UTILIZACIÓN DE PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS PARA LA DISCRIMINACIÓN DE FLUJOS DE DETRITOS, INUNDACIÓN DE DETRITOS E INUNDACIONES. CASO DE ESTUDIO: SECTOR CARRETERA LOJA-ZAMORA

(1) CORREA C.J.,(1) PLAZA G.,(1) Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Geología y Riesgos Naturales. Quito

ResumenLa carretera que une las ciudades de Loja y Zamora presenta características geológicas-estructurales que la hacen susceptible a procesos de remoción en masa. Un estudio fotogeológico de la zona permitió generar un mapa de inventario de los procesos de remoción en masa que han afectado a la carretera y sus alrededores. A partir de parámetros morfométricos (índice de Melton, cuenca y subcuencas hidrográficas, relieve) se realiza, de forma muy general, una discriminación de tres tipos de procesos de remoción en masa: flujos de detritos, inundación de detritos e inundaciones (crecidas). Se evalúa el grado las ventajas y desventajas que presenta el uso de estos parámetros para la elaboración de mapas de susceptibilidad a procesos de remoción en masa.Palabras ClaveFlujos de detritos (debris flows), inundación de detritos (debris floods), inundación (floods), radio de Melton, cuencas hidrográficas (watersheds).

IntroducciónLa carretera que une las ciudades de Loja y Zamora ha sido constantemente afectada por procesos de remoción en masa (PRM) que han ocasionado todo tipo de problemas para los pobladores de ambas ciudades. Un estudio fotogeológico del área de influencia permitió generar un mapa de inventario de los diferentes procesos que han afectado no solamente la carretera sino la zona en general y su evolución con el tiempo. La utilización de parámetros morfométricos en otras regiones con el propósito de realizar una discriminación de procesos de remoción en masa considerando las características morfológicas de cuencas hidrográficas ha permitido desarrollar tanto estrategias como medidas de prevención y mitigación frente a procesos de remoción en masa.En este trabajo se presenta los resultados iniciales de la utilización de esta metodología y su aplicabilidad a trabajos futuros en zonas donde se requiere de estudios para el control de procesos de remoción en masa esencialmente flujos de detritos, inundación de detritos e inundaciones (procesos hidrogeomorfométricos).

Características del área de EstudioLa carretera Loja Zamora de una longitud aproximada de 54Km atraviesa de oeste a este secuencias sedimentarias y metamórficas. Debido a factores geológicos y estructurales la vía es susceptible a procesos de remoción en masa entre los que destacan: deslizamientos traslacionales y rotacionales, caídas de rocas y flujos. La secuencia sedimentaria esta formada por las formaciones de ambiente lacustre San Cayetano y por los abanicos aluviales de la Formación Quillollaco. Por otra parte, la secuencia metamórfica esta constituida por rocas asignadas a la unidad litotectónica Chiguinda (cuarcitas, filitas negras, pizarras y esquistos principalmente). Ortogneises y paragneises (metamorfismo de alto grado) corresponden a la Unidad Sabanilla y finalmente el Batolito de Zamora que esta constituido por granodioritas (Litherland, 1994). Datos estructurales de estratificación y foliación son concordantes con el rumbo andino NNE-SSO que caracteriza la región; el fracturamiento tiene direcciones preferenciales NE,

NO y E-O y son un indicativo del grado de deformación que han experimentado las unidades litológicas en el sector.Metodología

Para el desarrollo de este estudio se utilizaron fotografías aéreas a escala 1: 60.000 de los años 1976 y 1989 que cubren la totalidad del área de influencia de la carretera Loja-Zamora. Adicionalmente se tomaron en cuenta únicamente aquellas cuencas y subcuencas donde se ubicaron procesos de remoción en masa. Se obtuvo un total de 170 cuencas. Mediante un Sistema de Información Geográfica (SIG) se determinaron las áreas de cada cuenca (AREA), se identificaron los puntos mas alto y mas bajo en cada cuenca, el índice de Melton y la longitud de la cuenca (LONG). Respecto a este último parámetro debe señalarse que el método original define la longitud de la cuenca como la distancia entre el punto más alto de la cuenca y el limite superior del depósito (inicio del abanico de depositación). En este estudio consideró como longitud de la cuenca la distancia entre el punto más alto y mas bajo de cada cuenca y subcuenca en vista que no existe mayor grado de cambio en los resultados finales (comunicación personal Dr. Lionel Jackson). El radio de Melton se determina dividiendo la diferencia entre el punto más alto y mas bajo (DIFERENCIA) para la raíz cuadrada del área total (RAIZ) de la cuenca. Las unidades están dadas en kilómetros y kilómetros cuadrados. En la TABLA 1 se presentan algunos de los resultados obtenidos y donde se incluye la tipología que se obtuvo finalmente a partir del FIGURA 1 donde se plotea la longitud de la cuenca y el radio de Melton.

AREA(KM2) RAIZ(KM) ALTO BAJO DIFERENCIA DIF(KM) LONG(KM) MELTON RELIEVE TIPOLOGIA

C1 0,57 0,76 2720m 2240m 480m 0,48 1,3 0,6 0,37 Debris Flows

C2 0,47 0,69 2240m 2080m 160m 0,16 0,9 0,2 0,17 Floods

C89 0,96 0,98 2840m 2360m 480m 0,48 1,5 0,5 0,32 Debris Flood

C90 0,53 0,73 2440m 1840m 600m 0,6 1,8 0,8 0,33 Debris Flows

C130 1,75 1,32 2280m 1080m 1200m 1,2 3,0 0,9 0,40 Debris Flood

C131 0,30 0,55 1240m 920m 320m 0,32 1,3 0,6 0,25 Debris Flows

TABLA 1.Resultados obtenidos en seis cuencas dentro del área de estudio

FIGURA 1. Ploteo de cuencas considerando su longitud y el radio de Melton

Resultados y Conclusiones

Se tuvo un total de 3 cuencas susceptibles a inundaciones, 51 cuencas susceptibles a inundaciones de detritos y 119 cuencas susceptibles flujos de detritos. Del estudio de campo realizado a lo largo de la carretera se pudo observar que la ocurrencia de flujos de detritos es muy frecuente principalmente en zonas altas. Ocurren como flujos canalizados y avalanchas.El estudio de fotografías aéreas de diferentes años contribuye de sobremanera a tener una noción bastante clara de la evolución de procesos de remoción en masa permitiendo cubrir un área importante. El estudio en detalle de los depósitos generados por estos procesos de remoción en masa es requerido con el propósito de verificar el grado de certeza que tiene el uso de los parámetros longitud de la cuenca y el radio de Melton para la diferenciación entre flujos de detritos e inundación de detritos.Para futuros trabajos es recomendable priorizar cuencas dentro de las cuales a su vez se efectúa un trabajo a detalle considerando sus subcuencas y los depósitos dejados por procesos de remoción en masa anteriores. El trabajo sobre fotografías aéreas a escala 1:10.000 o 1:5.000 es recomendable para la identificación de flujos y sus depósitos.De forma preliminar se concluye que la utilización de parámetros morfométricos puede ayudar notablemente a la discriminación de procesos de remoción en masa lo que se constituye en una herramienta valiosa en trabajos de planificación territorial y en aquellos casos donde se requiera una evaluación para la implementación de estrategias de prevención y mitigación.

Bibliografía

Hungerbühler, D., 1997. Tertiary basins in the Andes of southern Ecuador (3°00–4°20’): sedimentary evolution, deformation and regional tectonic implications. PhD Thesis, Institute of Geology ETH Zürich, Switzerland, 182 pp.Jackson E., 1987. Identification of debris flow hazard on alluvial fans in the Canadian Rocky Mountains.Litherland, M., Aspden, J.A. y Jemielita, R.A., 1994. The metamorphic belts of Ecuador. Overseas Memoir of the British Geological Survey 11, 147 pp. 488.Proyecto Multinacional Andino, PMA:GCA, 2005. Movimientos en Masa en la Región Andina, una Guía para la Evaluación de Amenazas. Documento Borrador, Colombia.Wilford D. J. et al., 2004. Recognition of debris flow, debris flood and flood hazard through watershed morphometrics.