Dinámica hidrológica del suelo y su relación con movimientos en masa. Caso de estudio: El Yolombo, Medellín, Colombia

La ladera occidental de Medellín está conformada por una serie de depósitos de flujos de lodos y escombros, que tienen como característica principal su heterogeneidad en términos granulométricos. A escala puntual, en la cual se centra esta investigación, se observa que la variación textural y estruc...

Full description

Autores:
Pertuz Paz, Aleen
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/79285
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::627 - Ingeniería hidráulica
Soil creep
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El Yolombo (Vereda) - Medellín (Colombia)
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description La ladera occidental de Medellín está conformada por una serie de depósitos de flujos de lodos y escombros, que tienen como característica principal su heterogeneidad en términos granulométricos. A escala puntual, en la cual se centra esta investigación, se observa que la variación textural y estructural en tan solo 1 m de profundidad, influye y condiciona el comportamiento de la humedad del suelo, y por tanto estos resultados cobran importancia para análisis a escala de ladera o de cuenca. Con el fin de establecer la relación entre la dinámica hidrológica en el suelo y la inestabilidad de una ladera, se seleccionó un área de trabajo de aproximadamente 4 ha, donde se realizó una caracterización del problema desde el contexto geológico, geomorfológico y edafológico, permitiendo determinar los distintos mecanismos que detonan la reptación del suelo en el área estudiada. Además, este trabajo se centró en caracterizar y relacionar variables hidroclimatológicas como precipitación, escorrentía, percolación, niveles piezométricos y humedad del suelo, además de adquirir medidas de posicionamiento en varios puntos seleccionados de la ladera estudio. En términos hidrológicos, se encontró que hasta un horizonte del orden de los 0.80 m, el suelo grada rápidamente de capas permeables a unas impermeables generando flujos subsuperficiales y condiciones de saturación diferencial en el suelo. Esta dinámica, tiene una estrecha relación con el problema de reptación, el cual como se pudo determinar, es netamente estacional. En efecto, los mayores cambios en la magnitud del desplazamiento, medidos en el terreno estudiado durante el segundo semestre de 2019, se presentan en octubre, antes del máximo de las precipitaciones de noviembre. El suelo a su vez, muestra una disminución en tales cambios al final de la temporada húmeda e inicio de la seca (diciembre)
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spelling Atribución-NoComercial 4.0 InternacionalDerechos reservados - Universidad Nacional de ColombiaAcceso abiertohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Monsalve Mejía, Gaspar1151b118-fbdd-40de-ab18-e08d23965691Loaiza, Juan Carlos8a31f2c7-39cf-49df-9910-ef83f9ed11d3Pertuz Paz, Aleenca120683-194b-4da0-8ee1-f3f0f6359d5f2021-02-23T15:54:41Z2021-02-23T15:54:41Z2020-05-28pdfhttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/79285La ladera occidental de Medellín está conformada por una serie de depósitos de flujos de lodos y escombros, que tienen como característica principal su heterogeneidad en términos granulométricos. A escala puntual, en la cual se centra esta investigación, se observa que la variación textural y estructural en tan solo 1 m de profundidad, influye y condiciona el comportamiento de la humedad del suelo, y por tanto estos resultados cobran importancia para análisis a escala de ladera o de cuenca. Con el fin de establecer la relación entre la dinámica hidrológica en el suelo y la inestabilidad de una ladera, se seleccionó un área de trabajo de aproximadamente 4 ha, donde se realizó una caracterización del problema desde el contexto geológico, geomorfológico y edafológico, permitiendo determinar los distintos mecanismos que detonan la reptación del suelo en el área estudiada. Además, este trabajo se centró en caracterizar y relacionar variables hidroclimatológicas como precipitación, escorrentía, percolación, niveles piezométricos y humedad del suelo, además de adquirir medidas de posicionamiento en varios puntos seleccionados de la ladera estudio. En términos hidrológicos, se encontró que hasta un horizonte del orden de los 0.80 m, el suelo grada rápidamente de capas permeables a unas impermeables generando flujos subsuperficiales y condiciones de saturación diferencial en el suelo. Esta dinámica, tiene una estrecha relación con el problema de reptación, el cual como se pudo determinar, es netamente estacional. En efecto, los mayores cambios en la magnitud del desplazamiento, medidos en el terreno estudiado durante el segundo semestre de 2019, se presentan en octubre, antes del máximo de las precipitaciones de noviembre. El suelo a su vez, muestra una disminución en tales cambios al final de la temporada húmeda e inicio de la seca (diciembre)The western hillside of Medellín is made up of a series of sludge and debris flow deposits whose main characteristic is their heterogeneity in granulometric terms. At a point scale, on which this research focuses, it is observed that the textural and structural variation in just 1 m depth, influences and conditions the behavior of soil moisture, and therefore these results become important for analysis at a hillside or basin scale. To establish the relationship between the hydrological dynamics in the soil and the instability of a slope, an experimental $~$4 ha plot was selected, and a characterization of the problem was carried out from the geological, geomorphological, and edaphological context, allowing the determination of the different mechanisms that trigger soil creep in the area. Furthermore, this work focused on characterizing and relating hydroclimatological variables such as precipitation, run-off, percolation, piezometric levels, and soil moisture, in addition to measuring the evolution in the positions of several point markers on the hillslope within the experimental plot. In hydrological terms, it was found that within a horizon up to about 0.80 m deep, the soil rapidly gradates from permeable to impermeable layers, generating subsurface flows and differential saturation conditions in the soil. This dynamic has a close relationship with the creep problem, which, as it was determined, is purely seasonal. In fact, the greatest changes in the magnitude of displacement, measured in the terrain studied during the second semester of 2019, take place in October, before the maximum rainfall in November. The soil, in turn, shows a decrease in the magnitude of such changes at the end of the wet season and the beginning of the dry season (December)Maestría59application/pdfspa620 - Ingeniería y operaciones afines::627 - Ingeniería hidráulicaSoil creepAntecedent soil moistureRunoffPercolationVolumetric water contentSlopes (Physical geography)El Yolombo (Vereda) - Medellín (Colombia)ReptaciónHhumedad antecedenteEescorrentíaPercolacióncontenido volumétrico de agua en el sueloTaludes (Geografía física)El Yolombo (Vereda) - Medellín (Colombia)Dinámica hidrológica del suelo y su relación con movimientos en masa. Caso de estudio: El Yolombo, Medellín, ColombiaLinking soil hydrology dynamics and mass movements. Study case: El Yolombo, Medellin, ColombiaTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMMedellín - Minas - Maestría en Ingeniería - Recursos HidráulicosDepartamento de Geociencias y Medo AmbienteUniversidad Nacional de Colombia - Sede MedellínAlcaldía de Medellín (2014). Acuerdo 48 \Por medio del cual se adopta la revisión y ajuste de largo plazo del Plan de Ordenamiento Territorial del Municipio de Medellín y se dictan otras disposiciones complementarias"(Gaceta O cial 4267).Aristizábal, E. & Gómez, J. (2007). Inventario de emergencias y desastres en el Valle de Aburrá.Originados por fenómenos naturales y antrópicos en el periodo 1880-2007.Gesti ́on y ambiente,10(2), 17–3.Aristizábal, E., Martínez, H., & Vélez, J. I. (2010). Una revisión sobre el estudio de movimientos en masa detonados por lluvias. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias, 34 (53), 209{227.Bayer, B., Simoni, A., Mulas, M., Corsini, A., & Schmidt, D. (2018). Deformation responses of slow moving landslides to seasonal rainfall in the Northern Apennines, measured by InSAR. Geomorphology, 308, 293-306.Bond, W. J. (1998). Soil physical methods for estimating recharge, in Studies in Catchment Hydrology Basics of Recharge and Discharge, Part 3. CSIRO Publishing, Collingwood, Australia.Carson, M. A. & Kirkby, M. J. (1972). Hillslope form and process. Cambridge University Press.Corominas, J., Moya, J., Ledesma, A., Lloret, A., & Gili, J. A. (2005). Prediction of ground displacements and velocities from groundwater level changes at the Vallcebre landslide (Eastern Pyrenees, Spain). Landslides, 2 (2), 83-96.Crawford, M. M., Bryson, L. S.,Woolery, E. W., &Wang, Z. (2019). Long-term landslide monitoring using soil-water relationships and electrical data to estimate suction stress. Engineering Geology, 251 (August 2018), 146-157.Crosta, G. (1998). Regionalization of rainfall thresholds: an aid to landslide hazard evaluation. Environmental Geology, 35 (23), 131-145.Crosta, G. B. & Frattini, P. (2008). Rainfall-induced landslides and debris fows. Hydrological Processes, 22 (4), 473-477.Echeverri, A., Vélez, A. E., & Werthmann, C. (2012). Re habitar la ladera: operaciones en áreas de riesgo y asentamiento precario en Medellín. Urbam (Centro de Estudios Urbanos y Ambientales- Universidad EAFIT): Medellín, Colombia; Harvard Design School:Cambridge, Mass, USA.Finlayson, B. (1981). Field measurements of soil creep. Earth Surface Processes and Landforms, 6 (1), 35-48.Freeze, R. A. (1969). The Mechanism of Natural Ground-Water Recharge and Discharge: 1. 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