnerabilitat d’un sòl a ser degradat (composició, textura, compactació, permeabilitat, pendent, presència vegetal, etc.)
58
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
La degradació d’un sòl pot ser per:
• Empobriment Biològic (l’ús de plaguicides)
59
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
2. Empobriment Químic * deforestacions* incendis* crema de rostolls* pràctiques agrícoles intensives (P, K, N i matèria orgànica)
60
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
3. Empobriment Físic* Utilització de maquinària pesant* Arrossegament de troncs* Construcció de pistes forestals* Ramaderia intensiva
61
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
4. Empobriment Edàfic* Excés de rentatge (retira les sals N, P, K a estrats inferiors)* Salinització (ús d’aigua amb excés de sals)* Sodificació (formació de sòls alcalins)* Plantes amb massa requeriment de nutrients que disminueixen la qualitat del sòl a mesura que disminueix la productivitat)
62
5.6 L’erosió del sòl i la desertització1. L’erosió del sòl
En estudiar els riscos que tenir en compte a més de les qualitats del terreny , la forma del terreny i l’exposició i vulnerabilitat
63
5.6 L’erosió del sòl i la desertització2. Desertització
Nivells d’erosió hídrica:2. Erosió laminar3. Erosió en solcs4. Erosió en xaragalls5. Erosió en barrancs
Badland
Indicador físic:Grau 1: Erosió laminarGrau 2: Erosió en solcsGrau 3: Erosió en xaragalls
Indicador biològic:Nul: vegetació densaBaix: vegetació claraModerat: vegetació aclaridaAlt: baixa vegetacióMolt alt: nula vegetació
64
5.6 L’erosió del sòl i la desertització2. Desertització
Desertització: procés evolutiu, natural, d’una regió cap a condicions desèrtiques (al voltant de latitud 30o)Desertificació: procés de degradació del sòl, provocat directa o indirectament per l’home, en la qual el terra perd fertilitat i productivitat
65
5.6 L’erosió del sòl i la desertització2. Desertització. Gestió
66
5.6 L’erosió del sòl i la desertització2. Desertització. Gestió
Altres mesures: * cultius rotatius * activitat adecuada a l’acollida del terreny * utilitzar els fertilitzants necessaris