Geotecnia para el trópico andino
Dinámicasdelclimaandino colombiano.
1 Pg 008
Introducción. Medio tropical y clima andino.
Manizales,¿ciudaddelagua? Unnuevomodelourbano. Cambioclimáticoy sustentabilidaddel territorio.
2 Pg 042
Caracterización geotécnica de los materiales térreos.
Elocasodelbosqueandinoyla selvatropical. Exordiodeunatragedia volcánica. ElEstadoylafuncióndelsuelo urbanoenManizales. Desarrollominero-energéticode Caldas.
Árboles,poblacionesyecosistemas ElRuizcontinúadandoseñales… Terremotoseneloccidentecolombiano. Riesgosparaelaguaenlaecorregión cafeteradeColombia
CerroBravo,trastrescientosañosde calmavolcánica.
ArroyoBruno,entrelamuertenegray lavidawayuu.
ElPaisajeCulturalCafetero:¿sujetode derechos? ¿QuéhacerconlavíaalLlano?
3 Pg 84
La degradación: Erosión y Movimientos en masa.
Elaguaenlabiorregión caldense. Mohán:sinbogas¿pa’ondeva elrío?
Prisasparatiemposdecalma. Laencrucijadaambientalde Manizales.
Colombiabiodiversa:potencialidadesy desafíos.
Agua,ordenamientoterritorialy desastres.
ElterritoriodelRíoGrandedela Magdalena. Elporquédelosaguacerosen Colombia.
4 Pg 134
Métodos de análisis de estabilidad. El factor de Seguridad.
Nuestrasaguassubterráneas. Adaptaciónalcambioclimático paraManizales. Undiálogoconladinámica urbana. Huracanesyterremotos acechan.
ElRuiz,ameritamedidasdeprevención ynopánico.
Hidro-Ituango:unalecturaalacrisis. MineríaenToldaFría¿yelaguaqué?
Laeconomíaazulenlaesferadela producción
5 Pg 194
Tratamiento de taludes.
Climaextremo,desastresy refugiados. Manizales,ciudaddeladeras. Losguetosurbanosolaciudad amable. Anotacionesparaun crecimientoprevisivo condesarrollo.
Nuestrofrágilpatrimonio hídrico.
6 Pg 225
Manejo de aguas.
Laadaptacióndelaciudadal trópicoandino. Unaagendapúblicapara Manizales.
LaamenazavolcánicadelCerroMachín. OtravezElNiño:¿cómoAdaptarnos?
Laadaptacióndelaciudadaltrópico andino.
Acuerdosectorialganadero.
Elcalentamientoglobalarrecia...¿ylas heladasqué?
Nuestrosbosquesdenieblaenriesgo Antropoceno,conceptoculturalo geológico?
Huellaecológica,yHuellahídrica.
Geotecnia para el trópico andino
Sol,climaycalentamiento global.
Caldasaretomarlacadenade laguadua Bioturismoyadaptación ambientalpara EcorregiónCafetera. Pobrezayruralidadcafetera. Notodoloquebrillaesoro.
Colombia:retosydesafíosdelcambio climático.
Ingeniería,IncertidumbreyÉtica. DosnotasparaelPacífico Biogeográfico. MuelledeTribugá. UnamiradaalosmaresdeColombia.
Bosquesenlaculturadelagua. PaisajeCulturalCafetero: disrupciónparaun desarrollosostenible. Laidentidaddelterritorio caldense. Aireurbanocontaminado…¿qué hacer?
Colombia,paísdehumedales amenazados. Sustentabilidadydecrecimiento económico Clima,deforestaciónycorrupción. Patrimoniohídrico:carenciasenla abundancia.
AcuerdoClimático:avance necesariopero insuficiente. Paramosvitalesparala EcorregiónCafetera. ReflexionessobreelPOTde Manizales. Lascuentasdelagua.
IrmaarrasalasAntillas menores.
PerfilambientaldeManizalesy suterritorio. LahistoriadelCerroSancancio. Planeaciónpreventivaycultura deadaptación ambiental.
COP21,unretosocialypolíticoanivel global. ¿Dóndeestálagestiónplanificadoradel riesgovolcánico? Sismo,baharequeyladera. Vulnerabilidaddelasladerasde Manizales.
Plusvalía,desarrollourbanoymercado. Cambioclimáticoypasivosambientales delmodelourbano. ElaguaenColombia:glosas. Unpaíscongrandesretos ambientales.
EldesastredeArmero EcocidioenRíoBlanco
Delaaldeacafeteraalaciudadfragmentada.
complemento.
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Imagen0.1:PromediosanualesdeTemperatura(ºC)yLluvia(mm),yZonificacióndesuelosporhumedaden Colombia.Fuente:www.todacolombia.com
A continuación, esta herramienta que se entrega con propósitos académicos de forma virtual y sin ánimo de lucro, la cual creemos puede resultar de interés para la ingeniería del suelo al ser concebida en el marco de la práctica geotécnica con experiencias en la Ecorregión Cafetera de Colombia, un territorio que se ubica sobre la zona tropical de los Andes más septentrionales de América. De ahí, la inclusión de lecturas con información sobre Colombia y en particular sobre dicha región.
En consecuencia, este material se ocupa de la región montañosa y más poblada de Colombia, un escenario con cerca de 300 mil km2 ubicado entre Ecuador y Venezuela, en el que los Andes cuando se bifurcan entregan tres los valles interandinos y las tierras más productivas, donde el clima bimodal que se condiciona por las interacciones atmosféricas de las costa Pacífico y en parte del Caribe, y con la atmósfera de las llanuras orientales de la Orinoquía y Amazonía, presenta dos temporadas húmedas y dos secas que se alternan a lo largo del año sincronizando sus períodos entre solsticios y equinoccios, y produciendo un régimen de pisos térmicos asociados al cambio de la temperatura con la altitud y posición intertropical, característico de la Región Andina.
Pero el ENOS como fenómeno cíclico de comportamiento errático, se ha venido exacerbando con el calentamiento global, generando fenómenos climatológicos extremos. Durante los años de La Niña, mientras las dos temporadas invernales de Octubre y Abril son en promedio más húmedas, los deslizamientos e inundaciones suelen darse en Noviembre y Mayo; y en los años de El Niño mientras las temporadas veraniegas son en promedio más secas y arrecian los incendios forestales, también se suceden con mayor probabilidad las depresiones tropicales y huracanes por el Caribe, intensificándose el riesgo de eventos hidrogeológico a con las lluvias intensas.
Los Andes colombianos que se inician a partir del Nudo de Los Pastos, donde se bifurcan para dar origen a las cordilleras Occidental y Central, separadas por los ríos Guáitara y Patía, conforman más al norte el extenso Macizo Colombiano, una estrella orográfica donde se origina la cordillera Oriental, que con 1200 km es la más extensa y ancha y joven de las tres. La más antigua de ellas, es la cordillera Central que con una longitud de 1000 km y una altitud media de 3000 m, llega a la costa Atlántica, mientras la cordillera Occidental con 1095 km de longitud y 2000 m de altitud media, es la más baja.
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Imagen0.2:RegionesNaturales(DEAM),CoberturasVegetales(Minambiente),AmenazasísmicaenColombia (Ingeominas)Fuente:http://web.minambiente.gov.co
Las tres cordilleras son de diferente naturaleza y edad: la Central de edad Paleozoica, es fundamentalmente de rocas cristalinas metamórficas, así presente segmentos de vulcanismo y granitos emplazados; la Occidental de edad Mesozoica, muestra rocas en su mayoría de naturaleza ígnea básica, afines a los ambientes oceánicos; y la Oriental de edad Cenozoica, se constituye básicamente por rocas de tipo sedimentario, como calizas, areniscas y arcillolitas.
Los tres principales valles interandinos, que también transcurren de sur a norte, son el del Magdalena localizado entre las cordilleras Central y Oriental, que con una extensión de 200 mil km2 recorre sucesivamente regiones con diferentes climas y vegetación, por lo que en su transcurso alternan praderas, estepas, selvas, ciénagas y pantanos; el del Cauca entre las cordilleras Central y Oriental que, con una extensión de 85 mil km2, comprende una de las regiones más fértiles de Colombia en su parte media; y finalmente el del Atrato-San Juan, de 35 mil km2 de superficie, ubicado entre la cordillera Occidental y la Serranía del Pacifico chocoano, donde transcurren sendos ríos en direcciones opuestas en medio de un ambiente húmedo, ardiente y selvático.
Pero dado que sobre la Cordillera Central encontramos tres segmentos volcánicos de edad reciente, en general las formaciones de cobertura colombianas por ser jóvenes no tienen la madurez ni la estabilidad de los suelos de la plataforma africana. Y dado que su formación en dicho ambiente andino tropical responde a diferentes factores, como lo son: material parental, edad, gradiente climático y altitudinal, topografía y relieve, y formadores biológicos, sus características edáficas, estabilidad y fertilidad, como los posibles usos y adecuados manejos, plantean diferentes retos en materia de uso y manejo, como de desarrollos tecnológicos apropiados.
En la zona andina se localizan los suelos más productivos del país. Una hectárea en la Sabana de Bogotá es 24 veces más productiva que una hectárea promedio en los Llanos Orientales cuyos suelos son lateríticos (oxidados). Igualmente, los del Chocó son suelos lixiviados por las intensas lluvias. Mientras estas dos regiones son de suelos pobres con vocación para la ganadería extensiva, la agricultura de subsistencia y la silvicultura, los suelos productivos de la zona andina presentan una oferta ambiental variada, pero igualmente una demanda de Prácticas salvo pastoriles y agro forestales para un uso y manejo adecuados, dado que son suelos inestables y ecológicamente frágiles. Además de conflictos severos entre uso y aptitud, también existen suelos pobres de notable extensión en el Cauca, Antioquia y Santander.
Según el Ministerio del Medio Ambiente de Colombia, el 69% de la superficie continental del país es de aptitud forestal, pero de esa área solo el 46,6% está cubierta por bosques, y gran proporción de las tierras restantes ha
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sido adaptada a actividades agropecuaria, con fuerte impacto sobre las microcuencas, afectando así el suelo y el agua a causa del mal uso o del manejo inadecuado de los recursos. En suelos de laderas de fuerte pendiente por no ser aptos para la ganadería, de ser viable el aprovechamiento para la agricultura, se deben evitar cultivos rotativos y procurar para las zonas más susceptibles las prácticas de conservación, mediante bosques, productores y no productores. Dichos suelos, además de jóvenes, de su morfología empinada, por estar asociados a rocas blandas alteradas por el intenso ambiente tectónico, están sometidos a un clima de fuertes contrastes de temperatura y precipitación que los hace altamente inestables.
Esto es, si en Colombia predominan las rocas blandas con fuerte alteración tectónica, que son materiales intermedios entre suelo y roca, altamente fracturados y descompuestos y expuestos a agentes bioclimáticos intensos, entonces nuestros suelos tropicales andinos se asocian a macizos rocosos también altamente susceptibles a los factores detonantes de deslizamientos y fallas similares del medio ecosistémico, como son las lluvias y los sismos sobre todo en las laderas de fuerte pendiente donde se han intensificado los procesos de modelado y la deforestación, además de las actividades urbanas.
Los elementos teóricos y metodológicos subyacentes en los mecanismos ecológicos que gobiernan o condicionan nuestros suelos, dependen de cada región, e igualmente las amenazas que pueden afectarlos. Además, la mecánica de los suelos que ha sido desarrollada para los suelos de las latitudes altas donde dominan los suelos transportados cuyas discontinuidades dominantes son horizontales, pocas posibilidades ofrece en el escenario de los suelos andinos de Colombia, que son principalmente suelos residuales formados sobre un macizo meteorizado y tectonizado, cuyas discontinuidades son de variada actitud y disposición aleatoria. Esto hace que en el diseño de obras ingenieriles subterráneas, como lo son túneles y cimentaciones de grandes terraplenes, la incertidumbre resulte ser cinco a siete veces superior a la de las estructuras de concreto. CEEP y GDE ***
Agricultura sostenible: reconversión productiva en el río SanfFrancisco
Aguas subterráneas. Aguas superficiales.
Análisis de la Vulnerabilidad frente a la Amenaza Hidrogeológica
Albert Einstein en los cien años de la Teoría de la Relatividad. Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Caldas en la biorregión cafetera. Cambio Climático en Caldas – Colombia. Ciencias naturales y CTS Círculo de Mohr.
Clasificación de suelos.
Colombia Tropical ¿y el agua qué? Consistencia y plasticidad. Consolidación de suelos.
El Universo. Erosión de suelos. Esfuerzos en masas de suelo. Estructura del suelo y granulometría. Flujo de agua en el suelo. Geología estructural. Geomorfología. Glaciares y desiertos Intemperismo o meteorización. Manual de Geología para Ingenieros Macizo rocoso.
Materia y energía. Mecánica de los suelos. Mecánica Planetaria. Minerales.
Montañas y teorías orogénicas. Movimientos masales.
Newton: de Grecia al Renacimiento. Pachamama – La Tierra. Propiedades hidráulicas de los suelos. Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo.
Riesgo sísmico: los terremotos. Rocas ígneas. Rocas metamórficas. Rocas sedimentarias.
Sistema solar. Stephen Hawking. Un S.O.S. por la bambusa guadua. Tiempo geológico. Tiempo y Calendarios Tierra sólida y fluida. Túnel Manizales. Vulcanismo
Geotecnia para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia.
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima.
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
Geotecnia para el trópico andino
Geotecnia es la aplicación de los métodos científicos y de los principios de ingeniería a la generación, interpretación y utilización del conocimiento de los materiales y procesos que ocurren en la corteza terrestre para la solución de problemas de ingeniería. Para su cabal desarrollo requiere la aplicación de diferentes campos del conocimiento, entre ellos, la mecánica de suelos, la mecánica de rocas, la geología, la geofísica, la hidrología, la hidrogeología y las ciencias relacionadas.
La infraestructura, el urbanismo y las edificaciones en áreas pendientes requieren movimientos de tierra para adecuación de terrenos. Estas actividades dan como resultado taludes de corte y de relleno, pendientes y altos, donde es necesario optimizar el espacio útil, o requieren estructuras de contención. Los taludes y laderas naturales sufren inestabilidad y ocasionan problemas graves con pérdidas económicas y de vidas.
Cuando se construyen estructuras en suelos granulares o plásticos para la adecuación de terrenos en un proyecto vial, una conducción de agua o una edificación, son necesarias estructura o terraplenes con materiales con las características geomecánicas de diseño. Para lograrlo es necesario realizar el control de la humedad, verificar el grado de compactación, la estabilidad volumétrica y la resistencia del suelo. Estos valores se verifican por medio de los ensayos de campo y laboratorio sobre especímenes tomados de la estructura y los análisis de estabilidad física y volumétrica.
Los problemas de la capacidad portante de suelos de una cimentación, los asentamientos, la interacción suelo estructura, los empujes que soporta una estructura y los esfuerzos por presiones de agua, son abordados por la geotecnia. Se incluye la estabilidad de estructuras afectadas por la socavación en ríos.
Figura 1.1 Los problemas vinculados con la construcción de un terraplén incluyen el manejo de aguas superficiales y subsuperficiales, de taludes, de estructuras de contención, la estabilidad volumétrica del suelo, el tratamiento de cauces y el establecimiento de coberturas vegetales. (Fotografía. Carlos E. Escobar P.)
Las estructuras hidráulicas son el soporte de la estabilidad de estructuras como vías, áreas urbanas, tratamientos de taludes, y su omisión o las fallas que se pueden presentar en una estructura hidráulica son causas de problemas
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graves. De ahí que las soluciones de geotecnia incluyen la determinación de los caudales de las aguas de escorrentía, el dimensionado de las estructuras hidráulicas y de los descoles.
Los elementos de subdrenaje contribuyen a la estabilidad de estructuras como vías, muros de contención, pantallas ancladas y taludes, todos conservan su estabilidad en el tiempo gracias a la acción de los elementos de subdrenaje, cuando controlan la fluctuación de los niveles freáticos y las presiones de poro.
Los procesos de modelado del relieve están asociados a factores vinculados al clima, las geoformas, las coberturas vegetales, entre otros; los procesos que intervienen en ellos y sus manifestaciones son diferentes. Identificar adecuadamente las causas, la magnitud y el tipo de proceso, permiten plantear el modelo físico de análisis, al identificar origen y severidad de las causas y adoptar las soluciones al problema. Se estudian los conceptos básicos sobre las causas, los mecanismos y efectos de los procesos morfodinámicos, a la vez que se analizan los factores clima, la hidráulica, la hidrología y la geomorfología fluvial, que los originan y modelan.
Todas las formas del relieve que observamos son transitorias y se deben a la acción antagónica de dos tipos de procesos: los internos, que crean montañas, valles y otras formas del relieve y los externos que tratan de reducir a un nivel común esas geoformas.
Figura 1.2 Las geoformas que observamos y ocupamos son el resultado de los procesos de morfodinámicos que modelan cauces y cuencas (Fotografía Carlos E. Escobar).
1.3.1
Las rocas expuestas en el exterior de la corteza terrestre deformadas y fracturadas por diversas fuerzas de orden natural, quedan sujetas a la acción del agua, el clima, los organismos vivos y la materia orgánica, desintegrándose y descomponiéndose por la acción de la meteorización. Los productos de esa alteración, son entonces desalojados y transpuestos por los agentes de erosión, los movimientos en masa, los flujos y otros desplazamientos del terreno, fenómenos que constituyen procesos naturales del ciclo geomórfico, conocidos colectivamente como "denudación".
La erosión es el desalojo, transporte y depósito de los materiales sueltos de la superficie terrestre, por la acción del agua, el viento y el hielo, con la contribución de la gravedad la cual actúa como fuerza direccional selectiva. Esa acción permanente de la denudación sobre la tierra, es la responsable de la formación de los valles, las montañas
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y otras formas de relieve, las cuales experimentan cambios constantes, bajo la acción de las lluvias, el viento y la fuerza de gravedad, moderados en parte por la cobertura vegetal.
Cuando la erosión actúa a una tasa mayor que la impuesta por los agentes naturales, como consecuencia de actividades antrópicas, principalmente por deforestación, la agricultura, la expansión de áreas urbanas, los proyectos de ingeniería y muchas prácticas de uso y manejo del suelo, se presenta la erosión acelerada o "erosión antrópica", modalidad que constituye impactos negativos a los ecosistemas. Dentro de los daños ambientales es conveniente considerar no solo los que producen las obras civiles, sino también, los relacionados con las actividades antrópicas. Aunque aparentemente la reducción del nivel de la tierra por erosión es muy pequeña comparada con el transcurso de una vida humana (10 cm cada 100 años), la eliminación permanente de la capa más superficial, despoja al suelo de la materia orgánica y de su porción más fina, y con ello, de las sustancias que nutren las plantas. Además, esta capa empobrecida de suelo infértil es muy sensible a la erosión.
La renovación de un suelo que ha perdido su capa orgánica, constituye un proceso sumamente lento; según investigaciones de la FAO, pueden transcurrir entre 200 y 400 años para que se forme un centímetro de suelo en un terreno arenoso. (Ortiz, 1986); en contraste, la desertificación de una región donde los suelos son mal manejados, solo tarda algunos años.
Al tratar el tema de la erosión hídrica, es conveniente considerar tres aspectos:
1) Las geoformas denudativas creadas por erosión y los procesos de inestabilidad asociados.
2) El destino de los materiales desalojados, los cuales generalmente se involucran en procesos de transporte en masa.
3) Los procesos de sedimentación y consiguiente colmatación de los cauces naturales.
Este término abarca un conjunto de procesos debidos a transposición directa de materiales de la tierra por acción de la gravedad. Se consideran dos tipos de movimientos: "desplazamiento en masa", relativo a la movilización descendente de materiales hacia los drenajes naturales, en forma lenta o rápida y en estado relativamente sólido, y "transporte en masa", referido a movimientos rápidos a extremadamente rápidos, de mezclas viscosas de agua y materiales térreos a lo largo de cauces naturales o por el fondo de las depresiones del terreno (Montero 1995).
En el "desplazamiento en masa", las masas afectadas no se desintegran, o muy poco, durante la transferencia, y el carácter de los materiales es esencialmente sólido; mientras que en el "transporte en masa", los componentes inicialmente en estado sólido, se desintegran y se mezclan con agua, y luego se desplazan en estado viscoso. (Montero, 1.991).
Esta diferenciación permite enfocar mejor el análisis de estos procesos; los desplazamientos en masa obedecen esencialmente las leyes de la mecánica de sólidos, mientras que, los procesos de transporte en masa, se rigen por principios de la hidráulica y la mecánica de fluidos. En realidad los procesos de transporte en masa podrían considerarse más bien como procesos de transición entre la erosión hídrica y los desplazamientos en masa y tienen mucho que ver con el destino de los materiales desalojados por erosión hídrica superficial.
Como procesos naturales, los procesos de remoción en masa intervienen conjuntamente con la erosión en la formación de los valles y el modelado general del relieve, y de igual manera que la erosión, su actividad es mucho mayor, cuando intervienen factores inducidos por el hombre.
Es muy significativo que la erosión constituye el principal mecanismo detonante o activador de los deslizamientos y otros procesos de remoción en masa, razón por la cual, se consideran prioritarias todas las acciones encaminadas a prevenir y controlar este tipo de procesos.
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Los procesos de denudación en general, permiten el desplazamiento de grandes volúmenes de regolito hacia la parte baja de las laderas, incorporando estos desechos a la carga de sedimentos transportados por las corrientes. Y en general, en cuencas intervenidas por el hombre, el volumen de esos escombros es considerablemente superior al de los sedimentos normales que llegan a los ríos de cuencas protegidas, produciendo obstrucciones, taponamientos y otros daños a los ecosistemas, que se podrían prevenir y controlar.
El clima puede definirse como el comportamiento anual promedio de los elementos de la atmósfera tales como la temperatura, el viento, la presión, la humedad y la precipitación. Se modifica de manera permanente por los factores de latitud (temperatura), altitud, vientos y vegetación, entre otros. Tomado de IGAC (1989). En relación con los procesos de inestabilidad, la cantidad y distribución de la precipitación durante el año, el tipo y densidad de la cobertura vegetal y el balance hídrico, constituyen los factores climáticos de mayor interés.
Los factores y elementos del clima se pueden agrupar en dos conjuntos básicos: la circulación de los vientos y el relieve, tal como se presenta en la Tabla 1.1 Clasificación del Clima. Dentro de las clasificaciones del clima, tal vez la más conocida es la de KÖPPEN. Se soporta en dos elementos esenciales del clima: la temperatura y la precipitación y considera seis tipos de clima, tal como se presenta de forma muy resumida en la Tabla 1.2.
Circulación de los vientos
La temperatura es más alta en el Ecuador donde los rayos del Sol inciden verticalmente. El aire asciende en la zona Ecuatorial originando zonas de baja presión; luego desciende frío en los polos donde origina zonas de alta presión y regresa al Ecuador. Estos intercambios térmicos producen vientos dominantes que soplan desde los polos hacia el Ecuador. El enfrentamiento de estos vientos origina un cinturón de baja presión llamado Cinturón de Convergencia Intertropical CIT el cual se desplaza latitudinalmente entre los trópicos, dependiendo del plano orbital solar: septentrional en Julio-Agosto y austral en Febrero. El paso del CIT produce tiempo lluvioso o ciclónico y su ausencia tiempo seco o anticlónico.
-Las masas de aire chocan con el pie de monte y las montañas lo cual las obliga a ascender. En consecuencia, se enfrían, condensan y precipitan, produciendo respectivamente lluvias pre-orogénicas y orogénicas.
-Las lluvias se distribuyen espacialmente, dependiendo de la altura de las montañas.
-Debido al ascenso de las nubes cargadas de humedad, su condensación se produce a determinada altura, originando una faja lluviosa denominada "óptimo pluviométrico", por encima del cual las lluvias, por lo general, disminuyen.
-En el Trópico, el gradiente altitudinal, reproduce, de manera algo irregular y en cortas distancias, toda la gama de ambientes de vegetación que están esparcidos en otras partes del mundo, en largas distancias de acuerdo al gradiente latitudinal.
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Tropical > lluvioso A 18°C, todo el año Lluvias abundantes Vegetación de Selvas, bosques y sabanas.
Seco B Grandes variaciones Balance hídrico negativo. Evap. > Precip Vegetación muy escasa
Templado Húmedo C Mes más frío < 18°C >-3°C; una estación lluviosa. Vegetación de bosque y matorral.
Frío Húmedo D Mes más caliente >10°C más frío <-3°C; pocas lluvias y nieve. Vegetación de bosque frío.
Polar E Mes más caliente <10°C pocas lluvias; nieve. Sin árboles.
Vertical o de Montaña H Desciende con la altitud; lluvias mayores en zona de Barlovento
Vegetación variada según el piso térmico
Holdridge (1987), elaboró una clasificación del clima, que tiene en cuenta básicamente las formaciones vegetales típicas de las diferentes regiones latitudinales y pisos altitudinales para diferentes provincias de humedad. La Figura 1.3 presenta las zonas de vida propuestas por Holdridge.
Esta clasificación es muy significativa puesto que tiene en cuenta la armonía que debe existir entre las comunidades biológicas y el entorno físico de los diferentes ecosistemas del mundo, cuyo estudio tiene profundas aplicaciones en la preservación del medio ambiente.
Cada zona de vida está representada por un hexágono que caracteriza valores específicos de biotemperatura, precipitación y humedad.
La temperatura se mide con el termómetro. Esta medición permite apreciar los efectos de la radiación solar y de las masas de aire. Se tiene en cuenta además el rango de temperatura dentro del cual crecen las plantas, (entre 0°C y 30°C), es decir la “biotemperatura”.
Para determinar la precipitación, se toma el promedio de los últimos 10 años expresado en milímetros y los distintos pisos altitudinales que correspondan, representan diferentes asociaciones de vegetación.
Finalmente la humedad se establece con base en la evaporación potencial, la cual es definida por Holdridge (op.cit) como "la cantidad teórica de agua, que podría ser cedida a la atmósfera por la cobertura natural del área, en un clima zonal y un suelo zonal, si existiera agua suficiente, pero no excesiva, durante toda la estación de crecimiento".
En el diagrama de la Figura 1.3 las líneas guías de la evapotranspiración potencial, se cruzan con la de temperatura y precipitación, para determinar los puntos medios de los lados de los hexágonos de cada zona de vida. Las provincias de humedad corresponden entonces a las bandas regionales latitudinales y altitudinales, demarcadas por pares de líneas guía de evapotranspiración potencial.
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Figura 1.3 Zonas de vida según HOLD
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Al plantear el papel de la cobertura vegetal natural Kirkby (1994), compara el efecto de las lluvias para varios ambientes climáticos y la tasa de erosión esperada, según el tipo y densidad de la vegetación en cada región. Con el incremento en la precipitación, aumentan tanto el escurrimiento que produce erosión, como la vegetación que la previene. En la Figura 1.4 se presenta la variación de la tasa de erosión hídrica y eólica para varios climas representativos, considerando el papel de las coberturas y de los cultivos.
Considerando la erosión hídrica en los desiertos o regiones áridas, con precipitación inferior a los 250 mm-año y vegetación muy escasa, se puede presentar erosión severa si ocurren aguaceros intensos; en zonas semiáridas (sabanas y estepas), con precipitación entre 250 y 500 mm-año, aparece una cubierta vegetal de pastizales y matorrales, con alguna efectividad para prevenir la erosión, pero la escorrentía se incrementa de tal manera que, el balance entre la mayor escorrentía, que favorece la erosión, y la protección de la cobertura que la limita, se traduce en una tasa de erosión máxima, en comparación con otros ambientes.
En los bosques tropicales la cobertura es óptima y la tasa de erosión disminuye en principio, pero se incrementa nuevamente donde la precipitación es intensa, sin alcanzar, sin embargo, el ritmo observado en las zonas semiáridas.
En términos generales, se aprecia un incremento en la erosión con la mayor precipitación, y una disminución, con la mayor cobertura. Y es razonable pensar que, cuando la cobertura natural es intervenida para labores agrícolas u otros usos, la erosión en general se incrementa, en mayor o menor medida, dependiendo del tipo de intervención y de la influencia que puedan tener las prácticas de manejo.
En las zonas semiáridas no
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perturbadas, las tasas de erosión se incrementan más con las lluvias que en otras regiones, y es difícil separar los cambios naturales de los inducidos por el hombre. (Kirkby, op. cit.). En cambio, en las zonas subtropicales y tropicales, se ha reconocido ampliamente que la deforestación, el sobrepastoreo y en general los cambios en el uso y el manejo del suelo, contribuyen más al incremento de la erosión y de la denudación general, que el incremento mismo de la lluvia.
Este efecto es más sensible en las regiones montañosas de bosque húmedo, donde las pendientes son altas y la capa de suelo orgánico es extremadamente frágil a la acción del intemperismo por los ciclos de secado y humectación.
Se describe el ciclo hidrológico como generador de lluvias que son factores contribuyentes y detonantes de los procesos de degradación, de gran interés en la ingeniería geotécnica. Las lluvias están íntimamente ligadas a los procesos de erosión e inestabilidad, razón por la cual se trata como punto importante.
La mayor parte de la precipitación que cae sobre la tierra retorna a la atmósfera por evaporación y transpiración, otra se infiltra para alimentar el agua subterránea y el resto escurre, bien sobre las laderas en forma de aguas de escorrentía, o bien se infiltra por la capa superior más suelta del suelo, cerca de superficie, como escurrimiento subsuperficial.
Alguna parte del agua subterránea emerge más tarde adicionándose también al escurrimiento. Estas aguas alimentan los drenajes naturales y llegan al océano, de donde se evaporan nuevamente para reiniciar el proceso. La figura 1.5 presenta un esquema del ciclo hidrológico.
Tomado de Aparicio, 1994.
Figura 1.5 Ciclo hidrológico
En los climas húmedos, cerca de una tercera parte de la precipitación forma el escurrimiento superficial, directo o indirecto. En cualquier lugar sin embargo, la proporción que corresponde a este tipo de escurrimiento, puede aumentar considerablemente si se presentan aguaceros muy intensos y el terreno está desprovisto de vegetación, especialmente si el suelo es poco permeable y la pendiente es muy fuerte.
Y en cuanto a los pozos subterráneos, la eficiencia depende no solo de la permeabilidad de las rocas de los acuíferos detectados, sino también de su recarga, lo que finalmente lleva a la precipitación. En Colombia, la eficiencia de un pozo de la Guajira, estimada en 1 litro por segundo y por kilómetro cuadrado en el Estudio Nacional del Agua,
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IDEAM (2014), es cien veces inferior a la de un pozo de la Región Pacífico o 26 veces menor que la de uno de la Región Andina.
La anterior es la razón por la cual, en cuencas hidrográficas intervenidas por deforestación y prácticas inadecuadas de manejo del suelo, el exceso de escorrentía durante precipitaciones intensas provoca no solamente erosión hídrica severa, sino el incremento desmedido de los caudales líquidos y sólidos, adquieren mayor poder de erosión y ocasionan inundaciones y otros desastres.
Dado que la concentración de isótopos de oxígeno contenida en la atmósfera varía con la altitud, para elaborar los modelos hidrogeológicos suele valorarse dicha concentración isotópica en las aguas subterráneas emergentes cuando son capturadas en los manantiales, para inferir con la diferencia de altitud involucrada el camino recorrido y tiempo de permanencia de las aguas infiltradas.
Y en cuanto a la minería que hoy amenaza los ecosistemas en los bosques alto-andinos y páramos de Colombia, debe advertirse el impacto nefasto de las perforaciones exploratorias, destruyendo acuíferos naturales al afectar la circulación de las aguas de infiltración, por alterar las cuencas hidrogeológicas, permitiéndose con ello la contaminación de cuencas hidrológicas vecinas cuando dichas aguas profundas emergen ya alteradas alimentando los manantiales.
La Ecuación del Ciclo Hidrológico es: Precipitación + Condensación = Escorrentía + Infiltración + Evaporación + Transpiración
De la Ecuación, donde suelen medirse la Precipitación y la Escorrentía, y considerarse la Evapo-Transpiración como una variable conjunta, suele desconocerse la Condensación, pese a ser una variable fundamental sin la cual no se puede comprender el papel de los bosques de niebla y la presencia de las aguas subterráneas en paisajes cársticos de zonas desérticas.
La tormenta en Manizales y Villamaría del martes 18 de abril, sólo fue el preámbulo de una tragedia por un torrencial aguacero, que en la madrugada del miércoles 19, al precipitarse 156 mm en cinco horas y media, desencadena múltiples deslizamientos y deslaves en esta ciudad de 400 mil habitantes: el saldo, la declaración de calamidad pública por la pérdida de 17 vidas, además de 60 viviendas arrasadas o con daños severos y 400 evacuadas. El evento subraya cómo en nuestras jóvenes montañas con sus frágiles laderas cubiertas de cenizas volcánicas, dadas las condiciones singulares del trópico andino y el cambio climático, en las zonas de fuerte pendiente bajo las cuales subyacen rocas con alto grado de plegamiento y fracturamiento, el equilibrio límite de estabilidad ha quedado comprometido por la destrucción del bosque andino y los modelados antrópicos.
En efecto, el trazado fundacional de 1849 de Manizales caracterizado por una retícula ortogonal, que conforme crece la aldea exigió rellenos en cañadas para nivelar el terreno, ya en los albores del siglo XX debe evolucionar para adaptarse a la escarpada topografía, y avanzar hacia el oriente con un trazado de vías en el entorno de las curvas de nivel, lo que permite el progreso de la naciente ciudad con su caracteriza y singular morfología. Pero hacia los años setenta, con el advenimiento de la revolución verde entrando con el monocultivo del Caturra a estas tierras, se producen importantes dinámicas migratorias y con ellas nuevos asentamientos mal planificados, que cambian la fisonomía de la pequeña urbe, donde los barrios del conglomerado se expanden sin control ocupando vaguadas, y presionado los ecosistemas andinos por las vertientes del Chinchiná y Guacaica.
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Figura1.6:AsignacióndeusosdelsueloenManizales,segúnelPOTde2017.Fuente:POTdeManizales,en: http://bdigital.unal.edu.co/57290/1/manizalesporlasendaverde.pdf
Para entonces y dadas las carencias en el ordenamiento territorial y el desconocimiento respecto a las aptitudes y limitaciones del medio, los conflictos por el uso del suelo no darán espera: cuando los eventos geodinámicos empiezan a cobrar vidas, se crear CRAMSA, hoy Corpocaldas, cara institución que capitaliza aportes de la academia y la ingeniería local en el desarrollo de una tecnología para el control de la erosión, aunque ya en el siglo XXI el calentamiento global caracterizado por eventos climáticos extremos entra como nuevo factor ambiental a incidir, no solo en la vulnerabilidad de la ciudad sino también de toda la ecorregión cafetera donde el paisaje deforestado está dominado por potreros que en área por coberturas superan doce veces la aptitud del suelo, y donde los bosques actuales con un 19% sólo representan en el 35% de lo que deberíamos tener como área de protección ambiental.
Es que los árboles, además de descargar las nubes y regular las escorrentías para prevenir el descontrol hídrico y pluviométrico, con sus raíces “amarran” los frágiles suelos de ceniza volcánica que le dan el carácter aterciopelado al abrupto paisaje de nuestras montañas. Pero gracias a la deforestación, tras las abundantes lluvias que sin posibilidad de retención se transforman en torrenciales arroyos, que al superar la capacidad hidráulica del drenaje natural erosionan el terreno de los medios periurbanos y rurales, dichos eventos climáticos desencadenan deslaves y riadas como los que descendieron de Sancancio; y deslizamientos de laderas intervenidas, donde la infiltración acumulada de aguas lluvias, al saturar el suelo desprotegido provocan su colapso, afectado el medio urbano. Queda entonces como lección que los avances en gestión del riego, pese a la red de monitoreo hidrometeorológico, de un sistema de alerta temprana, de los desarrollos tecnológicos para el control de la erosión y de otros haberes institucionales, aunque necesarios e importantes son todavía insuficientes; con el calentamiento global tendremos que continuar saldando cuentas por los escenarios de vulnerabilidad urbana, mientras no avancemos en la adaptación al cambio climático empleando procesos de planeación participativa y no recuperemos como zonas de protección las frágiles laderas del medio periurbano y sus cauces, dadas sus funciones fundamentales como relictos del medio natural de soporte al hábitat, además de emprender otras acciones de cultura socio-ambiental e institucional, que empiezan por ponerle límites a las fuerzas del mercado, donde el Estado debe prevenir la separación de costos y beneficios en la explotación del suelo, y la presión sobre los ecosistemas en las reservas de la periferia urbana.
[Ref:. La Patria. Manizales, 2014/04/24]
Texto de la Conferencia a nombre de la SMP, para la Segunda Semana del Paisaje Cultural Cafetero, que se llevó a cabo en el Teatro Fundadores de Manizales. Manizales, Junio 22 de 2017.
Imagen1.7:ÍconosdelosMundosdeSamogaqueidentificanelterritorio, en http://www.bdigital.unal.edu.co/50853/1/contenido.pdfyMapadelPCCen http://caleidoscopiosurbanos.blogspot.com
El contenido comprende la descripción de la Ecorregión Cafetera, la Caldensidad, la historia, el desarrollo del territorio y el impacto del café, las problemáticas económicas y socioambientales del modelo cafetero, el transporte rural y el bahareque, y el Patrimonio arquitectónico sumado a la Ruta y al Aeropuerto del Café como soportes del bioturismo, para cerrar en un balance de problemáticas y opciones a tener en cuenta para hacer del PCC una opción de desarrollo sostenible.
El “Paisaje Cultural Cafetero es un territorio que cubre sectores cordilleranos ubicados entre 1200 y 1800 msnm de a Caldas, Risaralda, Quindío y norte del Valle del Cauca, pero que también por razones culturales y fisiográficas se deberían incluirse poblados del Sur-oeste de Antioquia, Oriente de Caldas y Nor-oeste de Tolima para no desestructurar el territorio, entendido como una construcción social e histórica.
El 25 de junio de 2011, el Comité de Patrimonio Mundial de la UNESCO declara el Paisaje Cultural Cafetero PCC Patrimonio Mundial de la Humanidad. Al conmemorar los seis años de esta declaratoria, se presentan los desafíos institucionales, socioambientales y económicos a enfrentar para honrar este reconocimiento.
Con un área principal de 141.120 hectáreas (1074 ha en área urbana), el PCC que comprende 411 veredas de 47 municipios de la Ecorregión Cafetera, contempla además un área de amortiguamiento constituida por 447 veredas
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adicionales, cuya extensión es de 207.000 hectáreas donde se incluyen 17 cascos urbanos o cabeceras municipales adicionales que rodean los centros históricos o bienes de interés cultural de la declaratoria. La altitud del área principal del PCC, se ubica entre 1200 y 1800 msnm.
La declaratoria de la UNESCO también es una oportunidad para que, como habitantes de la Ecorregión Cafetera, emprendamos tareas de recuperación y preservación para la transformación de sus ventajas comparativas culturales y naturales en ventajas competitivas, haciendo del PCC una opción de desarrollo social y económico, implementando actividades de reconversión productiva incluyentes que incorporen la producción responsable de bienes y servicios culturales y ambientales, tanto industriales como artesanales, entre ellos el ecoturismo, además de acciones relacionadas con la preservación de los ecosistemas, la biodiversidad y el agua, y el fortalecimiento de la economía rural, como una estrategia de adaptación al cambio climático.
Imagen1.8:ÍconosdelossietemundosdeSamogaenhttp://www.bdigital.unal.edu.co/50853/yÁreas ProtegidasdelaEcorregiónCafetera.SIRAPEJECAFETEROMATER http://www.sirapejecafetero.org.co
El Museo Interactivo Samoga presenta la Ecorregión Cafetera, con cuatro mundos asociados al potencial natural y cultural del territorio, así:
El Mundo de la Tierra, Pachamama recoge el occidente minero con Anserma, Marmato y Riosucio, un lugar de marimbas, de resguardos, de carnavales y de negritudes, y además una subregión panelera con arquitectura de tapia pisada y vocación minera: en el oro de Marmato y Riosucio existe más novela y poesía que en el café; para este territorio triétnico y colonial, la música es el curruláo.
El Mundo del Agua, Bachué en la subregión magdalenense con su recurso hídrico excedentario; es el oriente caldense, tierra de ranchos de hamacas, de chinchorros, de subiendas de bagres, nicuros y bocachicos, del petróleo de Barranca, de la historia de los vapores por el río y de la Expedición Botánica. Es la subregión del bunde, donde sobresalen el bosque de Florencia y los humedales del Magdalena.
Por el Mundo del Aire, Yuruparí, donde el aroma de la tierra del café cubre los dos ejes de la colonización antioqueña; es la región Cafetera propiamente dicha, que empieza en Neira y llega hasta el norte del Valle; es la tierra de las chivas, del bahareque de guadua, de los cables aéreos, de los Ferrocarriles Cafeteros, del bambuco y de la música de carrilera. En este territorio de guaduales y yarumbos, la gastronomía se relaciona con el plato montañero.
Por el Mundo del fuego, Chiminigagua para la alta cordillera con sus volcanes y las fértiles tierras de San Félix-
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Murillo, un espacio geográfico que tiene sus propios íconos en el cóndor, el pasillo, la ruana de Marulanda, los caminos empalizados, la palma de cera, el pasillo y el sombrero aguadeño. Es el territorio del páramo y del bahareque entablado.
Además, para las estrategias de ciencia y tecnología, y la incorporación de los saberes populares, agrega tres mundos más: Chía (arte) dado el carácter pluricultural de la ecorregión, Bochica (lógica) por la necesaria articulación entre ciencia y saberes, y el de Chibchacum (tecnología) para incorporar los desarrollos tecnológicos requeridos en el trópico andino en el marco de un desarrollo sostenible.
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La Ecorregión Cafetera es un territorio complejo, mediterráneo, biodiverso, pluricultural y mestizo que, ubicado en el sector más septentrional de los Andes de Sur América, y con cerca de 2,7 millones de habitantes, está conformado por el Norte del Valle y del Tolima, y por Caldas, Risaralda y Quindío.
En este verde y deforestado territorio, el SIRAP del Eje Cafetero, ha identificado diferentes áreas protegidas que, por su representatividad y extensión, puedan constituir una herramienta fundamental para la preservación de la biodiversidad, bajo el presupuesto de que la degradación y fragmentación de los hábitats naturales conlleva la extinción local o regional de poblaciones de innumerables especies de flora y fauna.
Aunque tanto en el Oriente de Caldas como en el alto San Juan, gracias a la alta precipitación existe un patrimonio hídrico excedentario susceptible de aprovechamientos responsable, se tiene un potencial riesgo para el suministro de agua en el Corredor del Río Cauca y Norte de Tolima asociado al déficit severo de precipitación en temporadas de El Niño y a la limitación por la precariedad de los acuíferos, consecuencia de las rocas impermeables, morfología y deforestación entre Irra y La Pintada.
Y en cuanto al sistema subterráneo de toda la ecorregión, sobresalen:1- las zonas de recarga de los complejos de páramos del PNNN, Tatamá y Caramanta, y la gran cobertura boscosa de bosques alto-andinos en áreas de reserva cordilleranas, en las zonas del Roble y alto del Nudo, y en el bosque de Florencia; y 2- los acuíferos del extenso Valle del Magdalena, de los valles del Risaralda y el río La Vieja alimentado por el Glacis del Quindío, y el de Santágueda.
En la Colonia, la Nueva Granada se erigía como gran productor de oro en el mundo casi todo proveniente de la economía minera del Cauca y Antioquia, una y otra diferenciadas por sus modos de producción social: la caucana soportada fundamentalmente por esclavos africanos (Chocó y Barbacoas) o indígenas (Quiebralomo), y la antioqueña en el trabajo del minero independiente, que entra por Remedios y sube a Santa Rosa de Osos.
Aislada por dos siglos en tiempos de la Nueva Granada, Antioquia que se aplicaba a una economía extractiva y a una agricultura de subsistencia condicionada por la ubicación del yacimiento aurífero, tras el crecimiento demográfico y agotamiento de las minas, produce corrientes migratorias que generan la Colonización del siglo XIX cuyos frentes pueblan, entre otros, el centro-occidente colombiano desde Sonsón, Abejorral y Aguadas, hasta Sevilla y Caicedonia.
Así, al establecerse el principio de “La tierra para quien la trabaje”, ya en el siglo XIX surge en estas tierras colonizadas un nuevo modelo capitalista en el que florece esta economía cafetera de pequeña superficie y alto efecto redistributivo del ingreso, con el cual se acentúa y moldea el carácter definitivo del caldense al crearse una sociedad igualitaria, poseedora de una cultura que se nutre gracias al cultivo y al comercio del café.
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Entre tanto al sur, el Cauca a lo largo del siglo XIX soportaba su economía en las grandes haciendas del fértil valle, con sus masas de campesinos asalariados y sin tierra, basada en un modelo de servidumbre similar al de Cundinamarca y Santander, que contrasta con el anterior.
El café: algo de historia
Imagen1.9:Paisajecaldense,yManizalesaprincipiosdelSigloXX;obrasdelMaestroLuisGuillermo Vallejohttp://www.bdigital.unal.edu.co/39441/
Entre 1913 y 1935, la producción de café del Gran Caldas, según Antonio García presenta un incremento del 539 por ciento, gracias al apogeo de una nueva estructura productiva capitalista soportada en las pequeñas y medianas explotaciones cafetaleras de nuestra región, cuya participación en la producción de café entre 1932 y 1970 por departamentos, pasa del 29.5% al 26.8%. Si en 1932 Antioquia, el Gran Caldas y el Valle del Cauca contribuían con el 57% de la producción nacional, hoy el mapa cafetero colombiano ha cambiado gracias a la expansión cafetera del Tolima Grande, Cauca, Nariño y Santander
Actualmente, por extensión cafetera, el orden es: Huila 154.980 ha, Eje Cafetero 153.230 ha, Antioquia 130.990 ha y Tolima 117.180 ha. Entre 1990 y 2012, el país incrementó la producción total de café 1,85 veces, pasando de 27 millones a 50 millones de sacos. En dicho fenómeno influye la estructura de costos altos asociada a la mayor productividad existente en el Eje Cafetero.
El origen del capital industrial de Colombia, aunque en algunos casos parte de la propiedad de haciendas o de actividades especulativas asociadas al periodo de inflación de 1899-1902, fundamentalmente surge de la producción y el mercadeo de café, después de 1870.
Según Renzo Ramírez Bacca -citando a William Paul-, si por 1870 existían 5 mil fincas cafeteras, hacia 1932 el número asciende a 150 mil, la mayoría de ellas pequeñas propiedades menores de diez hectáreas. Añade que hacia 1970, según el censo cafetero, existen 315 mil fincas cafeteras con una extensión de 4 y 1/2 millones de Ha, de las que 1 millón de ha están sembradas de café, cultivo al cual se aplican 3 y ½ millones de personas, y 1 millón de jornaleros adicionales.
Fundado Manizales (1849), el poblado de bahareque y de caminos de arriería, vive un primer período de economía de subsistencia y de guerras civiles (1860, 1876 y 1884), el que llega hasta la guerra de los Mil días (1900-03). En los albores del siglo XX, cuando se ha creado el departamento (1905), la aldea entra a un segundo período económico de acumulación gracias al café; son los tiempos de los cables y ferrocarriles cafeteros, medios que llevan dicho producto más allá de los mares, y que detonan una apertura cultural que se expresa en la arquitectura ecléctica de Manizales.
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Sigue un tercer período de verdadero desarrollo económico, favorecido por el modelo keynesiano implementado tras la recesión de 1929, el de los Jeepaos y las Chivas cuando se abren los caminos rurales para electrificar el campo y dotarlo de acueductos, además de escuelas y puestos de salud, todo implementado con el concurso de los productores del denominado “grano de oro”, vía Federación Nacional de Cafeteros (1927).
Finalmente, a partir de 1970 entramos a un cuarto período económico, que es el de la crisis social, económica y ambiental, en el que palidecen los poblados cafeteros y el campo, no sólo por el deterioro de los términos de intercambio, sino también por las consecuencias demográficas y ambientales de la Revolución Verde asociadas al monocultivo del monocultivo del café caturra y al empleo de los agroquímicos.
Y tras palidecer la sociedad industrial de ayer y haber desmontado el Estado solidario, con la implementación del modelo neoliberal mediante la Carta del 91, nuestra sociedad ahora más fragmentada, entra a un quinto período: el de la globalización de la economía y la cultura, en el que la industria nacional se desmantela para regresar al modelo de economía extractiva.
Imagen1.10:LacadenadevalordelCafé,ubicadaentreelsistemanaturalylaprovisióndeinsumos,yel consumodelproducto(Adaptada),en:www.dof.gob.mx-yDestinodelasexportacionesdelFondoNacionaldel CafédeColombia,porpaís(2015)
Lo industrial y lo artesanal no son lo mismo: en lo artesanal y en la producción rural, los productos deben ser bienes con identidad cultural y denominación de origen, tener sello verde y estar soportados en economías asociativas, buscando que la organización de productores tenga control de la cadena productiva. Son bienes no industriales los cafés especiales por ejemplo, y las mochilas wayuu, aunque faltan algunos elementos para garantizarle el beneficio a los actores primarios y no para los intermediarios; o las sedas de Anserma donde las tintas deben ser naturales, las pintas o imágenes estar inspiradas en la cultura Umbra, y las moreras poseer certificación ecológica; también el sombrero aguadeño para el cual aplican varias limitaciones que impiden acceder a mercados preferenciales y lograr los beneficios del sombreo panameño.
Contrariamente, lo industrial y agroindustrial son otra cosa, donde obliga la metodología de los clústeres, basada en la producción en serie y las economías de escala, y se requiere contar con una organización que implemente actividades de investigación y desarrollo, tal cual lo hace la Federación Nacional de Cafeteros con Cenicafé. Ejemplo, el clúster cafetero de Colombia, pero cuya crisis se explica por haber concedido dos de los tres grandes eslabones
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de su cadena productiva; el de la transformación y el del mercadeo del café, a terceros, por dedicarse únicamente a vender el café pergamino como materia prima, quedándose en el primer eslabón de la cadena de valor en lugar de transformar y mercadear cafés con valor agregado. Paradójicamente, el primer productor mundial de cafés solubles es Alemania, y de cafés de sabores Italia. En el mercadeo, igualmente sobresales Nestlé, Kraft Foods y Sara Lee / DE.
Una Cadena Productiva, es el proceso integral, que comprende el conjunto de operaciones planificadas, así: 1desde la obtención de la materia prima o insumos, 2- pasando por su transformación mediante determinados factores en bienes o en servicios gracias a la aplicación de procedimientos tecnológicos, y 3- llegando a las operaciones de distribución y mercadeo hasta el consumo final.
La declaratoria de la Unesco (2011) para el Paisaje Cultural Cafetero de Colombia, obliga a implementar acciones concertadas para mitigar las amenazas locales y globales que puedan afectar los atributos que le dan el carácter de Patrimonio de la Humanidad a ese frágil sistema de elementos naturales y culturales.
Ayer cuando arrasamos el sombrío, con la disrupción del modelo cafetero abandonamos un modelo de producción que engrandeció a Colombia desde 1900 hasta 1970, hasta cuando renunciamos a la caficultura orgánica para apostarle con el Caturra al monocultivo del café y a los agroquímicos.
Ahora, con el Paisaje Cultural Cafetero PCC podríamos recuperar la senda perdida, si es que nos decidimos por el rescate de la estructura natural y simbólica de la caficultura tradicional, a la luz de la LOOT 1454 de 2011, puesto que no de otra manera podrán acceder a los instrumentos de financiamiento en el marco de correspondiente Plan de Desarrollo del orden Nacional.
Con el PCC la suerte de los pequeños poblados cafetaleros dependerá del fortalecimiento de la economía rural, del papel del transporte rural como catalizador de la reducción de la pobreza, del bahareque dado su valor como arquitectura vernácula, de la salud del suelo y del agua, del sombrío y de la biodiversidad, de las sanas costumbres, del arrullo de pájaros y cigarras, de las delicias de la gastronomía local, y de esta clase de elementos tangibles e intangibles de nuestro patrimonio cultural y natural. Este paisaje no es de casonas de recreo equipadas con piscinas, propiedad de comerciantes y profesionales que viven de la economía urbana.
Una estrategia para hacer del PCC un factor de desarrollo, es la implementación del “bioturismo”, concepto que incorpora cultura y medio ecosistémico, apalancado con un programa de vías lentas y poblados lentos, en medio de cultivos limpios con sombrío y de productores rurales con su oferta de servicios ambientales y de bienes artesanales, como canastos, tejidos, cerámicas y otras manualidades típicas, donde unos y otros se trancen en un mercado justo, lo que exige además de la preservación de la cultura local, emprender el ordenamiento de las cuencas cafetaleras para alcanzar la protección de la biodiversidad y de las fuentes hídricas.
Ahora, que la apertura económica impulsa la construcción de megaproyectos viales requeridos para la competitividad de los grandes centros urbanos, eventualmente se interferirá la conectividad local con los peajes implementados para su financiación, con los cuales también pueden resultar aislando a las pequeñas poblaciones de la ecorregión cafetera, dada su condición de bisagra consecuencia de nuestra ubicación en medio de las grandes urbes y los mares de Colombia. Es el caso de la subregión del Alto Occidente de Caldas y de otras comunidades rurales de la Ecorregión Cafetera, donde existen pequeños centros poblados de precaria economía rural, que tendrán que hacer uso de estos corredores viales por no contar con una vía alterna expedita para acceder a servicios vitales en la capital caldense.
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Un mismo proyecto puede ser al tiempo, un instrumento de paz o un factor de conflicto: la clave está en la forma como se diseñe y construya con los actores sociales del territorio. La sostenibilidad de la red terciaria de la ecorregión cafetera dependerá cada vez más de dos asuntos imbricados entre sí, como son el desarrollo y aprovechamiento del Paisaje Cultural Cafetero, y la reconversión productiva del sector agropecuario enfocada a resolver la brecha de productividad entre ciudad y campo, y con ella la pobreza rural. Para prevenir las externalidades negativas de los macroproyectos, y no emplear estrategias de crecimiento soportando la competitividad a costa del desarrollo de las comunidades rurales ampliando las brechas que se propone cerrar el PND, se deben ubicar los Peajes adecuadamente para no engrosar los recaudos de las constructoras de autopistas, a costa de la economía rural.
Para comprender la dimensión de esta problemática, basta decir que: a- los ingresos urbanos en las capitales cafeteras donde se concentra más del 50% del PIB regional, superan unas cuatro veces los ingresos rurales; y bmientras las NBI de las capitales cafeteras son del orden del 10% en la provincia, dicho índice supera el 30% en algunos poblados, caso Marmato, Norcasia, Samaná y Victoria, en Caldas.
Manizales, tras los pavorosos sismos de 1878 y 1884 que derrumban el templo principal, se cambia la tapia pisada por esa arquitectura vernácula de estructura temblorera denominada bahareque, configurada por una cercha de arboloco y guadua, con paneles de esterilla cubiertos por una mezcla de estiércol de equinos y limos inorgánicos, arquitectura cuyo mayor exponente era la Catedral de Manizales que se incendia en 1926.
Reclama Albeiro Valencia Llano que, a raíz de los incendios de 1922, 1925 y 1926, que destruyen la cuarta parte de un centro poblado, “de calles estrechas, empedradas y con construcciones en bahareque y tapia, algunos grecolatinos pretendiendo “regresar a las fuentes hispánicas” y la clase dirigente de Manizales enriquecida por la producción y comercio de café, olvidaron que la región se hizo en alpargatas y que nuestra cultura de la colonización, es la de las fondas caminos de arriería y aldeas con casas de bahareque.
De ahí que, según dicho Historiador, Manizales haya emprendido la “segunda fundación”, olvidando las casas de “vara en tierra” al referirse al bahareque, “los caminos de herradura, con recuas de mulas y bueyes”, al reconstruir la ciudad comprometidos con la cultura europea, al implementar una arquitectura ecléctica con mezcla de estilos victorianos, afrancesados e italianos, como “modelo a seguir”, aunque para ello también el bahareque evoluciona incorporando coberturas en láminas metálicas, tablas y cemento.
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Salamina, emblemática y patrimonial
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Para aprovechar las ventajas del Paisaje Cultural Cafetero habrá que empezar por Salamina, un precioso municipio de 1825 fundado en tierra de Carrapas y Picaras, instituido Monumento Nacional desde 1982. Esto, dada su condición de bisagra como articulador de territorios y poblados con historia y etnias, entre el norte y el occidente caldenses.
La aldea de bahareque con su arquitectura vernácula, que es un hito por los inmemoriales continuos urbanos, también resulta estratégica para articular territorios y poblados de sur a norte, con historia y etnias mediante el desarrollo “vías lentas” que abriguen otras poblaciones históricamente ligadas a la Colonización Antioqueña, como lo son: Abejorral, Aguadas y Neira, todas ellas dotadas del bahareque patrimonial aún preservado.
Para mantener esta tecnología constructiva asociada al empleo de guadua, limos y cagajón, además de recuperar la menguada extensión de nuestros guaduales, se deberá fortalecerse la escuela de artesanos del bahareque de Salamina. Si la base natural de Salamina contempla un clima tropical andino y un ambiente tectónico complejo, esta arquitectura “temblorera” soporte del Paisaje Cultural Cafetero, como los guaduales y la biodiversidad, resultan fundamentales para la adaptación ambiental a la amenaza sísmica y al cambio climático.
Aguadas, esplendor entre neblinas y pasillos
guadas, fundada en 1808 al este de Santiago de Arma, sobre la ruta que de Medellín y Rionegro conduce a las provincias de Marmato y del Sur de Antioquia, una tierra de arrieros, clima saludable, bahareque, neblinas y pasillos, que está habitada por gente amable con sentido de familia, en cuyo folclor se conservan tradiciones y costumbres paisas heredadas de la colonización antioqueña del siglo XIX.
La ruta que llega de Medellín y Rionegro, se bifurca en Arma y Aguadas: de un lado para cruzar el río Cauca en Bafú y entrar a la Provincia de Marmato donde están Supía, Anserma y Cartago; y del otro, para entrar a la Provincia del Sur de Antioquia conforme el frente de colonización va ocupando con sus fundaciones la vasta Concesión Aranzazu, cuyos dominios inicialmente establecidos entre la vieja Arma y el Chamberí, se extienden por la vertiente oriental del río Cauca hasta la Provincia de Robledo, ubicada al sur del río Chinchiná.
Tras la fundación de Sonsón (1800) y Abejorral (1805), la nueva aldea de 1808, será el portal más septentrional de entrada en la tierra del sombrero de iraca y el pionono, a la ruta donde el esplendor de nuestra arquitectura vernácula en continuos de bahareque, se repetirá al sur en las nuevas fundaciones del norte caldense.
La Ruta del Café
El municipio de Chinchiná, ha propuesto la creación del Centro Interpretativo de la Ruta del Café CIRCA, como emblema y ente estratégico para impulsar el turismo en este municipio de más de 50 mil habitantes y fundado en 1857, donde se puede establecer un nodo para el Paisaje Cultural Cafetero PCC. Con el CIRCA, se pueden fortalecer aspectos como la educación, la cultura, la ética pública, la equidad y el desarrollo desde la perspectiva regional… haciendo de dicho centro un verdadero tanque de pensamiento que aborde las problemáticas socioambientales de la Ecorregión Cafetera y del Paisaje Cultural Cafetero.
En relación con los elementos notables para estructurar dicho nodo del PCC entre Chinchiná y Palestina, la idea sería: en primer lugar, desarrollar una vía lenta recuperando la ferrovía del antiguo Ferrocarril de Caldas con sus estaciones y túneles desde Chinchiná hasta Villamaría (24 km), y en una segunda etapa hasta Santa Rosa de Cabal (23 km), o si se quiere hasta Dosquebradas, como elemento de conectividad regional. Y en segundo lugar, integrar el nodo con los principales activos cafeteros del territorio, entre ellos: 1- Buencafé Liofilizado, el Centro de Investigaciones del Café (CENICAFE) y la Cooperativa de Caficultores. 2- El Hotel Campestre Curazao, el Ecohotel Centro de Convenciones, la Hostería del Café y la Granja Pinares. 3- Las grandes haciendas y pequeñas fincas cafetaleras que emplean prácticas agroforestales. 4- La Fundación Manuel Mejía Vallejo, creada en 1980 por la Federación Nacional de Cafeteros, y demás instituciones del gremio.
Sin el Aeropuerto del Café, no es viable hacer del Paisaje Cultural Cafetero un motor de desarrollo rural soportado en el ecoturismo. Al extender la pista a 3800 m se podrán operar aviones de alcance transoceánicos con tarifas más económicas para acceder mercados lejanos.
Además de fortalecer la producción de bienes y servicios con valor agregado relacionados con informática, biotecnología y economía naranja, Aerocafé sacará ventaja de por su posición de privilegio como epicentro del Triángulo de Oro de Colombia, un territorio de 200 km de radio, donde habitan 23 millones de habitantes y se genera el 64% del PIB de Colombia.
Según la Asociación Colombiana de Aviadores Civiles, un Jumbo que levanta 75 mil libras del aeropuerto de Rionegro y 83 mil libras de El Dorado, podría levantar 112 mil libras desde Palestina, Caldas, generando economías de un 36% y 49% para Bogotá y para Medellín, en su orden, lo que permite pensar en la conformación de un gran nodo aéreo para las Américas en Colombia, sumado las ventajas de estos tres aeropuertos.
Imagen1.13:ElAeropuertodelCafé,operandoconrutastransoceánicasabajocostopodráresolverlimitaciones delElDoradoydelJoséMaríaCórdoba,yservirdecomplementoalMatecañaaligualquelohacenelJoséMaría CórdobaconelOlayaHerrera.Ver: http://www.bdigital.unal.edu.co/55969/
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Por lo anterior, si desde el Aeropuerto del Café se podrán ofrecer fletes más económicos en aviones de largo alcance, también se podrán resolver limitaciones del El Dorado y del José María Córdoba, y servir de complemento al Matecaña, fortaleciendo así un gran nodo aéreo interoceánico, ubicado entre los aeropuertos de México y Sao Paulo.
Esta ventaja en operaciones aéreas de aviones full carga, pasajeros y combustible, al operar como “Aeropuerto Low Cost” y de carga pesada, ofreciendo desde el centro de las américas, vuelos con destino a Europa, África, Asia y Oceanía, también tiene como plus darle viabilidad al turismo del Paisaje Cultural Cafetero.
Modelo agroindustrial cafetero de dependencia tecnológica, soportado en monocultivos y agroquímicos, sin soporte cultural ni ecológico para hacer viable la preservación del Paisaje Cultural Cafetero PCC.
Conflictos entre uso y aptitud de suelos, deforestación intensa y extendida, minería ilegal y licencias mineras perversas, además de desarrollos urbanos expansivos como factores de vulnerabilidad al cambio climático, amenaza severa de ecosistemas, y crisis del agua.
Existe una profunda brecha de productividad entre economía urbana y rural, y una amenaza adicional que hará que los precarios ingresos rurales con los Tratados de Libre Comercio (TLC), bajen del 25% al 50%.
Un sistema educativo que al priorizar la ciencia, las matemáticas y el lenguaje, por olvidarse de la cultura y las artes no desarrolla el talento humano, ya que está pensado para la sociedad industrial de ayer, pero no para la sociedad del conocimiento.
La fragmentación socio-espacial del territorio, por la pérdida de valores, el precario desarrollo de la identidad cultural y el “para estado”, que han menguado el tejido social y facilitado la corrupción.
Los Municipios abrigados por la declaratoria del PCC, no han capitalizado los instrumentos de la LOOT para constituir un ente territorial que pueda captar recursos del Presupuesto Nacional.
El Paisaje Cultural Cafetero PCC apalancado en el bioturismo, en vías y poblados lentos, en Aerocafé, en la reconversión del modelo agrocafetero, y en la organización de pequeños productores rurales y artesanales controlando la cadena productiva.
Ordenamiento de cuencas para la adaptación al cambio climático, con recuperación de corredores de conectividad biológica, salvaguarda de páramos y humedales, y protección de cuencas abastecedoras de agua.
Políticas de Ciencia, Tecnología imbricadas con la Cultura, y expansión de las TIC al campo, para cerrar la brecha de productividad e ingresos entre los medios urbanos y rurales.
Un nuevo modelo educativo con perspectiva rural y urbana, que le de igualdad prioridad a la cultura, al arte y a la formación del cuerpo humano, y que le tienda rieles al empleo temprano y al campo.
Procesos socio-ambientales soportados en la cultura para el empoderamiento del territorio por parte de los actores sociales, bajo el presupuesto de que la ecorregión es una construcción social de un territorio mestizo, pluricultural y biodiverso.
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Conformación de un ente como las Regiones Administrativas de Planeación, para implementar un Contrato Plan entre los entes territoriales incluidos en la Declaratoria del PCC.
Conclusiones I .. Imagen1.14:Bosqueconbarranquilloobarranquero.ObradePabloChávez,yElcaminante.ObradeCarlos AlbertoOsorioM.
Para apalancar el Paisaje Cultural Cafetero PCC, se requiere de estrategias institucionales relacionadas, en primer lugar, con Políticas de Ciencias y Tecnología que incorporen la Cultura, soportadas en un Modelo educativo pensado para la sociedad del conocimiento, y en segundo lugar fortalecer los precarios procesos de identidad cultural ajustados a la variada singularidad histórica del complejo territorio, dos asuntos para los cuales la articulación del Estado con los sectores de la producción, la academia, la sociedad civil y las comunidades de base, resulta fundamental.
Ahora la cultura será necesaria, no solamente para abrazar los conocimientos ancestrales y los saberes populares, sino también para abrirle espacio a los productores rurales y artesanales, bajo el entendido de que para ellos no aplica la metodología de clúster válida para la industria y la agroindustria, sino la del desarrollo de productos rurales y artesanales con denominación de origen, soportados en la organización de pequeños productores controlando la cadena productiva, y empleando modelos de producción limpia certificados, para acceder a mercados preferenciales.
Habrá que desarrollar el transporte rural como factor de conectividad y como catalizador de la reducción de la pobreza, y desarrollar opciones para el acceso a las TIC no solo desde la provincia sino también desde el campo, además de fortalecer la democracia comunitaria y la sociedad civil, y la presencia del Estado, de la academia y de los gremios de la producción, implementando procesos mediados por la práctica de la gobernanza; esto es, decidiendo y construyendo los procesos de transformación del territorio con y para las comunidades de base, en lugar de implementar decisiones inconsultas ideadas y “socializadas” por los tecnócratas.
La Ecorregión Cafetera, por su ubicación en el trópico andino, donde la interacción de la atmósfera ecuatorial con la del Pacífico, y en menor grado con la altillanura y la Amazonía, proveen un ciclo hidrológico dinámico, gracias al carácter de sus biomas terrestres de selvas, altillanura, y montaña, y a los biomas tanto de aguas dulces, como del Caribe y del Pacífico, cuenta con un patrimonio hídrico, frágil y abundante, espacialmente distribuido con asimetrías y cuyo GINI es del 0,92, y con un ecosistema biodiverso amenazado por deforestación, minería y contaminación.
Allí, donde el agua puede convertirse en un notable factor de desarrollo y de bienestar social para la región, también el modelo agroindustrial cafetero soportado en monocultivos y en el uso de productos químicos, requiere una reconversión estructural, dado que actualmente se constituye en una amenaza creciente para el hábitat animal y
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humano, como consecuencia del cambio climático, el avanzado estado de deforestación de sus cuencas y la crisis del agua. Para el efecto, el agua, el suelo y la biodiversidad, no pueden ser considerados un recurso y como tal un objeto de explotación por la vía del mercado, sino como un patrimonio inalienable que solo debe ser objeto de aprovechamientos responsables.
Se debe priorizar el ordenamiento y reforestación de cuencas, implementando estrategias que resuelvan los conflictos entre uso y aptitud del suelo a partir de modelos de reconversión productiva económicamente viables, que incorporen prácticas silvopastoriles y agroforestales para mitigar la amenaza del cambio climático, además de proteger los ecosistemas estratégicos y bosques alto andinos, y de promover la venta de servicios ambientales haciendo del PCC la locomotora del turismo.
El fenómeno ENSO, además de facilitar la ocurrencia de incendios forestales, compromete la seguridad alimentaria y del suministro del agua en El Niño, también con La Niña trae temporadas invernales con fenómenos extremos asociadas a su fase húmeda, razón por la cual además de combatir la deforestación, proteger las fuentes de agua, resolver los conflictos de uso del suelo, mitigar la vulnerabilidad a los desastres hidrogeológicos y reducir las emisiones de gases de efecto de invernadero, deberíamos revisar a fondo los Planes de Manejo de las Áreas de Interés Ambiental, para verificar si existen instrumentos de alerta temprana y respuesta oportuna en áreas críticas preestablecidas.
1.8.1- Dinámicas del clima andino colombiano.
Resumen:Enlazonatropicalubicadaentrelaslatitudes30°Ny30°S,lascorrientesdevientosalisosque,sometidos alafuerzadeCoriolissevancalentandoeincorporandohumedadmientrastransitanporlasuperficie,alirdesde laaltasubtropicalhacialabajaecuatorial.AlconvergercercadelEcuador,elairecálidoasciendeyseenfríapor expansión,dándoseeldesarrollodenubesdegrandesarrolloverticalalfavorecerselacondensación.Estazona nubosadeinestabilidadatmosféricaquederivaalolargodelaño,enlaquesepresentanfrecuenteseintensas lluviasyenlaqueconvergenlosvientosalisiosdelnoresteydelsureste,eslaZonadeConfluenciaIntertropical (ZCIT).
Imagen 1.15: Dinámica anual de la ZCIT, en: http://www.fondear.orgy Eventos del ENSO durante medio siglo.
Con el solsticio de verano ha concluido el primer período de lluvias del año. Nuestro clima bimodal de la zona andina colombiana está regido por las posiciones relativas de la Zona de Confluencia Intertropical ZCIT, ese ecuador meteorológico que en cada solsticio pasa a ubicarse al sur de nuestro Ecuador, para regresar de nuevo durante los equinoccios al costado norte para traernos las lluvias.
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Pero las anomalías de temperatura del Océano Pacífico, que se constituyen en freno para el desplazamiento natural y regular de la ZCIT, generan desórdenes en el clima: el Niño y la Niña, un fenómeno del Pacífico Sur, reto para la ciencia y la historia. Sus causas reales van más allá de los factores naturales asociados a sus ciclos de 2 y de 7 años, y a su duración media del orden de los 12 a 18 meses, porque también la mano del hombre ha podido penetrar exacerbando el desorden que muestra el funcionamiento de la máquina atmosférica del planeta Las consecuencias de esta oscilación del sur, que se inicia en Australia e Indonesia y se extiende hasta América del Sur, según observaciones hechas desde 1525 entre las que sobresalen los efectos de las temporadas 1940/41, 1972/73, 1882/83, 1986/87, 1990/94, son de enorme importancia para la actividad humana: sequías e inundaciones, deslizamientos y flujos de lodo, epidemias e incendios forestales, trastornos en la agricultura, en la pesca, en el transporte, en la salud, etc.
En los períodos de El Niño, las temporadas de invierno y verano del año son más secas para la zona andina colombiana, y más frecuentes e intensos los huracanes del Caribe. Durante La Niña, ocurre lo contrario: temporadas más húmedas a lo largo del año, con menos tormentas tropicales.
Aún están en nuestra memoria las 30 mil víctimas del desastre de diciembre de 1999 en el Estado de Vargas, Venezuela, fenómeno que pudo tener correlación con el Niño y la Niña, aunque la intensidad del evento océanoatmosférico no haya sido una de las más destacadas.
Ref: Ed. Circular RAC 237 de junio de 2003. http://oam.manizales.unal.edu.co
RESUMEN:Faltaimplementardesdelaciudadpolíticaspúblicassoportadasenprocesosculturalesparaconstruir unterritorioambientalmentesustentableparaManizales,quecomprendanlagrancuencadelríoChinchináysus patrimonioshídricoybióticobajolaperspectivadequeestosnosonrecursos,ydondesecontemplenestrategias yaccionesconcertadasparalaadaptaciónalcalentamientoglobal.
Imagen1.16:AveemblemáticadeManizales,elbarranquilloobarranquero,en:casadrake.com
Tras las tragedias invernales que asolaron nuestro entorno en el último lustro, cerrando el 2012 fuimos sorprendidos con la pregunta que titula mi columna, con la tesis de que ese podría ser el carácter ambiental que mejor define a Manizales, y en la cual se plasma una idea tan cautivadora como desafiante de la que haré eco para desarrollar un somero perfil de la ciudad con las falencias y potencialidades, además de una visión deseable de ella, en tan trascendental materia.
Para empezar, si esta fuera “la cuidad del agua”, ya habríamos adquirido las cuencas abastecedoras de agua, donde los conflictos entre uso y aptitud del suelo abundan, para integrar los corredores de conectividad biológica del margen cordillerano occidental de la ecorregión cafetera; además, proyectos mineros, como el de Toldafría que prospera, no contarían con el silencio cómplice de actores estratégicos de nuestras cuencas; igualmente, tendríamos mayores avances en la solución a la contaminación de los cuerpos de agua con vertimientos residenciales, ya en los distritos sanitarios urbanos de la Quebrada Olivares, el Río Chinchiná y las microcuencas de La Francia y El Arenillo, como en la zona industrial donde por volumen de carga contaminante casi los igualan; y finalmente, el valioso patrimonio institucional de Aguas de Manizales construido a lo largo de tres lustros, no hubiese sido presa de la imprevisión en una administración municipal pobre en políticas públicas ambientales. Sabemos que el “agua pura” identificada únicamente con H2O, es casi un asunto de tablero, y que el agradable sabor de la nuestra tiene un particular encanto. Esto, dado que las naturales antrópicamente incontaminadas, son
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soluciones acuosas variables y complejas, donde las sustancias disueltas explican sabores característicos de los ambientes geológicos, edafológicos y bióticos, escenario en el cual se establece el ciclo hidrológico respectivo, y del cual participan los bosques cuya función consiste en condensar y regular el agua, además de servir como medio y contribuyente directo en los procesos de alteración de los minerales, base de las sales y sustancias que arrastran las aguas infiltradas hasta los manantiales que nutren ríos y quebradas. Pero siendo el fundamental líquido la base misma de la vida en este “planeta azul”, aunque por la escasez del agua potable unos cinco millones de seres humanos mueren año tras año, lamentablemente la Constitución y la ley colombiana la han llevado, con los bosque y la biodiversidad, al terreno de los recursos, y como tal la han condenado al mundo del mercado donde caben el oro y el petróleo, lo que permite que se negocie en mesas de traficantes, olvidando que agua, bosques y biodiversidad no deberían ser objeto de explotación, porque ellos conforman una unidad sistémica indisoluble. Al respecto, el término latino explosio -que se asocia con violencia-, resultaría adecuado para referirlo a la naturaleza de una bomba o al carácter de un modo de producción tan oprobioso como la esclavitud, pero nunca para tratar a nuestra “madre tierra” merecedora de consideraciones superiores. Se enseña en la cátedra de epistemología ambiental del IDEA de la Universidad Nacional, donde se hace eco del fecundo pensamiento del maestro Augusto Ángel Maya, que mientras café y té al igual que oro y petróleo son recursos, dado que tienen sustitutos en el mercado, el agua por su naturaleza no posee ese carácter propio de una mercancía, sino el de un patrimonio inalienable cuyo uso responsable debe garantizar al tiempo, el bienestar humano y la estabilidad de los ecosistemas. En consecuencia, si estas ideas resultasen de importancia para construir un territorio ambientalmente sustentable soportado en la cuenca y su patrimonio hídrico, deberá aprovecharse la histórica decisión de dotar a nuestra ciudad de una Secretaría del Medio Ambiente, ahora encomendada al Partido Verde, para implementar entre otras cosas, políticas públicas ambientales que contemplen procesos participativos al enfrentar las problemáticas señaladas, entrando al terreno del ordenamiento territorial con la amenaza asociada al calentamiento global y la gestión integral del suelo en el nuevo modelo urbano, entre otros, con estrategias concertadas y coordinadas a nivel intersectorial e interinstitucional, para generar una base cultural en la que la construcción social del territorio urbano y periurbano, parta del agua como factor de desarrollo.
Sobre la viabilidad de un proceso bien orientado hacia semejante objetivo, no caben dudas ahora ni cabrán excusas mañana: desde 2003 miembros de la sociedad civil, la academia, ONG y organizaciones sociales de base, promovieron un cabildo abierto sobre el agua en Manizales, proceso aún vigente en el que a partir de medio centenar de ponencias iniciales, se siguen tratando temas como: Río Blanco, cuenca del Chinchiná, PNN los Nevados, zonas de interés ambiental, gestión del riesgo, saneamiento ambiental, tasas retributivas, SSPP públicos rurales y urbanos, manejo de residuos sólidos, lixiviados del relleno sanitario, y minería en cuencas abastecedoras, entre otros. * [Ref: Manizales, La Patria, 2013-01-7]
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Entre los desafíos regionales y locales que deberán enfrentar nuestros planificadores, está el de estructurar la subregión Centro-Sur, en el marco de un nuevo ciclo de 12 años de los Planes de Ordenamiento Territorial que obliga a pensar dicho territorio al año 2024, y de la nueva Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, la LOOT, que pasa del enfoque municipal al de regiones y asociaciones de municipios, contemplando aspectos estructurales como la gestión integral del riesgo y el manejo responsable del medio ambiente, temas en los que nuestra ciudad muestra una notable dicotomía cuando vemos el deficitario manejo de nuestras cuencas y bosques, a pesar de los notables desarrollos en el tema de los riesgos. Al respecto, los cinco municipios que comprenden la capital caldense y su entorno, donde la principal asimetría parte de la concentración del PIB y la población en Manizales, los entes territoriales ya han explorado temas estratégicos para sus comarcas y las formas de organización posibles, tras meses de actividades ininterrumpidas de varios actores sociales estratégicos, entre los que han brillado por su encomiable labor, concejales y consejeros territoriales atentos a honrar la responsabilidad que se les ha encomendado. No obstante, temas sustantivos para resolver la integración, como son el agua, las cuencas, la inversión, los servicios públicos, la movilidad y la vocación de los entes territoriales como elementos clave para decidir sobre la asignación de las funciones metropolitanas y usos del suelo, dependerán del modelo urbano, más que de la figura de integración para la cual la Ley, que ofrece alternativas insuficientes, urge cambios estructurales, razón por la cual habrá que desplegar fundamentos conceptuales y mucha creatividad. Ya no son los tiempos de la ciudad industrial de la primera mitad del siglo XX; ahora las economías que siguen siendo fundamentalmente urbanas, se han tercerizado, al tiempo que las zonas rurales sobre el eje PereiraManizales, desde los años 70 se han rururbanizado, mientras el modelo urbano difuso se fue acentuando: a la par que se especializaban las funciones urbanas demandando cuantiosas inversiones en avenidas para su articulación, en la periferia los predios rurales, antes fincas con clara vocación agropecuaria, se destinaron al recreo, la plusvalía o la especulación, por comerciantes y profesionales como nuevos dueños, cuya actividad económica fundamentalmente resulta urbana.
Pero la tendencia en el medio citadino, ahora cuando las grandes superficies comerciales con sus equipamientos tecnológicos y variada oferta de servicios dispuestos de forma estética, segura y confortable, se multiplican capturando el interés de ciudadanos que van mutando al campo del consumo, es el de la ciudad insolidaria donde el espacio público usurpado por la informalidad se ha degenerado, y en la que proliferan los guetos, tanto para los pobres de las conflictivas barriadas populares, como para las clases pudientes que se encierran en exclusivas unidades residenciales, unos y otros como máxima expresión de una sociedad profundamente fragmentada. Mientras no entendamos las relaciones entre ciudad y campo, entre lo rural y lo urbano, y no comprendamos que la suerte de Manizales igual pasa por Neira que por Pereira, nuestra ciudad continuará postrada a esas leyes del mercado dominante propias del actual modelo de desarrollo, que en nombre de la competitividad, tras haber debilitado al Estado, agotará el agua disponible, envenenará suelos de cultivo y concentrará la riqueza hasta niveles francamente insostenibles. Así las cosas, surge la necesidad de repensar el modelo urbano en que se soportará la subregión Centro-Sur a la luz de las nuevas visiones y teorías de la planificación no cartesiana, para abatir los profundos conflictos del ordenamiento que han dado cuenta de las limitaciones de la ley colombiana, en pro de un territorio sostenible, solidario y competitivo, en el que las tradicionales áreas metropolitanas concebidas como una capital hegemónica, autosuficiente y autocontenida, sitiada por poblados satelitales subordinados, de segunda categoría y erróneamente considerados como funcionalmente inocuos, deben dar paso a territorios equivalorados con competencias complementarias vitales, con identidad cultural, donde se priorice el desarrollo humano, y en el que los entes territoriales articulados hacia adentro y hacia afuera, respondan a una estructura sistémica.
De surtir efecto el nuevo modelo, bajo la premisa de un buen diagnóstico como línea de base y unas visiones regionales afortunadas, antes que competir entre sí las ciudades capitales y marginar comunidades rurales del entorno metropolitano cafetero, con el desarrollo de una red de núcleos urbanos autosuficientes, gracias a la democratización de la infraestructura de servicios y productiva, tanto a nivel de comunas como de los pequeños poblados, surgirá un sistema de movilidad que reduciendo los tiempos de transporte de la casa al trabajo y por lo tanto los viajes motorizados, acercará las oportunidades citadinas a la provincia y facilitará la expansión de servicios de alta complejidad, en virtud de la complementariedad de las economías regionales. [Ref: La Patria/ Manizales, 2112-12-10]
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1.8.4-CambioClimáticoYSustentabilidadDelTerritorio.
RESUMEN: Adiferenciadelcalentamientoglobalasociadoacausasnaturalescíclicascomolasvariacionesdela actividadsolar,elactualcambioclimáticocaracterizadoporelaumentodelatemperaturadelplanetatieneuna componenteantropogénicanotable,asociadaalasemisionesalaatmósferadegasesdeefectoinvernadero. Veamosanivelregionalsusimplicaciones,deconformidadconlosescenariosmodeladosalolargodelsigloXXI que entrega el IDEAM para Colombia en 2015, y los retos para mitigar sus graves consecuencias sobre los ecosistemasenelEjeCafetero,dadalavulnerabilidaddelterritorioasociadaasusaltosnivelesdedeforestación, fragmentacióndelosfrágilesecosistemasymodeloconflictivodeocupacióndelterritorio.
Imagen1.18.Colombia:EscenariosdecambioClimático2011-2100.IDEAM(2015).
Las consecuencias del cambio climático y de la desproporcionada intervención humana señalada en “Colombia Viva 2017” por la WWF, son los ecosistemas en estado crítico y cientos de especies amenazadas, que están poniendo en riesgo de colapso al 86,1% de dicho patrimonio en la Región Andina. En Colombia, el segundo país más biodiverso del mundo, ubicándose por debajo de Brasil, se han identificado 85 tipos de ecosistemas, de los cuales la tercera parte se ha deteriorado, 20 tipos aparecen en estado crítico y 17 más en peligro. Al respecto: a) según “Colombia Viva 2017”, de 284 especies de animales terrestres en los libros rojos (44 insectos, 4 arácnidos, 54 anfibios, 29 reptiles, 125 aves y 28 mamíferos), 41 están en peligro crítico, 112 amenazadas y 131 son vulnerables”; y b), el informe “Escenarios de Cambio Climático 2011-2100” (IDEAM 2015), contempla para Colombia incrementos de Temperatura promedio en las áreas continentales de 1,4°C y de 1,5°C en los mares de la patria. Adicionalmente las lluvias, que se incrementarán en las zonas de montaña entre un 10 y 40%, con máximos en Caldas y Risaralda, también se reducirán entre un 10 y 40% en la costa norte y archipiélago de San Andrés, y en la Amazonía. Y aunque cuenta nuestro territorio en su valioso patrimonio natural con cuatro Parques Naturales Nacionales PNN: el de los Nevados, el Tatamá, la Selva de Florencia, y el Santuario de Fauna y Flora Otún-Quimbaya, tal cual lo hizo Pereira, deberían elevarse a la misma categoría las RFP de Chec y Río Blanco, y el Parque de Cocora, para blindar los ecosistemas y el agua en las capitales cafeteras. A pesar de la Ley 99 de 1993, cuyo Art. 1. N4 dice: “Las zonas de páramos, subpáramos, los nacimientos de agua y las zonas de recarga de acuíferos, serán objeto de protección especial”, este patrimonio está amenazado, no sólo por el cambio climático, sino también por pasivos ambientales y presiones actuales de naturaleza antropogénica.
En Caldas, para el fin de siglo la temperatura del Departamento, según el IDEAM, podrá aumentar en 2,4°C en promedio. Los principales aumentos se podrán presentar en la región magdalenense, en donde la temperatura
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podría aumentar hasta en 2,5°C. Y en precipitaciones, estima el IDEAM que en general el departamento tendrá aumentos de entre un 20% en 2040 y hasta un 28% para fin de siglo, y que en las subregiones Centro Sur, Bajo Occidente y Alto Occidente para entonces, la precipitación podrá aumentar hasta el 30%.
En Risaralda, para el IDEAM a finales de siglo la temperatura podrá presentar aumentos de hasta 2,4°C en los valles de los afluentes del Cauca, y un mayor el incremento hacia el poniente en Pueblo Rico y Mistrató. En precipitaciones añade, se podrán presentar aumentos importantes en promedio de hasta un 28%, y entre 30% y 40% en Pereira, Quinchía y Santuario. En la cuenca del San Juan, la zona cordillerana y otras localidades vecindades del Cauca, se esperan los menores cambios de precipitación. Y en Quindío, estima el IDEAM que para finales de siglo, se podrán presentar aumentos de temperatura sobre el valor actual, en especial hacia el poniente (Quimbaya, Montenegro, La Tebaida, Armenia, Circasia y Filandia) donde esa variable podría incrementarse 2,3°C. Y en cuanto a la precipitación, el mayor aumento con un 24%, se daría en los municipios de Quimbaya y Filandia, según los escenarios modelados.
La migración de las zonas de vida en 170 m de altitud por cada grado centígrado conforme el clima varíe, pasará factura sobre los ecosistemas fragmentados. Habrá que mitigar el descontrol hídrico y pluviométrico, y resolver de paso la fragmentación de los ecosistemas recuperando rondas hídricas, dos problemas relacionados con el alto índice de deforestación que vulnera los derechos bioculturales del territorio e incrementa el riesgo frente a la amenaza del cambio climático.
En suma: la planificación integral para un desarrollo sustentable, en la que los usos del suelo garanticen la función social y ecológica de la propiedad, debe empezar por una adaptación del modelo productivo y de ocupación del territorio, no solo a los preceptos de la ley ambiental sino también a las dinámicas del clima, para garantizar los servicios ambientales y proteger la biodiversidad.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2019.10.7]
1.8.5- Árboles,poblacionesyecosistemas
RESUMEN:Estedocumentosobreelpapeldelosárbolescomosumiderosdecarbonoylaimportanciadelos bosquestropicales,secomplementaconinformaciónrelacionadaconlasproblemáticasdelterritorioasociadosala presiónurbanísticasobrelasáreasdeinterésambientaldelaNaciónylaCiudad,casode laReservaForestal ProtectoradeRíoBlancohoyamenazadapordañoseveroeirreversiblecomoconsecuenciadeloscambiosdeuso delsueloensuanillodecontención,hasidopreparadoparanutrirlaslecturasdelContextodeCTSdelaUniversidad NacionaldeColombiayeltrabajocívicodelaSMPdeManizalescomointegrantedeloscolectivosambientalesde Manizales.
Imagen1.19:Zonasclimáticasdelmundo,enhttps://commons.wikimedia.org/
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El cambio climático como factor de riesgo que compromete el suministro de agua en el 63% de las ciudades del planeta y la seguridad alimentaria a nivel global según el Consejo Mundial del Agua (2017), debe ser motivo para reflexionar sobre la necesidad de una cultura que vele por la protección, conservación y restauración de los bosques. Aunque 1.600 millones de seres humanos en los países más pobres sobreviven por los alimentos, materiales, agua, medicinas, fibras o leña que les provee, también con la deforestación los árboles están desapareciendo de la superficie de la tierra: cerca del 46 por ciento los bosques del mundo, se ha arrasado por el Homo sapiens. Las especies arbóreas que se estiman en 60 mil a nivel global, de las cuales la mayoría son tropicales, equivalen 1/5 de todas las especies de plantas terrestres. En Colombia, donde contamos con 7.500 de ellas, el hábitat natural de algunas se ha reducido el 80 por ciento: es el caso de maderables finos como Abarcos, Caobas y Cedros, y de árboles importantes para otros usos, como el Canelo de los Andaquíes y el Palorosa, que son las 5 más amenazadas, a las que se suman 10 más: Molinillo, Almanegra, Mangle Nato, Roble, Guayacán, Marfil, Palma de cera de la Zona Cafetera, Nolí o Palma americana, Palma de moriche, y Mararay de San Carlos. Nombres como Guaduas, Arbolocos, Alisos, Tulipanes, Pino colombiano y Arrayanes, evocan también valores culturales y usos económicos y ambientales del árbol.
El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, que en la pasada década planteaba sembrar 1 árbol por habitante del planeta, busca proteger las áreas más biodiversas donde muchas de las especies endémicas están en peligro de extinción. Según la Universidad de Yale, aunque tenemos un percápita global de 422 árboles, a través de la explotación forestal y de actividades como la agricultura, la ganadería o la minería, cada año derribamos alrededor de 15 mil millones de árboles, y en el comercio de madera mundial, de conformidad con la WWF, la ilegalidad representa 7.000 millones de dólares al año.
En este planeta donde el tráfico ilegal podría representar el 75% del comercio de madera en 2017 según la WWF, aunque somos el país más biodiverso por kilómetro cuadrado, aún deforestamos 200 mil hectáreas por año y nuestro escenario de riesgos contempla pasivos ambientales por procesos como: sobreexplotación en las selvas, incendios forestales y talas intensivas para expandir la frontera agrícola y urbana o extender potreros, además de plagas de insectos y enfermedades forestales; fenómenos todos cuyas consecuencias han sido la pérdida del hábitat de especies y ecosistemas, además de caos en la regulación del ciclo del agua, y de erosión del suelo por acción de vientos y escorrentías, lo que se traduce en desertificación y desastres por ocurrir.
Si en Colombiana, dado que el 74% de la población habita ciudades y cabeceras, falta conocer de las interacciones en el trópico andino entre ecosistemas urbanos y entornos suburbanos y rurales asociados, y profundizar en el conocimiento de la distribución de los árboles para comprender la biosfera terrestre y mejorar el hábitat, también en Manizales, donde una gestión histórica el Honorable Concejo Municipal acoge el clamor mayoritario de un Cabildo abierto que reclama poner freno a las regresiones ambientales del modelo de expansión urbana, nuestra planificación deberá desarrollar una política pública con estrategias de adaptación al cambio climático y suministro de servicios ambientales, además de acciones para recuperar cuencas y rondas hídricas deforestadas, y prevenir la fragmentación de bosques que amenaza nuestra biodiversidad. Adicionalmente, desde la academia deberemos investigar sobre los ecosistemas urbanos y su relación con la estructura ecológica en este fragmento del medio tropical andino, con su particular clima, laderas inestables y ambiente vulcano-tectónico, como fundamento del bienestar general con el objeto de lograr un desarrollo tecnológico autóctono que le ofrezca solidez ecológica a las transformaciones del medio natural a través de la cultura, sin comprometer el ecosistema al satisfacer las demandas del territorio, mediante la creación de elementos para la arquitectura del paisaje, la regulación acústica, térmica y lumínica, la química ambiental y ecología de los ecosistemas, la calidad del aire y del clima, y la estabilidad de los suelos en laderas y cauces de protección.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2017.10.9]
1.8.6- ElRuizcontinúadandoseñales…
RESUMEN:ElRuizesunvolcánactivoenestadoON,quesegúninvestigadoresdelInstitutoColombianodeGeología yMinería(Ingeominas),registraalrededorde12etapaseruptivasenlosúltimos11milaños.Perodadalaactividad sísmicasentidaeneláreadeinfluenciadelvolcán,elobservatorioVulcanológicoySismológicodeManizales recomiendamantenerla“alertaamarilla”yatenderlasmedidasdeprevisiónyprevencióncorrespondientes,según losriesgosalqueestánexpuestoslospobladoresdeconformidadconelmapadeamenazaspotencialesdelVolcán.
Un sismo ocurrido el viernes 7 de octubre a las 15:34 hora local asociado al volcán Nevado del Ruiz y con magnitud 4,2 en la escala de Richter, según el Servicio Geológico Colombiano, fue sentido en Manizales, Chinchiná y Villamaría (Caldas), en Herveo, Vistahermosa y Murillo ( Tolima), y en Santa Rosa, Dosquebradas y Pereira (Risaralda). Aunque el evento ocurrido a tan solo 5,4 kilómetros de profundidad y epicentro 4,4 km al norte del cráter, necesariamente no es erupción inminente, dada su naturaleza volcanotectónica al estar asociado a fracturamiento de rocas dentro del edifico volcánico, si obliga a mantener las previsiones a que da lugar el estado de alerta amarillo. Igualmente, en Febrero 6 del presente año a las 20:39 también se había presentado otro sismo de similar naturaleza con 3,6 magnitud en el Volcán Nevado del Ruiz, a una profundidad de 4,9 kilómetros, que fue sentido por los habitantes en el área de influencia del volcán, razón por la cual se recomendó estar atentos a la evolución de los procesos.
Mientras la Unidad de Gestión del Riesgo de Manizales realizó un recorrido por diferentes puntos de la ciudad sin advertir incidentes por el temblor, las autoridades de Caldas y Tolima han recomendado mantener el estado de alerta correspondiente al citado nivel III de amenaza, de conformidad con las dinámicas del fenómeno volcánico. Si lo normal en un volcán activo como el Ruiz que sigue en actividad emitiendo pulsos de cenizas y gases, es erupcionar, también parece sensato esperar eventos cuyo alcance espacial se aproxime a las previsiones señaladas en su mapa de amenazas, para prevenir desastres como el ocasionado con la erupción del 13 de noviembre de 1985, cuando desapareció Armero. Entre tanto, la comunidad que recuerda la citada tragedia, conocedora del eficiente desempeño de los miembros del Observatorio Vulcanológico y quien ha estado preparándose durante lustros, guarda la calma y continúa presta a acatar las medidas de previsión, y a seguir las instrucciones de los Comités de Emergencia. A pesar de los eventos históricos de 1595 y 1845, y de los efectos destructivos de los flujos de lodo del 13 de noviembre de 1985, el riesgo actual ya no resulta ser tan determinante, gracias a la preservación de los usos del suelo previniendo la ocupación conflictiva a lo largo de las vaguadas de los ríos afectados hace 30 años, y a la existencia del Sistema Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres.
En el Pleistoceno, hace 1,8 millones de años, según Jean-Claude Thouret; Armando Murcia y Rosalba Salinas, tienen lugar las primeras erupciones, que corresponden al período ancestral que dura entre 0,8 a 1,0 millones de años, en el que se forma un complejo de grandes estratovolcanes que colapsan, quedando calderas de entre 5 y 10 km de diámetro. Continúa el período antiguo que dura entre 0,8 a 0,2 millones de años, en el que se desarrolla un nuevo complejo de grandes estratovolcanes que incluyen lo que era entonces el Ruiz, el Tolima, el Quindío, y el Santa Isabel; luego entre hace 0,2 y 0,15 millones de años, una vez más se formaron calderas explosivas en sus cumbres.
Finalmente, según dichos investigadores, entra el periodo presente hace aproximadamente 150.000 años, en el que se desarrolla el actual edificio volcánico a través del emplazamiento de domos andesíticos y dacíticos, en medio de las viejas calderas. Según Ingeominas, durante los últimos 11.000 años, el Ruiz ha tenido cerca de 12 etapas eruptivas con múltiples corrimientos de tierra, flujos piroclásticos y lahares, en las que se ha dado la destrucción parcial de los domos de la cima. Las erupciones importantes datadas por radiocarbono concluido el Holoceno y ya en el Antropoceno, son del 6660 a. C., 1245 a.C±150 años, cerca del 850 a. C. y 200 a.C±100 años, así como del 350 d.C±300 años y 675 d.C±50 años. (Ref: Revista Eje 21. 2016/10/8).
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Imagen1.21:AmenazasísmicaenColombia:valorespicodeaceleraciónyvelocidadsísmicasdediseñoAayAv parauneventoconunperíododeretornode750años.ComitéAIS-300,enEstudioGeneraldelaAmenaza sísmicadeColombia2009.
Al llegar esta Semana Santa con preocupantes noticias que invitan a reflexionar sobre las penurias de los bomberos voluntarios de los municipios de Caldas ocasionadas por la falta de recursos para su funcionamiento, y los pendientes del POT 2017 de Manizales relacionados con la microzonificación sísmica, la norma geotécnica, la protección y seguridad contra incendios, las edificaciones de bahareque y la estructura ecológica de soporte, quisiera hacer una lectura a las lecciones del fatídico terremoto de Popayán ocurrido a las 8h 15m de la mañana del Jueves Santo de 1983, cuando 18 segundos de sacudidas cobraron 300 vidas y causaron pérdidas estimadas en U$580 millones, equivalentes al 1,5% del PIB de entonces, con daños invaluables como los de la cúpula de la Catedral Metropolitana (1906), el Templo de Santo Domingo (1788) y la Torre del Reloj (1673), tres joyas del Centro Histórico de una de las ciudades emblemáticas de Colombia y que hasta entonces fuera conocida como “la ciudad blanca”, dados los hallazgos de diversos estilos de pintura mural en varias fachadas coloniales que ahora destapados tras la reconstrucción se pueden contemplar. Lo anterior, porque si en algo ha cambiado el país en la gestión del riesgo por la vía de la prevención frente a la amenaza sísmica, ha sido gracias a la creación en 1993 de la Red Sísmica Nacional a cargo de Ingeominas y a la expedición del Decreto 1400 de 1994 que crea el Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, todo esto como herencia del terremoto de Popayán de hace 36 años, del cual el país aprendió que era necesario normar las construcciones para soportar las sacudidas del suelo, prever la concentración de daños en edificaciones de pocos pisos, reducir la flexibilidad en los edificios aporticados, mitigar la vulnerabilidad de vigas y columnas dotándolas de más de estribos, resolver la fragilidad de estructuras en tapia, incorporar el diseño en elementos no estructurales y acometer la microzonificación urbana. A esto deberá añadirse que posteriormente la norma se ha venido actualizando, para contemplar las construcciones en tierra o bahareque del patrimonio arquitectónico y los problemas derivados de las asimetrías como fuente de cambios abruptos en rigidez y resistencia de las estructuras, entre otros asuntos.
Volviendo al caso de Manizales, debemos partir del reconocimiento a los esfuerzos interinstitucionales que desde 2012 hace la ciudad, implementando un sistema integral de gestión de riesgos que contemple el análisis de sus causas y factores contribuyentes además de su evolución espacial y temporal, y en el que se contemplan el manejo de información, la investigación y monitoreo de las amenazas geodinámicas (sismos, deslizamientos y lluvias), la capacitación y transferencia tecnológica en temas relacionados, lo que explica la incorporación en el POT de los
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pendientes señalados: sin ellos, se hace difícil precisar el modelo de ocupación del territorio ajustado a la aptitud del suelo y por lo tanto a la oferta ambiental de su estructura ecológica, dado que de la amplificación sísmica y tipología constructiva de cada segmento de la ciudad dependen no sólo el nivel de pérdidas, sino también el diseño sismorresistente de las estructuras vulnerables a intervenir. A modo de recuento histórico, en el Occidente Colombiano donde la amenaza es alta, ya que la fuerza sísmica a contemplar en los diseños estructurales varía desde aceleraciones (Aa y Av) del 50 al 40% en la costa del Pacífico, hasta el 25% en las capitales del Eje Cafetero, Cali y Pasto; esto contra un 15 a 20% para el caso de Medellín, Ibagué y Bogotá que aparecen en zona de amenaza sísmica intermedia. Nuestras fuentes sísmicas en la provincia sismo-tectónica que va del Eje Cafetero hasta Nariño, son dos: el sistema de fallas de Romeral que transcurriendo por la vertiente occidental de la Cordillera Central origina eventos superficiales, como los del Quindío (1999) con magnitud 6,2 (Richter) e intensidad IX (Mercalli) y el de Popayán (1983) con magnitud 5,5 e intensidad VIII; y segundo la zona de subducción cuyos eventos de magnitud cercana a siete con treinta veces más de energía, por ser profundos hacia el interior de la citada provincia no hacen el mismo daño en estas ciudades mediterráneas: véanse los sismos de 1962 (El Cairo), 1979 (Mistrató), 1995 (Tuluá) y 2013 (Nariño). [Ref.: La Patria. Manizales, 2019/04/08]
En este territorio biodiverso pero deforestado, pluricultural y mestizo, caracterizado por ser una zona tropical andina ocupada por cerca de 3,7 millones de habitantes herederos de una cultura cafetera, la mayor proporción de su población deberá enfrentar la amenaza climática bien sea por eventos climáticos extremos que se traducirán en falta de agua y desastres naturales, o por el incremento de la temperatura, que ocasiona pérdida de biodiversidad facilitada por la fragmentación de los ecosistemas. En la Región Andina de Colombia el clima bimodal –con sus periodos de lluvias y secos que cambian con los equinoccios y solsticios– está condicionado por el ENOS, ese fenómeno climático de comportamiento cíclico y carácter errático que ha venido intensificando inundaciones o sequías tanto en los periodos de El Niño, cuando las temporadas de invierno y verano del año son más secas, como durante La Niña, cuando ocurre lo contrario1
En el patrimonio hídrico de la ecorregión aparecen tres páramos como áreas de recarga:
Tatamá
Caramanta
Parque Nacional Natural de los Nevados
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También están los bosques alto-andinos, en los que sobresalen las zonas del Roble, el alto del Nudo y el Nevado del Ruiz –conocido también como la Mesa de Herveo– que comprometen la infiltración y la biodiversidad afectadas por los procesos de potrerización y usos conflictivos del suelo.
En cuanto a los acuíferos –además del extenso valle del Magdalena como gran reservorio–, están los valles del río La Vieja por la vertiente del río Cauca, cuyo potencial de agua subterránea se asocia con el glacis del Quindío, el valle del Risaralda y la zona de Santágueda.
De otro lado, aunque la copiosa precipitación en el oriente caldense ofrece un patrimonio hídrico excedentario susceptible de aprovechamientos hidroenergéticos, allí también están las cuencas más degradadas como las de los ríos Chinchiná, Otún, Quindío y Combeima, lugares que albergan las ciudades capitales emplazadas sobre sus abanicos aluviales.
Como escenario de alto riesgo de sequía está el Cañón del Cauca, peligro que se acentúa entre Irra y La Pintada por el carácter impermeable de las rocas, el grado de deforestación y lo abrupto del relieve.
Desde la perspectiva ecosistémica existen suelos de notable productividad en la alta cordillera entre San Félix y Roncesvalles, en los valles del Magdalena Centro, La Vieja y el Risaralda, y en la zona cafetera desde el sur de Neira hasta el Quindío, gracias a la variedad de paisajes y climas andinos de montaña, con sus complejos volcánicos, altiplanicies y valles tropicales, aunque se han formado suelos en su mayoría jóvenes, de mediana fertilidad natural y ligera acidez.
Si a partir de los años veinte la distribución y el desarrollo de pequeños poblados y veredas cafetaleras se fue haciendo importante y vigorosa gracias a la caficultura, después de 1970 sobrevinieron los efectos nocivos para la salud del agua y del suelo como consecuencia de la revolución verde, asociados con la introducción de monocultivos sin sombrío y el empleo de agroquímicos.
A partir de 1991, y tras la irrupción del modelo neoliberal y la reforma del Estado con la “reprimarización” de la producción y la instrumentalización de la naturaleza, creció la presión sobre la estructura ecológica al tiempo que arreció la problemática de los desastres ambientales ocasionados por eventos climáticos extremos que les “pasaron factura” a los pasivos ambientales del modelo de ocupación del territorio.
A tal punto que en el 2000 la gravedad de la deforestación en la ecorregión se expresó en los conflictos por el uso del suelo así: mientras la superficie apta para potreros era del 4 % del territorio, las coberturas en dicho uso alcanzaron el 49 %, y mientras el potencial forestal era del 54 %, las áreas en bosque bajaron al 19 %2, según Alma Mater.
Imagen1.24:estructurafisiográficadelaecorregióncafetera.Fuente:Ideam
Dado que en las cuencas altas –2.000 msnm– y en las zonas bajas y cálidas –por debajo de los 1.200 msnm de altitud– se presenta deforestación, el sector agropecuario deberá replantear el modelo productivo desde la perspectiva ecológica, implementando la agroforestería y las prácticas silvopastoriles para resolver dicha problemática.
Y para los suelos ubicados entre los 1.200 y 1.800 msnm, el referente deberá ser el Paisaje Cultural Cafetero, una declaratoria de la Unesco en beneficio de 47 cabeceras y 411 veredas que demanda una caficultura orgánica con sombrío, en la que además de reivindicar la economía rural se le deberá apostar a la producción limpia y a la incorporación de valor agregado a la oferta de bienes culturales y servicios ambientales, en busca del control de la cadena productiva.
En general, para mitigar la amenaza del cambio climático, en todo el territorio se deberá priorizar el ordenamiento y la reforestación de cuencas, incorporando estrategias que resuelvan los conflictos entre el uso y la aptitud del suelo a partir de modelos de reconversión productiva económicamente viables, que se soporten en la apropiación social del territorio.
Entre tanto, en los actuales planes de desarrollo se deberán implementar políticas de ciencia y tecnología imbricadas con la cultura, para resolver la brecha de productividad que sume en la pobreza los medios rurales y un nuevo modelo urbano más verde e incluyente, que controle el uso expansivo del suelo. Además, se debe generar confianza mediante prácticas sociales de gobernanza y transparencia, y reconstruir el tejido social haciendo de la identidad cultural y el desarrollo social y humano los pilares del desarrollo.
Acciones frente al clima y el desarrollo. Acuerdo Climático: avance necesario pero insuficiente.
Aeropuerto del café, Ciudad Región y Paisaje Cultural Cafetero Agenda Ambiental Caribe: Reflexiones Ambientales
Aguacate en la tierra del café.
Análisis de la Vulnerabilidad frente a la Amenaza Hidrogeológica
Al Bahareque le Fue Muy Bien. Árboles, poblaciones y ecosistemas. Astronomía en la Edad Media y el Renacimiento.
Asuntos del clima en Colombia vistos desde El Niño
Bosques, Cumbre del Clima y ENSO.
Bosques: regulación hídrica y pluviométrica.
Ciclo Geológico.
Colombia: riesgos geodinámicos y hábitat. Caldas en la biorregión cafetera.
Dinámicas del clima andino colombiano.
Daños ambientales producidos por empresas serán letales para Colombia Doscientos años de regresiones rurales en Colombia.
Ecorregión Cafetera: evaluación ambiental del territorio.
Ecorregión y bioturismo
El árbol nacional, especie vulnerable en amenaza
El cóndor de los Andes, en grave amenaza.
El cuidado de la casa común: Agua y Clima
El desastre en el río Mira
El ocaso del bosque andino y la selva tropical.
Fragmentación urbana y clima en Colombia
“Gestión del riesgo por inestabilidad de terrenos en Manizales: Conclusiones y Recomendaciones”.
La encrucijada ambiental de Manizales. Laderas del Trópico Andino: caso Manizales.
Manizales: El futuro de la ciudad Manizales: complejidades de su territorio y ordenamiento Manizales: un diálogo con su territorio. Más espacio y oportunidades para el ciudadano.
Paisaje y Región en la Tierra del Café. Plusvalía urbana para viabilizar el POT de Manizales.
Red de Veedurías Ambientales de Caldas RVC: Carta Abierta 2022. Reflexiones para el manejo de la guadua en Palestina – Caldas.
Sistematización de Experiencias y Estrategias de los PAI de la cuenca del río Guarinó y la Charca de Guarinocito. Territorio y Región: Caldas en la ecorregión cafetera.
UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga. Una mirada al contexto regional. ¿Violación de derechos ambientales en Río Blanco?
Geotecnia para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia.
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima.
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
El estudio de los materiales pétreos (suelos– materiales intermedios-roca), aborda varias facetas como los elementos que integran las obras civiles, en forma pasiva, como en los taludes, interactuando con estructuras de contención en muros o en edificaciones y como elementos de construcción que integran terraplenes y túneles.
El análisis es soportado en la geología, en la mecánica de suelos y en la mecánica de rocas, con miras a que el ingeniero realice el diseño de proyectos con un mínimo de problemas de construcción, por ejemplo cuando se trata de la estabilidad de un talud, el diseño de un terraplén, el control de erosión o socavación por encoles o descoles de estructuras hidráulicas de una vía, los estudios de vías nuevas o existentes, las fuentes de material, la optimización de explotaciones, la evaluación de riesgos geotécnicos, la patología de estructuras, la selección de corredores para infraestructura como poliductos, vías y canales, entre otros.
Un suelo, un material intermedio o una roca puede formar la cimentación de una estructura o la estructura misma, donde atienden, en unos casos, y aplican en otros, esfuerzos y sufren deformaciones que los afectan. Estos materiales están siendo alterados por agentes externos como el clima, el flujo de agua superficial y sub-superficial, los eventos naturales, la flora, la fauna y las actividades antrópicas, entre otros.
Como estructura, los suelos, los materiales intermedios y la roca presentan resistencias muy variadas: la resistencia de los suelos es baja, la de los materiales intermedios está gobernada por la matriz de un conglomerado o la composición granulométrica de un material granular grueso, y la resistencia de la roca depende del estado del macizo rocoso, principalmente del grado de alteración, del fracturamiento, la disposición de las estructuras del macizo como fracturas, diaclasas, foliaciones, todos ofrecen respuestas diferentes y los problemas a abordar tienen diferentes complejidades debido a las deformaciones, la compresibilidad, el control de humedad, la resistencia mecánica; mientras que la roca sana y dura, puede plantear problemas de economía o de estabilidad. Los suelos son materiales que se clasifican como cohesivos y granulares. Los materiales granulares como gravas arenas y limos no plásticos, poseen mejor capacidad de soporte y baja compresibilidad, las arenas y los limos son erosionables, pueden presentar potencial de licuación, perder capacidad de soporte por flujos de agua ascendente o tubificación cuando los suelos de terraplenes quedan mal compactados o deficientemente drenados.
Figura 2.1 La estabilización de un talud incluye la exploración, la toma de muestras, los laboratorios, el campo y los análisis. (Carlos E Escobar P.)
Los suelos cohesivos presentan otras propiedades que son evaluadas en la geotecnia: la permeabilidad es baja, son compresibles, las resistencia es menor, tienen cohesión, el ángulo de fricción interna es más bajo que el de los materiales granulares y presenta dificultades vinculadas con la magnitud y el tiempo que puede demorar las deformaciones que pueden afectar una estructura, la excavación para la conformación del suelo y la construcción de terraplenes son muy sensibles a las condiciones del clima, principalmente durante los inviernos.
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Los limos orgánicos son compresibles, inestables y sus parámetros mecánicos son muy heterogéneos, motivos que hacen que sean removidos del todo o en parte y sustituidos por materiales friccionantes o de mejor calidad.
Las rocas ígneas sanas son duras y admiten taludes de corte vertical. La excavación es más difícil y la rugosidad superficial baja, demandaría un material intermedio para apoyar una estructura en tierra.
Las rocas sedimentarias son menos duras, facilitan la excavación, pero pueden tener estratos deleznables, estratificación desfavorable, o capas desleibles como yesos o margas y presentan comportamiento anisotrópico.
Las rocas metamórficas varían en calidad, desde las cristalinas a las foliadas; las más frecuentes, como esquistos y pizarras no siempre exigen explosivos y no siempre resultan estables.
Figura 2.3 Esquema de una muestra de suelo, para la indicación de los símbolos usados: V volumen y W peso
El suelo tiene tres fases constituyentes: la sólida, la líquida y la gaseosa. La fase sólida está formada por las partículas minerales del suelo (incluyendo la capa sólida adsorbida); la líquida por el agua (libre, específicamente), aunque en el suelo pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa comprende sobre todo el aire, pero pueden estar presentes otros gases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico).
Las fases líquida y gaseosa del suelo comprenden el volumen de vacíos (VV), y la fase sólida constituye el volumen de sólidos (VS).
Un suelo está totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por agua.
Un suelo en tal circunstancia consta de dos fases, la sólida y la líquida.
La relación entre las fases constitutivas del suelo (sólida, líquida y gaseosa), permite avanzar sobre el análisis de la distribución de las partículas por sus tamaños y sobre el grado de plasticidad del conjunto.
En los laboratorios de suelos se determina fácilmente el peso de la muestra húmeda, el peso de la muestra secada al horno, el volumen y la gravedad específica de las partículas que conforman el suelo, entre otras.
Sólidos: fragmentos de roca, minerales individuales, materiales orgánicos.
Líquido: Agua, sales, bases y ácidos disueltos, incluso hielo.
Gaseoso: Aire, gases, vapor de agua.
Figura 2.2 Esquema de una muestra de suelo y el modelo de sus fases.
Las relaciones entre las fases del suelo son necesarias en la geotecnia para la determinación de la magnitud de los esfuerzos. La relación entre las fases, la granulometría y los límites de Atterberg se utilizan para clasificar el suelo e identificar su comportamiento.
Modelar el suelo es colocarlo en fronteras, sin olvidar que el suelo es un modelo discreto y se incluye en la modelación con dos parámetros, “e” y “” (relación de vacíos y porosidad).
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El agua adherida a la superficie de las partículas (agua adsorbida), se incluye en la fase sólida. La fase líquida está conformada por el agua libre que se puede extraer a 60°C o a 110°C cuando después de 18 o 24 horas, el peso del suelo no disminuye y permanece constante.
2.2.1 Relaciones de volumen: , e, DR, S, CA
En la geotecnia es necesario determinar las relaciones de volumen de las fases del suelo con el fin de determinar la variación del peso que sufre el material con el cambio de humedad, la permeabilidad del suelo, su grado de saturación, su densidad relativa para determinar si está o no compacto, son muy útiles en los análisis de la geotecnia.
.
Es la probabilidad de encontrar vacíos en el volumen total. Varía entre 0 < < 100% (se expresa en %). En un sólido perfecto tiene = 0; en el suelo 0 y 100%.
v V V e =
(2.2) s
*100(%) T
Su valor puede ser e > 1 y alcanzar valores muy altos.
En teoría 0 < e → .
c.
e.
Es la relación entre el volumen de vacíos y el de los sólidos.
En suelos compactos, las partículas sólidas que lo constituyen tienen un alto grado de acomodo y la capacidad de deformación bajo cargas será pequeña. En suelos poco compactos el volumen de vacíos y la capacidad de deformación serán mayores.
Medida de la compactación de un suelo, dada por la relación porcentual entre: a) La diferencia de la relación de vacíos de un suelo no cohesivo en su estado más suelto y cualquier relación de vacíos del suelo compactado, y b) la diferencia entre las relaciones de vacíos en sus estados más sueltos y más denso. (Norma ASTM D4253 y D4254)
V V V = (2.3) 100 min max
max = e e e e DR
Una forma equivalente de esta expresión en términos de las respectivas densidades del suelo es:
Este parámetro permite determinar si el suelo está cerca o lejos de los valores máximo y mínimo de densidad que se pueden alcanzar. Además 0 DR 1, siendo más resistente el suelo cuando DR 1 y menor cuando DR 0. En suelos granulares, DR < 35% es flojo, 35% DR 65% es medio y DR > 65% es denso.
Es la proporción en que los espacios vacíos de un suelo o una roca contienen un fluido (agua, gas, petróleo). Usualmente se expresa como un porcentaje en la relación con el volumen total de vacíos. Relación porcentual
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entre: a) el volumen del agua en una masa de suelo o roca. b) el volumen total de los espacios intergranulares (vacíos). Su valor fluctúa entre 0 S 100%. Físicamente en la naturaleza S 0%, pero admitiendo tal extremo:
S = 0% suelo seco S = 100% suelo saturado.
W W W =
(2.6) %) (en *100 S
e. Contenido de humedad: Es la relación, en %, del peso del agua del espécimen, al peso de los sólidos. El problema es ¿cuál es el peso del agua? Para tal efecto existen varias formas de agua en el suelo, y unas requieren más temperatura y tiempo de secado que otras para ser eliminadas. En consecuencia, el concepto “suelo seco” también es arbitrario, como lo es el agua que se pesa en el suelo de muestra. Suelo seco es el que se ha secado en el horno, a temperatura de 60°C – 110°C, hasta peso constante durante 24 ó 18 horas.
El valor teórico del contenido de humedad varía entre: 0
→
. En la práctica, las humedades varían de 0 (cero) hasta valores del 100%, e incluso de 500% ó 600%.
NOTA:En compactación se habla de humedad óptima o, la humedad de mayor rendimiento, con la cual la densidad del terreno alcanza a ser máxima.
f. Peso unitario del suelo. Es el producto de su densidad por la gravedad. El valor depende, entre otros del contenido de agua del suelo. Este puede variar del estado seco d hasta el saturado sat como muestra la relación 2.10, en la que el estadio intermedio supone valores de S entre 0 y 1, dependiendo del menor o mayor contenido de humedad del suelo. Queda establecido entonces que el concepto difiere del de densidad y también que:
Algunos valores del peso unitario seco de los suelos de interés, dado que no están afectados por el peso del agua contenida, sino por su estado de compacidad, el que se puede valorar con la porosidad. Tabla 2.1 Valores de y d para suelos granulares (MS Lambe).
Arena limpia y uniforme 29 – 50 1,33 – 1,89
Arena limosa 23 – 47 1,39 – 2,03
Arena micácea 29 – 55 1,22 – 1,92
Limo INORGÁNICO 29 – 52 1,28 – 1,89
Arena limosa y grava 12 – 46 1,42 – 2,34
Arena fina a gruesa 17 – 49 1,36 – 2,21
Los suelos bien compactados presentan pesos unitarios de 2,20 Ton/m3 a 2,30 Ton/m3, en d para gravas bien gradadas y gravas limosas. En la zona del viejo Caldas, las cenizas volcánicas presentan pesos unitarios entre 1,30 y 1,70 Ton/m³.
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´.
Esto supone considerar el suelo saturado y sumergido. Al sumergirse según Arquímedes, el suelo experimenta un empuje, hacia arriba, igual al peso del agua desalojada.
Entonces: = sat (2.11)
Que es la situación de la masa de suelo bajo el nivel de agua freática (NAF) del terreno.
La gravedad específica es la relación del peso unitario de un cuerpo referida a la densidad del agua, en condiciones de laboratorio y por lo tanto a su peso unitario 0γ . La gravead específica de la fase sólida (GS) que es de vital importancia por describir el suelo y la fase líquida (GW) que se asume es 1,00 por ser la W la misma del agua en condiciones de laboratorio. En cualquier caso, el valor de referencia es 0, pero 0 W. En geotecnia sólo interesa la gravedad específica de la fase sólida del suelo, dada por GS= s/w pero referida al Peso Unitario de la fase líquida del suelo W , para efectos prácticos.
Los valores típicos de la gravedad específica, aunque están asociados a los valores de los minerales constituyentes de la fase sólida del suelo, son: Gravas 2.65 a 2.68; Arenas 2.65 a 2.68; Limos 2.66 a 2.70 y Limos 2.68 a 2.80. En general los suelos presentan valores de GS comprendido entre 2,5 y 3,1 (adimensional).
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relaciones
útiles en geotecnia, al analizar resultados de compactación
2.2.2
En mecánica de suelos, sólo se utiliza para los suelos finos plásticos que dependiendo del contenido de agua y su mineralogía, fluyen sin romperse. La consistencia de la arcilla seca es alta y húmeda es baja. Atterberg (1911) estableció arbitrariamente tres límites para los cuatro estados de la materia, así: Tabla 2.2 Límites para los cuatro estados de los suelos finos Atterberg 1911. Crece la
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Estado semi – sólido
Estado sólido
Límite plástico WP LP
Límite de retracción WS LR
Un suelo está en estado líquido (arcilla o limo) cuando se comporta como un fluido viscoso, se deforma por su propio peso y su resistencia al corte es casi nula. Al perder agua, ese suelo pierde su fluidez, pero continúa deformándose plásticamente; dado que pierde su forma, sin agrietarse. Si se continúa con el proceso de secado (de la arcilla o limo), el suelo alcanza el estado semisólido y al intentar moldearlo, se desmorona. Si se seca más, a un punto en el cual su volumen ya no se reduce por la pérdida de agua, y el color se torna de un tono más claro, el estado del suelo se define como sólido.
El estado plástico se da en un rango estrecho de humedades, comprendidas entre los límites líquido y plástico. Este rango genera el Índice de Plasticidad IP, definido así: (2.18) W - W LP Y LL los en humedades de contenido de diferencia P L = IP
En consecuencia, los límites de Atterberg son contenidos de humedad del suelo, para suelos finos (limos, arcillas), solamente. Los índices son rangos de humedad.
a. Indice de liquidez IL.
El contenido de humedad natural, , que presenta una arcilla o un limo en el campo, puede compararse con sus límites Wp, WL mediante el Índice de Liquidez, IL, así:
(2.19) %) (en *100 IP IL P − =
Si IL → 100%, el suelo en campo está cerca al LL. Si IL → 0%, el suelo en campo está cerca al LP. Pueden presentarse arcillas con IL < 0, cuando < WP
La plasticidad de un suelo se atribuye a la deformación de la capa de agua adsorbida alrededor de los minerales; y en las arcillas, por su forma en láminas y tamaño microscópico, es alta, dependiendo la plasticidad del suelo, del contenido de arcilla. Skempton (1953) expresó esta relación matemáticamente con la actividad A de la arcilla, así: (2.20) 2μμ φ con partículas de WS peso en % arcilla de % arcilla de % = = IP A
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Figura 2.4 Aparato de Casagrande para obtener el límite líquido LL.
•
•
• 7,20 Ejemplo,A alta. es montmorillonita la de actividad La 0,90 Ejemplo,A media; illitaes la de actividad La 0.38 Ejemplo,A baja; es caolinita la de actividad La
b.
.
Es el contenido de humedad L requerido para que la muestra, en el aparato de Casagrande (Figura 2.4) cierre una ranura de ½’’ de amplitud, a los 25 golpes generados a la cápsula de bronce, con un ritmo de dos golpes por segundo.
Es el menor contenido de humedad P para el cual el suelo se deja moldear. Este se logra cuando, tomando bolas de suelo húmedo, se pueden formar rollitos de 1/8’’ de diámetro sobre una superficie plana, lisa y no absorbente.
Contenido de humedad para el cual el suelo sometido a secado, mantiene constante su peso. Se coloca en una cápsula el suelo húmedo ( > L) y se determina su peso Wi y volumen Vi, siendo Vi también el volumen de la cápsula. Se seca el suelo en la estufa y se obtiene su peso Wf y volumen Vf. El problema está en obtener Vf, y el cual se logra conociendo el peso del mercurio desplazado por el suelo seco, operación que es delicada; así se tiene:
Donde (Vi – Vf)W es el peso del agua perdida y (Wi – Wf) - (Vi – Vf)W es el peso del agua en la muestra, cuando está en el límite de retracción. El LR se denomina también límite de contracción del suelo. e. Índice de consistencia, IC (o Índice de de liquidez)
Es la medida de la consistencia o facilidad relativa con que un suelo puede ser deformado dada por la relación numérica entre: a) la diferencia entre límite líquido y el contenido de agua de un suelo, y b) su índice de plasticidad. Puede tener valores negativos o superiores a 100%
f. Índice fluidez, If.
Es la medida de la consistencia o la facilidad relativa con que un suelo puede deformarse espontáneamente dada por la relación numérica entre: a) la diferencia entre el contenido de humedad de un suelo y su límite plástico, y b) su índice de plasticidad.
En geotecnia es común encontrar materiales intermedios conformados por suelo y bloques de piedras o rocas, macizos rocosos fracturados y meteorizados, otros conformados por rocas intercaladas con materiales muy alterados, todos como el resultado de la actividad volcánica, la tectónica, la inestabilidad de materiales que generan depósitos de tipo coluviales (Gravedad), aluviales (Agua), fluvio-volcánicos originados por la actividad volcánica, deshielo, inestabilidad de masas y los flujos por los valles de cauces torrenciales hasta depositarse en los valles más amplios.
Los materiales granulares están conformados por partículas gruesas de diferentes diámetros en estado drenado o seco, como el caso de zonas desérticas, lechos de ríos o depósitos que no se dejan muestrear por métodos convencionales, ni se pueden realizar ensayos en estado inalterado.
Para la caracterización de estos materiales, la obtención de pesos y volúmenes se debe acudir a otros métodos indirectos, donde, con el apoyo de los ensayos de campo, la fotografía y ensayos de laboratorio sobre muestras alteradas se conocen los rangos de sus parámetros.
En el caso de los conglomerados el peso unitario es un valor medio entre el peso unitario de la matriz del suelo y la gravedad específica de los bloques. La resistencia del material está gobernada por los parámetros mecánicos de la matriz y la permeabilidad si bien corresponde al suelo que conforma la matriz, se pueden presentar presiones piezométricas debido a la variación de las áreas de las secciones de flujo por la presencia o no de bloques impermeables.
Cuando los materiales son granulares, o son depósitos gruesos, roca muy fracturada y meteorizada o saprolito, los parámetros se pueden obtener por métodos indirectos con el apoyo de ensayos de campo de Penetración Estándar (SPT) o conos de penetración, todos se realizan con el apoyo de equipos de hincado que permiten determinar el número de golpes de una pesa (martillo) que cae desde una altura constante para que el muestreador avance una distancia determinada en el material que se está ensayando, y por medio de correlaciones se determinan los parámetros físicos y mecánicos del material.
El ensayo de Penetración Estándar (SPT) constituye el penetrómetro dinámico abierto de uso más común, es un tubo partido en dos cascos, ensamblados por dos terminales. El superior cuenta con una rosca que permite conectar el toma-muestra a las varillas de perforación, el inferior cuenta con unas dimensiones estándar diámetros, ángulos y aberturas.
La resistencia del suelo a la penetración se mide por el número de golpes “N”, necesarios para hincar el SPT 30 cm. La masa para realizar la hinca pesa 63,7 Kg, cae desde una altura de 76,2 cm. Se inicia el hincado hasta que se ha introducido 15 cm. A partir de este momento se comienzan a contar los golpes para penetrar 15 cm, hasta
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hincar 30 cm. Son con más de 100 golpes no hay avance del hincado, se considera el rechazo y se suspende el ensayo.
Cuando el ensayo se realiza por debajo del nivel freático, el número de golpes para la hinca se debe corregir según la siguiente fórmula (Terzaghi y Peck 1948):
En donde N´ es el número de golpes medidos en el ensayo.
La obtención de los pesos de los conglomerados se apoya en la toma de fotografías, con el apoyo de una escala del material que se quiere analizar. Con la fotografía y el programa Autocad se hace la medición de las áreas de los bloques y de la matriz, y con ellos se hace la ponderación. En campo se hace la toma de muestras inalteradas de la matriz y de los bloques. En laboratorio se hace la obtención del peso unitario de cada uno de los materiales y se procede a obtener el rango de los pesos unitarios del material.
En suelos granulares y en macizos rocosos fracturados se obtienen a partir de los ensayos de penetración estándar en campo, y por medio de correlaciones se obtiene el rango de los pesos unitarios de los materiales.
Material Compacidad Dr (%) N
GW: Gravas bien gradadas, mezclas de grava y de arena
GP: Gravas mal gradadas, mezclas de gravas y arenas
SW: Arenas bien gradadas, mezclas de arenas y gravas
SP: Arenas mal gradadas, arenas con gravas
SM: Arenas limosas
ML: Limos inorgánicos, arenas muy finas
Densidad Seca Relación de vacíos Ángulo de fricción d (Ton/m3) e (°)
Densa 75 90 2,21 0,22 40
Medianamente densa 50 55 2,08 0,28 36 Suelta 25 < 28 1,97 0,36 32 Densa 75 70 2,04 0,33 38
Medianamente densa 50 50 1,92 0,39 35 Suelta 25 < 20 1,83 0,47 32 Densa 75 65 1,89 0,43 37
Medianamente densa 50 35 1,79 0,49 34 Suelta 25 < 15 1,70 0,57 30 Densa 75 50 1,76 0,52 36 Medianamente densa 50 30 1,67 0,60 33 Suelta 25 < 10 1,59 0,65 29 Densa 75 45 1,65 0,62 35
Medianamente densa 50 25 1,55 0,74 32 Suelta 25 < 8 1,49 0,80 29 Densa 75 35 1,49 0,80 33 Medianamente densa 50 20 1,41 0,90 31 Suelta 25 < 4 1,35 1,00 27
A partir de los ensayos de penetración Estándar (SPT), existen diversas correlaciones que permiten estimar el ángulo de fricción (), por medio de la densidad relativa (Dr). Los materiales granulares gruesos de gravas afectan el ensayo, elevando el valor de N. En arenas gruesas y gravas, la saturación no afecta el ensayo. En arenas finas y limos, localizados por debajo del nivel freático, se debe corregir el valor de N mediante la ecuación 2.24. La tabla 2.3 presenta los valores de los parámetros de suelos granulares obtenidas a partir de los ensayos de Penetración Estándar (SPT), empleados en las prácticas de ingeniería.
Otra estrategia para obtener los parámetros de los suelos granulares la propone el profesor Álvaro Gonzales, con el apoyo de correlaciones a partir de los resultados obtenidos en los ensayos de SPT se puede calcular los valores de los parámetros de cohesión y el ángulo de fricción; así como los pesos unitarios de las diferentes unidades de
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suelo, todos con miras a determinar la capacidad portante de los materiales de cimentación, o que conforman un talud.
El método aproximado para la evaluación de los parámetros efectivos de resistencia c' y ', mediante el empleo de los datos de SPT2 (N en golpes/pie) se soporta en la obtención de valores estimados, para tener valores razonables de los materiales granulares o intermedios.
El valor normalizado de penetración N para 12" (1 pie » 30 cm), se expresa en golpes/pie y es la suma de los dos últimos valores registrados. El ensayo se dice que presenta "rechazo" si:
(a) N es mayor de 50 golpes/15 cm.
(b) N es igual a 100 golpes/pie.
(c) No hay avance luego de 10 golpes. Aunque se denomina "estándar", el ensayo tiene muchas variantes y fuentes de diferencia, en especial a la energía que llega al toma-muestras, entre las cuales sobresalen (Bowles, 1988):
1. Equipos producidos por diferentes fabricantes.
2. Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres son las más comunes: (a) el antiguo de pesa con varilla de guía interna, (b) el martillo anular ("donut") y (c) el de seguridad.
3. La forma de control de la altura de caída: (a) si es manual, cómo se controle la caída y (b) si es con la manila en la polea del equipo depende de: el diámetro y condición de la manila, el diámetro y condición de la polea, del número de vueltas de la manila en la polea y de la altura real de caída de la pesa.
4. Si hay o no revestimiento interno en el tomamuestras, el cual normalmente no se utiliza.
5. La cercanía del revestimiento externo al sitio de ensayo, el cual debe estar alejado.
6. La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y el tomamuestras.
7. El diámetro de la perforación.
8. La presión de confinamiento efectiva al tomamuestras, la cual depende del esfuerzo vertical efectivo en el sitio del ensayo. Para casi todas estas variantes hay factores de corrección a la energía teórica de referencia Er y el valor de N de campo debe corregirse de la siguiente forma (Bowles, 1988):
En la cual:
- Ncrr: valor de N corregido
- N: valor de N de campo
- Cn: factor de corrección por confinamiento efectivo - 1: factor por energía del martillo (0.45 1 1)
- 2: factor por longitud de la varilla (0.75 2 1)
- 3: factor por revestimiento interno de tomamuestras (0.8 3 1) - 4: factor por diámetro de la perforación ( > 1 para D> 5”, = 1.15 para D=8")
Para efectos de cálculos comunes se considera que 2 = 3 = 4 = 1 y solamente se tienen en cuenta los factores 1 y Cn
Corrección por Energía (1)
Se considera que el valor de N es inversamente proporcional a la energía efectiva aplicada al martillo y para obtener un valor de Ne1, a una energía dada "e1", sabiendo su valor Ne2 a otra energía "e2" se aplica la relación: 1
2 2 1 e e N N e e = (2.26)
2 González G. A. J. Estimativo de parámetros efectivos de resistencia con SPT. www.scg.org.co/wp-content/uploads/ESTIMATIVOS-DEPARAMETROS-DE-RESISTENCIA-CON-SPT.pdf.
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Confinamiento (Cn)
Este factor fue identificado desde hace tiempo (Gibbs y Holtz, 1957) y se hace por medio del factor Cn de forma tal que:
n corr = = 1 (2.27)
Para su cálculo se ha estandarizado a un esfuerzo vertical de referencia vr = 1 kg/cm2 1 atmósfera = Pa como función del parámetro Rs, definido por: a
vr s P R = (2.28)
Y se obtiene Cn con el parámetro de Skempton: s n R C + = 1 2 (2.29)
Con los ensayos realizados en campo y teniendo en cuenta lo expuesto por el Ing. Álvaro Jaime Gonzales en su artículo, se hacen los estimativos para de los parámetros de resistencia, trazando una gráfica con los esfuerzos efectivos verticales vs los esfuerzos cortantes, se obtiene una línea de tendencia de la cual el corte con el eje “Y” se obtiene el valor de la cohesión y de su pendiente el ángulo de fricción.
El ángulo de fricción interna del suelo, es soportado en los conceptos propuestos por Meyerhof 1.965, Schmertmann 1.977 y Shioi-Fukuni 1.982 (Japanese National Rail Way).
Para adoptar el valor del ángulo de fricción interna del suelo se toma la correlación a partir del número de golpes obtenido en el campo denominado Nspt.campo corregido por energía o N60, el cual se obtiene con la aplicación de la siguiente fórmula (González, 1999):
La adopción del valor del ángulo de fricción interna equivalente del suelo (eq) se soporta en la correlación tomada a partir del número de golpes obtenido en el Ensayo de Penetración Estándar (SPT) propuesta por Kishida para uso en Colombia: ( )0,5 12,50 15 N + = ()
La obtención de los parámetros efectivos de los materiales se apoya en la metodología propuesta por el ingeniero Álvaro Jaime González. Con los datos obtenidos se obtienen valores de esfuerzo normal y esfuerzo cortante, los cuales permiten calcular una envolvente de falla para el material. La línea de tendencia es realizada a través de una regresión lineal.
Para hacer la caracterización de un macizo rocoso explorado en sondeos sobre roca fracturada, se acude al sistema GSI (Geological Strength Index), Hoek 2006, como una herramienta para estimar los parámetros “s”, y “mi”. Con
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el GSI se puede estimar la reducción de la resistencia de un macizo rocoso para diferentes condiciones geológicas, incluyendo macizos débiles.
La caracterización del macizo rocoso está soportada en la verificación visual de la estructura de la roca, en términos del estado de los bloques y de la condición superficial de las discontinuidades indicadas por la rugosidad y alteración de las juntas. La combinación de estos dos parámetros proporciona una base práctica para describir un rango amplio de los tipos de macizos rocosos. La estimación de los parámetros para hallar la resistencia, se soporta en una relación empírica y los procesos asociados a las clasificaciones de la ingeniería de rocas.
Tabla 2.4 Caracterización del macizo rocoso en función de los bloques basado en el entrabamiento y las condiciones de las juntas. Adaptada de Hoek (2006)
La determinación del GSI se hace a partir de la Tabla 2.4 a la que se ingresa por el eje horizontal: donde se identifica el tamaño de los bloques, su composición y estructura, y en el eje vertical se identifican las condiciones que presentan las discontinuidades. Al cruzar los ejes horizontal y vertical, se obtiene un rango de valores de GSI, dispuesto en las líneas diagonales.
El valor de mi se obtiene de la tabla 2.5, donde se hace la asignación de valores a partir de las características de la roca.
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Tabla 2.5 Valores de mi a partir del tipo y estado de la roca
Tipo de roca Clase
Textura C M F VF
Sedimentaria Clástica Conglomerado Arenisca Limolita Lodolita mi 22 19 9 4 Metamórfica No foliada Mármol Chert Cuarcita mi 9 19 24 Metamórfica Foliada Neiss Esquisto Florita Pizarra mi 33 10 10 9
Para la determinación de los parámetros de resistencia de un material rocoso compuesto por roca fracturada, se utiliza el software de análisis Roclab®, el cual, mediante el ingreso de los valores de clasificación de la metodología de Hoek–Brown del macizo rocoso observadas en campo, determina los valores de cohesión y del ángulo de fricción equivalentes para un material Mohr–Coulomb.
En la Figura se presentan los valores de resistencia determinados por el software de análisis, para un esquisto fracturado existente en el subsuelo para la cimentación de una estructura.
Figura 2.5
Con el procedimiento se tienen los parámetros de resistencia de un macizo rocoso de peso unitario, cohesión y ángulo de fricción.
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En problemas de pavimentos o vías, no se dispone de expresiones racionales para llegar a soluciones cuantificadas. Por esta razón, se requiere una taxonomía de los suelos en función de su comportamiento, a partir de la clasificación de los suelos, desde la geotecnia.
Agrupar suelos por la semejanza en los comportamientos, correlacionar propiedades con los grupos de un sistema de clasificación, aunque es un proceso empírico, permite resolver multitud de problemas sencillos. Eso ofrece la caracterización del suelo por la granulometría y la plasticidad. Sin embargo, el ingeniero debe ser cuidadoso al utilizar esta valiosa ayuda, ya que soluciones a problemas de flujos, asentamientos o estabilidad, soportados sólo en la clasificación, puede llevar a resultados desastrosos.
Las relaciones de fases constituyen una base esencial de la Mecánica de Suelos. El grado de compacidad relativa de una arena es indicador del comportamiento de ese suelo. La curva granulométrica y los Límites de Atterberg, de gran utilidad, implican la alteración del suelo y los resultados no revelan el comportamiento del suelo in situ.
Inicialmente se tienen suelos granulares o finos, según se distribuye el material que pasa el tamiz de 3’’ o 75 mm; el suelo es fino cuando más del 50% pasa el T200. Si no ocurre, el material es granular y será grava o arena.
a. Los suelos granulares se designan con estos símbolos
Prefijos
G Grava El 50% o más queda retenido en el T4.
S Arena Sí más del 50% pasa el T4.
Sufijos
W bien gradado P mal gradado Depende del Cu y Cc. M Limoso C Arcilloso Depende de WL y el IP. Ver línea A en la Carta de Plasticidad de SUCS
Si menos del 5% pasa el T200, los sufijos son W o P, según los valores de Cu y Cc Si más del 12% pasa el T200, los sufijos son M o C, dependiendo de WL e IP. Si el porcentaje de finos está entre el 5% y el 12%, se utilizan sufijos dobles (clase intermedia), como ocurre para un suelo denominado GW-GC.
b. Los suelos finos se designan con estos símbolos.
M Limo L Baja plasticidad (WL < 50%) En la Carta de Plasticidad L y H están separados por la línea B. C Arcilla H Alta plasticidad (WL > 50%)
O Orgánico Se debe reportar este suelo Suelos por debajo de la línea A
Esta clasificación está basada sólo en los límites de Atterberg para la fracción que pasa el T40, y se obtiene a partir de la CARTA DE PLASTICIDAD así:
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Figura 2.6 Carta de plasticidad
Tabla 2.6 a. Nombres típicos de los materiales.
GW : Grava bien gradada, mezclas gravosas, poco o ningún fino.
= 8)- 0,9(LL IPU: Línea 20)- 0,73(LL IP:A Línea
=
Sobre la línea A: arcillas inorgánicas. Debajo de la línea A: limos y arcillas orgánicas. La línea B: LL = 50 separa H de L
GP : Grava mal gradada, mezclas grava – arena, poco o ningún fino.
GM : Grava limosa, mezclas grava, arena, limo.
GC : Grava arcillosa, mezclas gravo – arena arcillosas.
SW : Arena bien gradada.
SP : Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o ningún fino.
SM : Arenas limosas, mezclas arena – limo.
SC : Arenas arcillosas, mezclas arena – arcilla.
ML : Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, limo arcilloso, poco plástico, arenas finas limosas, arenas finas arcillosas.
CL : Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras (pulpa)
OL : Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad.
MH : Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o diatomáceos (ambiente marino, naturaleza orgánica silíceo), suelos elásticos.
CH : Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas gruesas.
OH : Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos.
Pt : Turba (carbón en formación) y otros suelos altamente orgánicos.
NOTA: G = gravel; W = well; C = clay; P = poor; F = fair; S = sand; M = mud; L = low; H = high; O = organics; Pt = pest
Este sistema propuesto por Arturo Casagrande (1942) lo adoptó el cuerpo de Ingenieros de EE.UU. en los aeropuertos y, actualmente, es ampliamente utilizado en el mundo, al lado del sistema de la AASHTO o el de la ASTM, todos basados en los LIMITES Y LA GRANULOMETRÍA.
Se define para gravas (G) y para arenas (S), la situación W o P de acuerdo a dos coeficientes: Cu y Cc ¿cuándo decimos que es GM, GC, SM o SC?
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símbolo doble 7 IP 4 con A línea la Sobre 7 IP o A línea la Sobre GC 4 IP o A línea dela Debajo GM
Adicionalmente, como se señaló atrás
a) GW, GP, SW, SP exigen que MENOS del 5% pase el T200 b) GM, GC, SM, SC exigen que MAS del 12% pase el T200
c) Si el porcentaje de finos está entre 5% y 12%, se requiere símbolo doble.
Tabla
2.6 b. Características y uso de los suelos (Grupo del SUCS)
Grupo VALORACIÓN ATRIBUTOS
GM ++ - ++ +++ Cimentaciones con flujo de agua.
GC ++ + ++ Núcleos de presas, revestimientos de canales.
SW +++ ++ +++ +++ Terraplenes y cimentación con poco flujo.
SP m ++ ++ ++ Diques y terraplenes de suave talud.
SM m - ++ + Cimentación con flujo, presas homogéneas.
SC ++ + + Revestimiento de canales, capas de pavimento
ML m - M m Inaceptable en pavimentos, licuable.
CL + M m Revestimiento de canales, pero es erodable.
OL m - m No recomendable, máximo si hay agua.
MH - - Inaceptable en cimentaciones o bases (hinchable)
CH Inaceptable en cimentación (hinchable)
OH Inaceptable en cimentaciones o terraplenes.
CARACTERÍSTICAS
FUNDAMENTALES Facilidad de tratamiento en obra Permeabilidad Resistencia al corte Compresibilidad
2.4.2 Clasificación de la AASHTO.
Este es el sistema del Departamento de Caminos de U.S.A., introducido en 1929 y adoptado por la “American Association of State Highway Officials” entre otras. Es de uso especial para la construcción de vías, en especial para manejo de sub-rasantes y terraplenes.
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a) Grueso granulares: 35% o menos pasa el T-200 comprende
A-1, si menos del 20% pasa el T-200 y menos del 50% pasa el T-40
A-2, si menos del 35% pasa el T-200, (limoso o arcilloso).
A-3, si menos del 10% pasa el T-200 y 51% o más pasa el T-40
b) Suelos fino granulares (grupo limo arcilla): más del 35% pasa el T-200
A-4 si IP 10 (limo) y LL 40%
A-5 si IP 10 (limo) y LL 41%
A-6 si IP 11 (arcilla) y LL 40%
A-7 si IP 11 (arcilla) y LL 41%
En consecuencia: A-1 = cascajo y arena; A-3 = arena fina; A-2 = cascajos y arenas limosas o arcillosas; A-4 y A-5 suelos limosos, y A-6 y A-7 suelos arcillosos
A-1 y A-3 son suelos excelentes y buenos, A-2 buenos y moderados, y A-6 y A-7 son suelos de moderados a pobres.
Tabla 2.6 c. Características de suelos según la AASHTO
Grupo Suelos. Permeabilidad Elasticidad. Cambio de volumen. Capilaridad. Bases de pavimentos. Sub bases. Terraplenes.
Valoración escala.
A-1 ++ - ++ ++ ++ +++ Sobresaliente.
A-2 - ++ + m - M + ++ Muy alto.
A-3 + - - + + + + Alto.
A-4 - + +- +++ - - +- m Moderado.
A-5 - m ++ +++ - - Deficiente. A-6 - ++ ++ - Bajo. A-7 m ++ ++ Muy bajo.
( = esfuerzo; = deformación)
Un suelo puede presentar deformaciones permanentes o no, a causa de las cargas que soporta. Las deformaciones pueden ser:
Deformación elástica: El suelo cambia de forma o de dimensiones sometido a un esfuerzo dentro del rango de comportamiento elástico. La deformación elástica desaparece al cesar la acción de la fuerza que la produce.
Deformación plástica: Cambio permanente, sin ruptura, de la forma o volumen de un suelo. Deformación de un material plástico más allá de su punto de recuperación, acompañada por un proceso de deformación continua, sin incremento de esfuerzo.
Deformación compresiva: En este caso, existe Reducción de volumen en el suelo sometido a carga, y la deformación se conserva después de esa acción. Esta deformación puede ser por CONSOLIDACIÓN o por COMPACTACIÓN.
a) Consolidación: Es la reducción gradual de volumen del suelo por compresión debido a la aplicación de cargas estáticas. También puede darse por pérdida de aire o agua, o por ajuste de la fábrica textural.
Figura 2.8. Curva deformación tiempo para una carga.
Figura 2.7 Gráficas esfuerzo deformación.
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La consolidación puede ser PRIMARIA o SECUNDARIA. Primaria cuando al cargar el suelo, la reducción del volumen se debe a la expulsión de agua, fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral.
Secundaria, cuando la consolidación ocurre por el ajuste del esqueleto mineral y la carga está casi toda soportada por este y no por el agua.
b) Compactación: Es la densificación del suelo por medios dinámicos, con el propósito de mejorar sus propiedades físicas y mecánicas para fines de ingeniería.
El ensayo de consolidación consiste en la aplicación de una serie de cargas sobre un espécimen saturado, donde éstas hacen que el agua se evacue por las piedras porosas. Las cargas son incrementales y después de la aplicación de cada una, se registran las deformaciones y los tiempos que duran estas deformaciones (Gráfico de TiempoDeformación). También se analiza la gráfica de carga y relación de vacíos. Las cargas se van doblando cada vez y los incrementos se hacen cada 24 horas. Finalmente, la descarga se hace gradual. Se dibujan las curvas que relacionan compresión P, y relación de vacíos “e”.
Figura 2.9 Curva relación de vacíos presión vertical.
Relación entre: a) La disminución de volumen, y de la correspondiente relación de vacíos, y b) un incremento dado de esfuerzo en un suelo. El coeficiente de compresibilidad está dado en el ensayo de consolidación por la pendiente de la secante de la curva esfuerzo relación de vacíos, en un intervalo dado de esfuerzos.
Llamado también módulo edométrico; es la relación entre el incremento de esfuerzo compresivo y la deformación volumétrica unitaria en el ensayo de consolidación. e0 es la relación de vacíos del suelo antes de un incremento de carga específico y de interés para el geotecnista.
Valor numérico utilizado en los cálculos de consolidación para determinar el tiempo necesario t, para que se produzca un porcentaje dado de consolidación, U, y un factor tiempo Tu, en una masa de suelo con una longitud de drenaje vertical, H, mediante la expresión:
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Las curvas e-P, no son rectas, como lo son las curvas - (que siguen la ley de HOOKE) donde la pendiente da una medida del grado de rigidez o de deformabilidad del material (módulo de YOUNG “E”).
Aquí la compresibilidad cambia con la magnitud del esfuerzo, y el valor aV debe ser la pendiente que corresponda con las presiones del terreno.
(Deformación vertical, confinamiento lateral, material compresible)
Para expresar el asentamiento total (de laboratorio), en función de las características de compresibilidad de la muestra, podemos hacer analogía entre S y e. h = altura inicial de la muestra. S = asentamiento total de la muestra.
Cálculo de asentamiento: S = f(CC)
Todo suelo tiene una historia geológica de esfuerzos que puede investigarse en las curvas del ensayo de consolidación. En la figura se diferencia, en un ciclo CARGA–DESCARGA, el tramo de recompresión y el tramo virgen de la curva e–(log), que se corresponden con dos situaciones así: Presiones ya soportadas por el suelo y nunca antes sobrellevadas por él.
Arturo Casagrande desarrolló el método para conocer la PRESIÓN DE PRECONSOLIDACIÓN
Se escoge el punto de mayor curvatura en escala semilogarítmica; se traza la horizontal y la tangente a ese punto. Luego se obtiene la bisectriz del ángulo. Se traza la asíntota al tramo virgen, y la intersección con la bisectriz genera un punto, cuya abscisa corresponde a la presión de preconsolidación
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ARCILLA PRECONSOLIDADA: Es aquella que recibe hoy cargas menores de las que en su historia geológica ha tenido. Esta arcilla es más dura.
ARCILLA NORMALMENTE CONSOLIDADA: Es aquella que nunca en su historia geológica ha soportado las cargas actuales. Esta es más compresible.
Relación de sobreconsolidación RS actual efectiva sobrecarga de Presión
) (P0 Preconsolidación de Esfuerzo RS =
Si RS < 1, estaremos con cargas inferiores a la presión de preconsolidación, el suelo responde como suelo duro. Si RS > 1, estaremos con cargas superiores a la presión de preconsolidación P0 y el suelo se comporta como blando.
2.5.2 Teoría de la consolidación. (Terzaghi 1925)
Útil para conocer aproximadamente la rata de asentamiento de un suelo por cargas, con base en el resultado del ensayo de consolidación (laboratorio).
• Estrato de suelo homogéneo, isótropo y de espesor constante.
• Estrato saturado 100% entre 1 ó 2 superficies más permeables.
• Compresibilidad del agua y los granos, despreciable.
• Acciones similares de masas infinitesimales o masas grandes.
• Compresión unidimensional, en dirección normal a la capa de suelo.
• Validez de la ley de Darcy.
• Valores constantes de las profundidades del suelo (algunas cambian).
• Relación lineal (idealizada) entre relación de vacíos y presión.
• Deformaciones lentas que permitan despreciar las fuerzas de inercia.
La ecuación del grado de consolidación puede resolverse para varios valores de UV en función de Z/H y de TV. Podemos hacer H Z VZ = . Si la lámina de agua reposa en una frontera impermeable y sólo drena hacia arriba, lo que se denomina drenaje simple, se trabaja con la mitad superior del ábaco UV, TV, ZV, y en drenaje doble, con todo el ábaco. La figura aludida refleja el proceso de consolidación, ya que muestra la rapidez de aquel en las fronteras drenantes y la lentitud en la frontera impermeable. Además, muestra cómo la consolidación avanza en el tiempo, a medida que aumentan los valores de ’.
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Figura 2.11 Ábaco del grado de consolidación UV = f(ZV, TV)
Gradode consolidación enel planomedio Uv Gradopromediode consolidaciónUv
H
ZV = 2 H t C T V V =
H = H0 Drenaje simple
H = H0 / 2 Drenaje doble
Figura 2.12 Grado de consolidación en función del tiempo.
Pero además de los valores U , también se requiere el grado promedio de consolidación V U , que refleja el asentamiento en toda la superficie horizontal. Para valores dados de TV puede calcularse el V U correspondiente. En la gráfica de la figura se tiene: UV = Consolidación en el plano medio; V U = Consolidación promedio.
e) Carga uniformemente distribuida sobre un área rectangular. Para calcular el incremento del esfuerzo vertical V total, bajo la esquina de un área rectangular, de lados B y L, que está uniformemente cargada. El punto N está a una profundidad Z a partir de la esquina. I0 es el FACTOR DE INFLUENCIA. m y n son “intercambiables”
Figura 2.15 Carga triangular sobre franja infinita.
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Figura 2.16 Ábaco de Fadum (1945)
f) Carga uniforme sobre un área circular de radio r (Tanque, por ejemplo)
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Figura 2.17 Valores del factor de influencia para calcular el incremento de esfuerzo vertical total bajo un área circular uniformemente cargada. (Abaco de FOSTER – AHLVIN 1954. R 0)
g) Diagrama de influencia de Newmark (1942), útil para áreas rectangulares en la forma, pero uniformemente cargadas. El método de cálculo es gráfico. El ábaco es una malla o una red de puntos radial y anular, con un centro para N. Se requiere conocer el efecto sobre el punto N de una carga q colocada en el
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terreno sobre un área A de forma cualquiera. Debo hacer iguales la escala AB del ábaco y la profundidad Z del punto (AB = Z). Ahora, los radios parten del origen y forman, con los anillos, áreas de influencia, cuadrilongos, cargados con el mismo incremento de carga. Si el área total del ábaco equivale a q, y son 200 cuadrilongos, el área de un solo cuadrilongo representará un cambio de esfuerzo de 200 0,005 q q =
Dibujada la planta a escala, tal que Z = AB, y puesto N en el origen, contamos el número n de áreas de influencia, cada una con un valor de influencia I0, ocupadas por la planta a escala, sobre el ábaco. V = q * I0 * n
2.1-Elocasodelbosqueandinoylaselvatropical
Imagen2.19:Áreasprotegidas-Colombia,EcorregiónCafeterayCuencadelChinchiná Dos problemas estructurales íntimamente ligados, la deforestación y el comercio ilegal de la madera, han sido las causas primeras del gradual ecocidio cometido sobre un patrimonio fundamental para el agua y la biodiversidad, como lo son nuestros bosques andinos y selvas tropicales. Si en Colombia la tasa anual de deforestación en 2013 llegó a valores superiores a 300 mil hectáreas, también en la Ecorregión Cafetera, un territorio biodiverso que alberga al 7% de las especies de plantas y animales del país donde el paisaje estuvo dominado por bosques, ahora solo se conserva menos del 20% de dicha cobertura. Para el Ideam, mientras la cifra entre 1990 y 2010 llegó a 310 mil hectáreas-año, y en el Chocó se pierde la batalla contra la deforestación: la Región Andina fue la zona más afectada, seguida de la Amazonía. En cuanto a los principales procesos de destrucción de bosques y selvas de Colombia durante los últimos 60 años, Julio Carrizosa Umaña señala la colonización con propósitos de ganadería extensiva cuando se ofrecieron como alternativa a la reforma agraria, luego el uso de estos como protección de grupos armados y más tarde la presión sobre estos ecosistemas como soporte de cultivos ilícitos. Indudablemente, faltarían la expansión urbana, la palma africana y
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la actividad minera. La tala ilegal en Colombia cuya cuantía alcanzó al 42 por ciento de la producción maderera según el Banco Mundial (2006), cantidad equivalente a 1.5 millones de metros cúbicos de madera que se explota, transporta y comercializa de forma ilegal, evidencia una problemática que amenaza la sostenibilidad de los bosques nativos, y la subsistencia de especies maderables apreciadas en el mercado, como el abarco, el guayacán y el cedro, para lo cual las Corporaciones Autónomas aplican nuevos modelos y ajustan los existentes, para hacerlos más efectivos.
El Eje Cafetero, donde los paisajes están dominados por potreros, cafetales, plantaciones forestales, plataneras y cañaduzales, también la infraestructura y uso de agroquímicos, le pasa factura a los ecosistemas boscosos. Aún más, de un potencial del suelo que es del 4% para potreros, dicha cobertura en 2002 llegó al 49%; de un potencial del suelo para usos forestales del 54%, en 2002 los bosques del territorio solo llegaban al 19%; y de unos usos agrícolas y agroforestales cuyo potencial es del 21% y 20% en su orden, la cobertura agrícola en 2002 subía al 30%. Y respecto a los bosques naturales de guadua, una especie profundamente ligada a nuestra cultura que se expresa en el bahareque, cuyo óptimo desarrollo se da entre 1000 y 1600 msnm, afortunadamente las CAR de esta ecorregión han logrado mitigar la tendencia a su pérdida mediante la implementación de la Norma Unificada para su manejo, aprovechamiento sostenible y establecimiento de rodales y la combinación de dos estrategias: el proceso de Certificación Forestal Voluntaria, cuyo objeto es la apropiación del guadual por parte del propietario para lograr la articulación de los planes de manejo y de cosecha, y la zonificación de las áreas potenciales y el inventario de áreas cubiertas con guadua. A pesar de los esfuerzos que históricamente se han hecho desde el Estado colombiano para combatir el delito de la ilegalidad forestal y la preocupante pérdida de los bosques naturales, dos flagelos que podrían acabar con los recursos forestales del país en cien años, se requiere avanzar en el desarrollo de una cultura forestal, del suelo y del agua que abarque a todos los miembros de la cadena forestal, e incluso a los consumidores finales. Para el efecto se requiere fortalecer los aspectos técnicos, normativos, operativos y financieros en los instrumentos y estrategias de las autoridades ambientales responsables del control y vigilancia forestal y del cuidado de los recursos naturales; y desarrollar campañas orientadas al conocimiento de la normatividad sobre legalidad forestal y a la sensibilización sobre la importancia del bosque; y segundo, desarrollar políticas públicas que enfrenten esta problemática como una estrategia de adaptación al cambio climático, con directrices que contemplen el ordenamiento de cuencas, establecimiento de corredores de conectividad biológica e implementación de modelos agroforestales y silvopastoriles, para resolver los conflictos entre uso y aptitud del suelo, lo que obligaría a replantear el modelo agroindustrial cafetero desde la perspectiva ecológica.
[Ref.: La Patria, Manizales, 2014-03-31] 2.2-Exordiodeunatragediavolcánica
Imagen2.20:FlujosdelodohistóricosdelLagunilla,segúnGeocienciasU.N.
Se conmemoran los 30 años de la tragedia de Armero y Chinchiná, el mayor desastre causado por una amenaza natural en Colombia: la erupción del Ruiz que comienza con emisiones de ceniza fruto de explosiones premonitoras pasadas las tres de la tarde, pero cuyo paroxismo se da a las 9:09 de la noche del miércoles 13 de noviembre de 1985, cuando detonan los flujos de lodo generados por el agua del deshielo ocasionado por las riadas gasopiroclásticas que funden la nieve, además de la copiosa lluvia que acompaña la erupción magmática. Dichos lahares, estimados en 100 millones de metros cúbicos, al descender por los ríos Gualí, Lagunillas-Azufrado y Río ClaroChinchiná, llevaron desolación y muerte al devastar a su paso los asentamientos rivereños con sus puentes, vías y cultivos.
Las avalanchas de lodo y piedra, tras cerca de dos horas de recorrido, al arrasar las poblaciones ubicadas en los valles de salida de los ríos que drenan desde el volcán nevado hacia el Cauca y el Magdalena, en ambos poblados cobraron la vida de 25 mil compatriotas que no fueron oportunamente alertados, y menos preparados con anterioridad para evacuar preventiva y oportunamente frente a una eventualidad, dado el fatal riesgo de esta amenaza hidrogeológica de origen volcánico, con probabilidad de ocurrencia del cien por ciento en caso de erupción, según lo señalaba el mapa de amenazas concluido desde octubre del mismo año por el equipo de geólogos de Ingeominas y la Universidad de Caldas.
Aunque la UNDRO había recomendado meses antes el monitoreo del volcán, la elaboración de un mapa de riesgos y la implementación de planes de evacuación, a pesar de los antecedentes del Ruiz asociados a las erupciones de 1595 y 1845, donde la primera cobró unas 600 vidas y la segunda otras 1000 asentadas en el mismo lugar donde se fundaría Armero (1895), por nuestra inexperiencia, la falta de apoyo del gobierno explicada en la tardanza para emprender las tres tareas recomendadas, y la inexistencia de los valiosos instrumentos de gestión del riesgo hoy implementados, aunque se contaba con dos horas después de iniciada la erupción de 1985 para que un poblado como Armero fuera evacuado hacia las zonas más altas contiguas, sus pobladores no fueron notificados. Hace 30 años en el ámbito colombiano, donde el gobierno estaba preocupado por los asuntos de la toma del Palacio de Justicia, no era fácil advertir lo que ocurriría: El Ruiz se había reactivado casi un año antes tras un período de calma de 140 años, silencio que permitió acuñarle el apelativo de “león dormido”. Igualmente, en la tarde del fatídico 13 de noviembre, cuando la ceniza llevada por el viento cae como copos de nieve sobre el poblado, el cura de Armero a través del megáfono le había asegurado al pueblo que las condiciones eran seguras, por lo que no había que abandonar el pueblo, al tiempo que por la emisora local el alcalde de la localidad informaba que no había nada de qué preocuparse aludiendo a la ceniza volcánica que caía. Dado que la magnitud del desastre sólo se advierte a la madrugada del día siguiente cuando vía aérea se observa la destrucción de la “ciudad blanca”, que los sobrevivientes de Armero sumergidos en el lodo se esparcían sobre un área de 30 kilómetros cuadrados inundada por el fango, se perdieron muchas vidas al haber transcurrido horas vitales sin poder iniciar el rescate, y porque al emprenderlo la logística de salvamento se dificultaba, dada la condición del escenario con vías y puentes destrozados, y un sistema hospitalario colapsado que debió expandirse de forma improvisada para las urgencias. En Armero, las primeras acciones las emprenden héroes sobrevivientes que al alba penetrando el pantano en medio de una masa enmarañada y esparcida de árboles, escombros y cuerpos mutilados, ayudan a quienes heridos yacían gimiendo en agonía; la difícil tarea que luego prosiguen los socorristas conforme van llegando de las poblaciones vecinas, horas más tarde se apoya con insuficientes helicópteros. A modo de lección, con la convicción de que esta tragedia podría haberse evitado con una planificación adecuada, habrá que continuar con acciones socioambientales integrales, hasta alcanzar una cultura del riesgo que contribuya a la construcción sostenible del hábitat, considerando las amenazas naturales. [Ref: La Patria. Manizales, 2015-11-09]
No parece viable un ordenamiento que propenda por la sustentabilidad del medio ambiente urbano, mientras persistan en Manizales las dinámicas incontroladas de expansión de la frontera urbana, la distribución inequitativa de cargas y beneficios, la separación de costos y utilidades obtenidos de la actividad urbanizadora, y una estratificación de Ley altamente inconveniente, inequitativa y anacrónica, mediante la cual se otorgan subsidios y cobran contribuciones en función de la morfología urbana de la vecindad y de las características de la vivienda, y no de la realidad socioeconómica del ciudadano.
Imagen2.21.PiezasIntermediasdePlanificaciónPIP,deManizales.SecretaríadePlaneacióndeManizales. Los planificadores, más allá de una perspectiva técnica opaca a los procesos socioeconómicos del hábitat, para el desarrollo de sus actividades deberían contar con elementos de política pública, que prevengan la especulación con el suelo urbano y garanticen la función social de la propiedad, en lugar de dejar las dinámicas urbanísticas a merced del mercado, olvidando asuntos vitales para decisiones que deberían redundar en el bienestar colectivo, en un modelo no conflictivo de ocupación del territorio, y en una propuesta de ciudad más verde y humanizada como lo propone el colectivo “Subámonos al bus del POT” desde la SMP de Manizales.
Uno de los fenómenos que caracterizan el subdesarrollo, es la segregación espacial y social urbana a la que se refiere Samuel Jaramillo González (2010) de la Universidad de los Andes, definiéndola como “una característica no neutra de nuestras ciudades”, para la cual reclama una decisión política orientada a controlar las dinámicas espontáneas que produce el mercado asociadas a la especulación con el suelo urbano, y generar instrumentos de intervención del Estado útiles para prevenir ganancias no productivas ocasionadas por el cambio de uso del suelo, como la apropiación de la plusvalía urbana por el municipio, la promoción estatal planificada de vivienda y la aplicación de cuotas de vivienda social a los urbanizadores. Aunque estén relacionados, “valor y precio” no son lo mismo: los bienes tienen un valor de uso que se asocia a la satisfacción que nos brindan, y al tiempo pueden o no poseer un valor de cambio, gracias al cual se intercambian con otras mercancías y se establece su precio en el mercado. Por ejemplo, el aire que tiene un considerable valor de uso, no tiene precio, como sí las mercancías que por ser bienes económicos que se venden, compran o intercambian. Desde Aristóteles, cuando alude a la reciprocidad y al talión, pasando por Adam Smith cuando se ocupa de las dinámicas del mercado y de la teoría de los precios, o por David Ricardo con sus ideas sobre la teoría de la renta de la tierra asociada a su productividad agrícola, hasta Marx con la teoría histórica y social del valortrabajo, el pensamiento económico se ha ocupado del asunto para explicar precio y renta de la tierra. Si efectivamente el aire, aunque posee valor de uso, no posee precio toda vez que en él no se incorpora trabajo humano para su purificación y suministro, entonces al reflexionar sobre la naturaleza del precio de la tierra, dado que ella en sí no es un bien transformado, para el Profesor-Investigador Jaramillo, en el caso del suelo urbano la tierra tiene precio así no sea un valor en sí misma, gracias a la renta que genera en virtud del control que ejercen los dueños de los terrenos, sobre una condición suya indispensable para la producción y consumo del espacio construido, con lo cual los terratenientes se apropian de parte del valor producido socialmente por los agentes económicos que generan capital.
Finalmente, si en Colombia la deuda histórica con el campesinado parte de que el Estado no ha controlado el régimen de propiedad de la tierra, ni usado con eficiencia herramientas como el catastro, la extinción del dominio y la reforma agraria, en nuestra ciudad la problemática del suelo advertida en procesos que acentúan las inequidades, como la fragmentación y renovación urbana, la presión sobre la selva andina, las zonas de riesgo de la periferia, deberíamos aplicar correctivos al mercado inmobiliario, densificar la retícula de la ciudad antigua, prevenir la propagación de los guetos urbanos y emplear a fondo instrumentos impopulares como el impuesto predial y la contribución de valorización, además de la recuperación de la plusvalía urbana ya aplicada en Pereira y no en Manizales.
[Ref.: La Patria, Manizales, 2014.09.1]
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RESUMEN:IndustriasquímicasdebaseminerapropuestasporGabrielPovedaRamos,destinadasatransformar lariquezadelsubsueloaprovechandoelrecursominerorelacionadoconelorodeMarmato,lascalizasdeVictoria, yelmanganesodeApía,yhaciendousodelaposicióngeoestratégicadelterritorio,delpotencialmultimodalenLa Doradaydenuestrosrecursosenergéticos.
Imagen2.22:MapaGeológicodeCaldas.Ingeominas.
Ahora que Caldas retoma la senda perdida en el desarrollo hidroenergético con El Edén y Miel II, al declinar la bonanza del oro, carbón y petróleo para la Colombia minera, e iniciar el quinquenio de la infraestructura por las inversiones en curso para carreteras, líneas férreas, aeropuertos y la navegación del Magdalena, veamos las problemáticas y potencialidades de la ecorregión con los desafíos, grandes ventajas y tareas por resolver, para un desarrollo de industrias pesadas destinadas a transformar la riqueza del subsuelo, aprovechando el recurso minero relacionado con el oro de Marmato, las calizas de Victoria, y el manganeso de Apía, haciendo uso de la posición geoestratégica del territorio, del potencial multimodal en La Dorada y de nuestros recursos energéticos.
Para entrar en la materia, algo sobre los dos escenarios privilegiados de la ecorregión para implementar industrias químicas de base minera: por el poniente, el Corredor del Cauca entre La Virginia y La Felisa, cuenta con el carbón de la cuenca carbonífera de Antioquia que se extiende hasta Quinchía y Riosucio, pero depende para su viabilidad de un sistema férreo eficiente como medio de transporte y debe resolver su balance deficitario en agua. Y por el naciente, La Dorada, aunque el recurso hidroenergético e hídrico excedentario, y la hidrovía del Magdalena la favorecen, también requeriría del Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41 cruzando la cordillera, para resolver el suministro de materas primas al integrar la Región Andina, y encontrar la salida de productos transformados a la cuenca del Pacífico.
Como punto de partida, del trabajo del ilustre Maestro e Investigador Gabriel Poveda Ramos, “Propuesta de un Plan Minero- Industrial de Caldas 2006-2016”, tomaré algunos elementos, donde al citar el “Inventario minero nacional” Ingeominas (2000), advierte sobre la carencia de estudios serios de cuantificación de reservas, y condiciona los proyectos a los costos del transporte y de la energía disponible.
Poveda Ramos rescata la existencia de filones de oro que califica de interesantes, en Manizales, Manzanares, Marmato, Riosucio y Supía, y agrega que de las jaguas de los beneficios y de las gangas de las explotaciones de estos y otros lugares, caso Pensilvania y Samaná, se podría obtener apreciables cantidades de sulfuros de zinc, de plomo, de hierro, de cobre, de antimonio y de arsénico, o zinc metálico y sus derivados. Añade que previamente habrá que cuantificar y caracterizar las cantidades de materias primas existentes en las escombreras auríferas y que se generan en las minas, para asegurar suficiencia alimentando una planta de producción de zinc metálico y óxido de plomo.
Sobre el manganeso de Apía y Viterbo, el eminente Investigador también señala que en dicho Inventario no se mencionan estas minas, califica el yacimiento minero-metálico como el más importante de Caldas, y considera su eventual aprovechamiento de mucho interés para el Plan Minero-Industrial. Similarmente, anota que tal compilación del Ingeominas no precisa la existencia de arenas silíceas de alta pureza en cuarzo (SiO2), existentes en Pueblo Rico y el Valle del Cauca, y posiblemente en el distrito minero Riosucio-Supía-Quinchía, las que podrían explotarse y complementarse con otras de Antioquia y Tolima para implementar industrias de transformación, garantizando un proyecto a 20 años para tres importantes productos: silicato de sodio, sílice-gel y carburo de silicio.
Adicionalmente y entre los principales prospectos para el Plan Minero de Caldas, el Doctor Gabriel Poveda considera los materiales calcáreos, al anunciar que parece inferirse una inmensa cadena de yacimientos de calizas en el oriente caldense, que parte desde el centro de Tolima y llega al nordeste de Antioquia, cuyos mayores prospectos requieren ser ubicados y aforados, al igual que los existentes en la otra vertiente de la cordillera entre Manizales y Aguadas. Al respecto recomienda un programa para inventariar los yacimientos de caliza y mármol de las dos franjas calcáreas que recorren a Caldas de sur a norte: la de La Victoria-La Dorada-Río La Miel, y la de NeiraAranzazu-Salamina, aforando su calidad, dispersión y cantidad, para proveer de materias primas en un horizonte de 20 años como mínimo, una industria de carburo y fosfatos fertilizantes que en un plano de mayor nivel de desarrollo daría origen a plantas de acetileno, cianamida, cloruro químicamente puro y cemento.
* [Ref.: La Patria. Manizales, 2014.12.8]
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RESUMEN: Aunquelas erupcionesdelRuizydel CerroBravotienenencomúnuncarácterexplosivo,sus coeficientesexplosivosdifieren:mientraslasdelRuizhansidodenivelmoderadobajoconpresenciadecolumna eruptivapreferiblementeverticalsostenida(salvolade1845),lasCerroBravocuyafrecuenciaesdelordende cuatrocientosañossegúnlosdepósitosquesehandatado,hanmostradounnivelmoderadoaltoyconunmayor niveldedispersión,loqueseexplicaporlavasmásviscosaspropiciandocolumnaseruptivasdecolapso.
Sobre el eje cordillerano al norte de Tolima, en jurisdicción de Herveo aparece Cerro Bravo, una reciente estructura del segmento volcánico más septentrional de los Andes sudamericanos, con 4000 metros de altitud y cuya edad se remonta a tan solo unos cincuenta mil años, según Ingeominas, lo que también se infiere, entre otros elementos que lo diferencian del edificio volcánico del Ruiz, por la presencia de lavas más recientes a juzgar por la morfología fresca de las estructuras petrificadas, anunciando que no fueron afectadas por los procesos erosivos del modelado de los hielos en la última glaciación, cuando estos cubrieron cerca de 800 kilómetros del Complejo Volcánico RuizTolima.
Aunque no existen registros históricos (anotaciones), los investigadores le han asignado a este estrato-volcán erupciones explosivas de características similares a las del Vesubio ocurrida en el año 79 de nuestra era y narrada por Plinio el joven- en la que se destruyen Pompeya y Herculano- cuyas fechas estimadas por radiocarbono con errores de entre 150 y 75 años, son de los años 1720, 1330, 1050 y 750. Las evidencias de estas erupciones violentas, que parecen sucederse cada cuatro siglos y de los cuales Cerro Bravo lleva unos tres en reposo, son varios de los estratos que conforman las capas de nuestros suelos sobre la geografía circundante de Cerro Bravo, dispersos sobre un radio que supera ampliamente las decenas de kilómetros medidos a partir del Cráter. Aunque las erupciones del Ruiz y del Cerro Bravo tienen en común un carácter explosivo, mientras las del Ruiz han sido de nivel moderado bajo con presencia de columna eruptiva preferiblemente vertical sostenida (salvo la de 1845), las de Cerro Bravo ya mencionadas han mostrado un nivel moderado alto y con un mayor nivel de dispersión, lo que se explica por lavas más viscosas propiciando columnas eruptivas de colapso. En ambos casos, las manifestaciones violentas se acompañan de grandes volúmenes de gas volcánico y ceniza, con fragmentos de pómez cuya expulsión a gran velocidad y temperatura forma las citadas columnas eruptivas, de las cuales pueden surgir riadas gaso-piroclásticas a alta temperatura, acompañadas de tormentas eléctricas y de lluvias torrenciales generadoras de flujos de lodo, así Cerro Bravo no tenga glaciares.
La imagen que ilustra esta nota es el mapa con una de las amenazas potenciales de Cerro Bravo, el de las nubes ardientes, juiciosamente elaborado por los científicos del Observatorio Vulcanológico de Manizales adscrito al Ingeominas, entidad que también ha establecido centros similares para la vigilancia de los segmentos volcánicos vecinos al Huila y al Galeras, donde igualmente existen varios sistemas activos y comunidades vulnerables habitando sus territorios, que por estar en riesgo deben aplicar la información de dichos mapas en el ordenamiento territorial, y la del monitoreo volcánico en la administración de las eventuales crisis eruptivas, dado que ambas actividades las viene abordando esta prestigiosa Institución, así la mayoría de los volcanes estén en reposo temporal, como ocurre con Cerro Bravo. Solo que dado el período típico y la incertidumbre en su estimación, habrá que tomar en serio esta amenaza. De conformidad con el mapa y la información suministrada para el mismo, entre las amenazas volcánicas de Cerro Bravo, habrá que contemplar, además de caída de ceniza volcánica, flujos de lodo por los ríos Aguacatal afluente del Gualí y por el río Perrillo afluente del Guarinó, llegando con pocos metros de espesor hasta el Magdalena; además de los flujos piroclásticos que podrían superar los 10 kilómetros de extensión avanzando por dichos drenajes e incluso por las cabeceras del Río Blanco y del Guacaica, vecinos a Manizales de conformidad con el mapa anexo, consecuencia ello de una erupción importante en volumen dado que la columna eruptiva de dicho volcán, por su mayor coeficiente explosivo en comparación con el Ruiz y el Tolima, tiende al colapso como también lo haría una erupción del Cerro Machín vecino a Cajamarca. Para información del lector, mientras Herveo está localizado a 14,2 km, el centro de Manizales se encuentra ubicado a 25 km y la Enea a 20 km, de Cerro Bravo. [Revista Eje 21. Manizales, 215-05-24]
Imagen2.24:Áreadeintervención,enhttp://www.cerrejon.com Hasta no contar con el consentimiento favorable de una consulta popular, la Sala Plena de la Corte Constitucional ha dicho no a la pretensión de Cerrejón de explotar carbón sobre el arroyo Bruno, dejando en firme la suspensión de las obras que desplazarían dicho arroyo con graves consecuencias ambientales y sociales para el territorio wayuu: la escasez del agua que con frecuencia afecta a varias comunidades de la media y alta Guajira, una situación que reiterativamente crea dificultades durante las temporadas de intenso verano, es una amenaza severa toda vez que al secarse cultivos y pasturas con impacto para los animales, agrava el círculo fatal por las enfermedades derivadas de sequías y carencias alimentarias. La exótica península de La Guajira parcialmente compartida con Venezuela, para Colombia no solo es sinónimo de la sal de Manaure y de la tragedia del pueblo Wayuu dada la mortalidad infantil asociada a la falta de agua y la desnutrición, sino también de cuantiosas regalías generadas por la explotación de su enorme potencial de carbón y gas natural, donde la Anla y Corpoguajira otorgan las licencias ambientales, amén de otras problemáticas como la corrupción en contratación de programas de educación, salud, atención a infancia y obras civiles. Allí, las comunidades indígenas que ancestralmente han ocupado el territorio, viven principalmente de la ganadería trashumante, la pesca, la extracción de yeso y sal marina, y ocasionalmente del comercio o el cultivo estacional. El arroyo Bruno es un cuerpo de agua intermitente con comportamiento bimodal que nace en la Serranía del Perijá, y en sus 26 kilómetros de recorrido transitando con dirección noroeste baña el paisaje de estepa para luego desembocar en el río Ranchería. El desvío del cauce para excavar su cuenca en dominios de la multinacional expandiendo la zona de explotación y el uso del agua para destinarla a las medidas ambientales de control de polvo, son dos intervenciones que pese a estar incluidas en los planes de la compañía desde 1998, de contar con licencias y de contemplar el equilibrio dinámico del caño y otros requerimientos técnicos, no solo atentan contra el derecho al agua, sino que también causarían la pérdida de diversidad biológica y generarían cambios en las prácticas y usos del suelo. Esto, a cambio de las regalías de 40 millones de toneladas de carbón adicionales, compromete la supervivencia de miles de indígenas wayuu y de grupos afro-descendientes.
Mientras el percápita de agua en la Guajira es inferior a un litro por segundo al día, contra un consumo de 17 millones de litros diarios que requiere Cerrejón, con el desvío del citado cauce y la explotación carbonífera en el subsuelo de dicho cuerpo de agua cuyo caudal medio alcanza 0,9 metros cúbicos por segundo, además de la amenaza de desertificación y del daño severo e irreversible al ecosistema, se afectaría el suministro para varios asentamientos de la península, y con ello una función social fundamental de dicha fuente de aprovisionamiento del vital líquido que, transportado en vehículos día a día a lo largo y ancho de La Guajira, satisface las necesidades en Albania, Maicao, Uribia, Riohacha y algunos sectores de Manaure.
Es que los antecedentes de la empresa carbonera en la solución de conflictos que terminan en negociación directa con campesinos que quedan desarraigados al perder su cultura, o que transan presionados al ver iniciados los
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trámites de desalojo, no son buenos: como prueba estarían las historias de las comunidades de Chancleta, Patilla, el Roche y Tabaco, que tras largos procesos de reasentamiento, reparación colectiva o negociación directa, recibieron casas con deficiencias de servicios públicos y predios en tierras áridas, que agravaron su calidad de vida. Si para advertir de la fragilidad del territorio guajiro frente a la amenaza al cambio climático, basta señalar que en lugares como Uribia ocasionalmente se han secado los 350 reservorios construidos para proveer del vital líquido a sus 280 mil habitantes del área rural; también podríamos cuestionar las regalías para la nación estimadas en un billón de pesos anuales provenientes del carbón extraído, si esto implica comprometer la seguridad alimentaria de grupos vulnerables, cuando en la última década entre 400 y 500 niños Wayuu han muerto por desnutrición. * [Ref.: La Patria. Manizales, 2017/12/04]
2.7- El Paisaje Cultural Cafetero: ¿sujeto de derechos?
2.25:TerritoriodelPCCCyEcorregiónCafetera(ObrasdeLuisGuillermoVallejo).
RESUMEN: ElPasajeCulturalCafeterodeColombiaquecomprende340.000hectáreasdelazonaruralen858 veredascafeteras,declaradoporlaUNESCOen2005patrimoniodelahumanidad,representaríaunaoportunidad parahacerdedichoinstrumentounfactordedesarrolloruralintegral.Noobstante,alverlasdisrupcionessocioambientalesquepersistenendichopaisaje,seproponeladeclaratoriadesujetodederechoscomoestrategiapara queelsistemajudicialcolombianoordeneelcumplimientodelosatributosquesoportandichadeclaratoria.
…
Tal cual lo estamos advirtiendo en Colombia, con el calentamiento global además de los eventos extremos ocurrirían alteraciones climáticas preocupantes, ya que para finales del siglo XXI por cada grado centígrado se producirá un cambio altitudinal de 170 m en las zonas de vida de la ecorregión cafetera, fenómeno que además de incidir en la aptitud de los suelos, demandará una planificación que contemple la gestión del riesgo, el análisis de los cambios en el uso del suelo, y la valoración de los impactos sobre la biodiversidad y la disponibilidad hídrica, entre otros. Para el Eje Cafetero según el IDEAM (2015), los escenarios 2011-2100 muestran que lloverá entre un 10% y un 40% más en el centro y occidente de Caldas, occidente de Risaralda y noroeste de Quindío, al tiempo que dichos cambios serán despreciables en el oriente caldense y cuencas medias del Otún y San Eugenio. Y en temperaturas, dichos pronósticos muestran que los incrementos que en dicho lapso estarían entre 1°C y 3°C, serían mayores en el valle del Magdalena, medianos en el corredor del Cauca, cuencas medias de La Miel y Guarinó y valles de La Vieja y Risaralda, y menores en páramos y subpáramos de ambas cordilleras. Si quisiéramos mitigar los impactos de semejantes variaciones climáticas, la clave estaría en los bosques, ya que de cara al clima ellos tienen una doble función: retienen humedad y descargan las nubes: de la primera función, el resultado es la existencia de las aguas subterráneas y manantiales, y por lo tanto la regulación hídrica; y de la segunda además de la regulación climática también las lluvias resultan moderadas y bien distribuidas. Pero la amenaza para el agua y la biodiversidad en la ecorregión cafetera, es la excesiva potrerización y falta de coberturas boscosas y conectividad biológica: según Alma Mater (2002) al tiempo que la superficie apta para
potreros que es del 4 % alcanzó el 49 %, el potencial forestal que es del 54 %, bajó al 19%, lo que expresa graves conflictos de uso del suelo que aún persisten y reclaman modelos agroforestales.
Siendo así, pese a contar con los escenarios de cambio climático del IDEAM, para la toma de decisiones en los procesos de ordenamiento y planificación territorial, se requiere de algo más para una construcción de un paisaje resiliente en este territorio biodiverso, multicultural y mestizo deforestado, cuya problemática no solo pasa por la adaptación al cambio climático, sino también por la crisis de la economía rural campesina de base artesanal.
La clave estaría en el Paisaje Cultural Cafetero de Colombia PCC declarado patrimonio de la humanidad por la UNESCO en 2005, por representar una oportunidad para hacer de dicho instrumento un factor de desarrollo rural integral en 47 municipios en su área principal y 4 más de su área de influencia, ya que allí se comprenden 340 mil hectáreas de la zona rural en 858 veredas cafeteras donde habitan cerca de 500 mil personas, que se suman a las 3.500 hectáreas de cabeceras municipales de la ecorregión, con poblados emblemáticos como Aguadas, Salamina, Neira, Marsella, Salento y Pijao.
Pero dada la disrupción del modelo cafetero en la ecorregión, para lograr su desarrollo rural y adaptarlo al cambio climático, si es que nos decidimos por el rescate de la estructura natural y simbólica con sus elementos tangibles e intangibles conexos a la cultura y al ecosistema cafetero: ¿por qué no declarar sujeto de derechos bioculturales el territorio del Paisaje Cultural Cafetero para ordenar su recuperación bajo los preceptos de la declaratoria de la UNESCO?
Lo anterior permitiría recuperar la vida de las comunidades rurales y la reconversión de su modelo agrario cafetero convertido en una agroindustria que ha destruido la biodiversidad, para abrir un claro de luz en este sector cuya crisis se explica por no haberle incorporado valor agregado al grano de oro, ya que con el PCC la suerte de los pequeños poblados cafetaleros dependerá de la salud del suelo y del agua, del sombrío para la biodiversidad, como también del transporte rural, del bahareque como arquitectura vernácula, y del bioturismo sumado a la venta de servicios y artesanías que expresen nuestro patrimonio cultural y natural.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2019-09-9]
RESUMEN:Apesardelosavances,lacomunicacióndelosllanosconelcentrodelpaíssigueestandoseriamente limitada.Reconociendolafragilidadycomplejidadextremasdelmacizorocoso,ylavulnerabilidaddelterritorio frentealaamenazarelacionadaconelcambioclimáticocomoconsecuenciadelosusosconflictivosdelsuelo,se hanpresentadoproblemasdeingenieríaquenotienenjustificación.Laestabilidaddelcorredorvialdependerádel plandeacciónqueseelaboreasíelriesgoylaincertidumbreseaninevitablesenunproyectocomoeste,enelque elcierreyahaproducidopérdidassuperioresalosdosbillonesdepesos,razónporlacuallosdiseñosdeingeniería ylarespuestagubernamentalanteeldesastredebenestaralaalturadeldesafío.
Imagen2.26:víaalllano.RazónPública Cerradadurantevariosmeses
A pesar de los avances, la comunicación de los llanos con el centro del país sigue estando seriamente limitada. La vía que comunica a Villavicencio con Bogotá fue habilitada la semana pasada durante algunas horas diarias, para vehículos de carga y de pasajeros. Sin embargo, el viernes tuvo que cerrarse debido a nuevos derrumbes. La carretera hace parte del corredor transversal Puerto Carreño-Buenaventura y ha estado inhabilitada desde el pasado 15 de junio. Según la gobernadora del Meta, Marcela Amaya García, el cierre ya ha producido pérdidas superiores a los dos billones de pesos, y deja graves consecuencias para los llaneros. La ruta fue concesionada a Coviandes y Coviandina para construir una autopista de 85,6 kilómetros en tres tramos. En condiciones normales, la carretera tiene un tráfico promedio de 11 mil vehículos por día y tres peajes: Boquerón, Naranjal y Pipara, que estarán hasta 2054. Debido a la fluctuación impredecible de los factores ambientales y a los desafíos técnicos, no parece haber luz verde para terminar la obra en 2023.
Imagen2.27:MapasdelaVíaalLlano,enElEspectador(Adaptada)yenANI.Cuenta la historia que el antiguo camino de herradura que unía a Villavicencio con Bogotá se recorría en dos o tres días debido a las dificultades topográficas y la inestabilidad de las laderas. Luego, el auge económico de Villavicencio y la creciente demanda de bienes agropecuarios en la capital del país llevó a que entre 1924 y 1936 se convirtiera en un camino carreteable. Pero en el trópico andino las laderas son frágiles y puede ser afectarlas por cualquier obra de desarrollo longitudinal mal planificada. Además, el modelado, la ocupación conflictiva del territorio en los márgenes de la vía y la deforestación empeoran la situación. Esto fue lo que ocurrió con la antigua carretera. En 1974, un derrumbe en la vía cobró cientos de vidas y causó pérdidas económicas significativas. El suceso se conoce como la tragedia de Quebrada Blanca y fue lo que desencadenó la construcción del actual túnel de Quebrada Blanca, una rectificación y varias obras complementarias destinadas a reducir el riesgo y el tiempo de viaje.
Para lidiar con la demanda de conectividad vial entre Bogotá y los Llanos Orientales, desde 1994 se decidió construir la “nueva vía al Llano”, que se recorrería en 90 minutos a un costo de 79 mil millones de pesos. En 2011, cuando ya el nivel de servicio de la vía se hacía imposible, la Concesionaria Coviandes empezó la construcción de la doble calzada, gracias a una inversión a seis años que superaba los 1,8 billones de pesos. Según la ANI, luego de las modificaciones, el contrato sumaba 4,8 billones iniciando el 2018. Pero el diseño que contempla la excavación de 25 túneles y 69 puentes entre otras obras viales como galerías para una operación fluida, la instalación de cientos de miles de metros cuadrados de malla metálica sobre los taludes, túneles falsos y obras adicionales preventivas tendría un costo final de 8 billones de pesos.
Geotecnia para el trópico andino
En la construcción de la vía al Llano se han presentado problemas de ingeniería que no tienen justificación. Es el caso de la caída del puente Chirajara en enero 15 del año 2018. Se desplomó uno de los dos pilones terminados pocos meses antes de la inauguración de la obra, dejando un saldo de nueve trabajadores muertos. El incidente mostró la falta de ética traducida en la absoluta precariedad del diseño que soportaba esta pieza fundamental de un viaducto galardonado con el Premio Nacional de Ingeniería en 2010. Este es el tipo de cosas que no deberían ocurrir. Pero otra cosa son los riesgos inevitables que impone la naturaleza, que además dependen del tipo de obra y las características del terreno. Mientras en las obras subterráneas la incertidumbre suele ser del 30 por ciento o más, en las estructuras de concreto y similares ésta se reduce al 6 o 4 por ciento. Por ejemplo, los túneles tienen un alto riesgo porque su estabilidad está asociada, entre otras cosas, con cambios erráticos en las discontinuidades y variaciones litológicas del macizo rocoso. Al contrario, una obra de concreto representa un riesgo mínimo dado que depende de elementos que se conocen y pueden ser controlados, como la cuantía y configuración del acero y resistencia de los agregados o la geometría y comportamiento dinámico de las estructuras.
Para entender el riesgo también hay que tener en cuenta el clima. Por supuesto es necesario mejorar los pronósticos que permiten tomar medidas de precaución y así salvar vidas y proteger la economía. Esto va a la par de los sistemas de alerta. Pero aquí es necesario tener en cuenta que la información del clima revela probabilidades y no predicciones, por lo que siempre hay algún grado de incertidumbre.
Todos estos son factores que podrían explicar la complejidad del problema de la vía al Llano: ▪
La incertidumbre consustancial del macizo rocoso relacionada con la geología; ▪ La ocurrencia de eventos climáticos extremos dados los usos conflictivos del suelo; ▪
Las decisiones técnicas y sus consecuencias como el posible impacto del uso de dinamita para la construcción en un macizo altamente tectonizado ; ▪ Y las cuestiones administrativas relacionadas con obras inconclusas.
Para determinar la viabilidad de una obra como la vía al Llano, el diseño ingenieril debe contemplar e intentar calcular el riesgo relacionado con los factores ambientales. Para esto existen fórmulas (ver tabla) que calculan el riesgo de una amenaza como un evento climático extremo sobre la estabilidad de una obra teniendo en cuenta su vida útil, que en este caso debería ser de un siglo.
Por supuesto, el riesgo depende de la recurrencia de ese tipo de eventos a lo largo de la vida útil de la obra. El problema radica en que, con el calentamiento global, los eventos climáticos extremos se han exacerbado. Esto significa que el periodo de recurrencia o “Tr” de una amenaza puede aumentar, por ejemplo, de 100 a 25 años.
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Como lo muestra la tabla, esto aumentaría el riesgo “R” de 0,63 a 0,98. Un resultado así significa que hay un riesgo demasiado alto cercano a la certeza de que la obra falle frente a la presencia de una amenaza. Cuando eso ocurre la obra deja de ser rentable.
Tabla2.7:valoresdelRiesgoR,enfuncióndelperíododeretorno“Tr”deunaamenazaexpresadoenaños (Columna1),ydelavidaútil“n”deunaobra(Fila1).Ladiagonalenrojo(64a63%),destacalosvalores utilizadosparaquelasobrasseanrentables
Entonces, cuando el cambio climático ha logrado agravar la amenaza, la pregunta es: ¿qué se debe hacer? La respuesta es simple: se deben ajustar los diseños a la par con la amenaza, y con ello el nivel de riesgo se mantiene en niveles aceptables. Así, a pesar de la incertidumbre relacionada con la geología y el comportamiento “salvaje” del clima, los diseños en escenarios complejos pueden conducir a obras robustas y confiables. Para ello es necesario hacer uso de los factores de seguridad y de la gestión del riesgo. Lo importante es reconocer las limitaciones de la ingeniería al planificar, diseñar y construir grandes proyectos, previniendo pasivos ambientales importantes que se traduzcan en riesgos.
Con la carretera cerrada o solo parcialmente abierta, la conectividad de esta importante región del país es reducida. Solo hay otros dos caminos que sirven como alternativa para conectar la capital del Meta con Bogotá: ▪ La Transversal del Sisga de 137 Km que, pasando por Guateque (Boyacá) y Aguaclara (Casanare), se recorre en 8 horas; y ▪ El corredor Briceño–Tunja-Sogamoso por Tauramena (Casanare) de 350 Km, que se transita en 11 horas. Para paliar el impacto, el Gobierno ha debido: ▪ Garantizar el abastecimiento de combustible en las zonas afectadas; ▪ Otorgar incentivos de almacenamiento a los productores de arroz; ▪ Subsidiar el precio para productores de maíz tecnificado; ▪ Cubrir hasta el 50 por ciento del costo de peajes en vías alternas para vehículos de transporte público y de carga; ▪
Otorgar excepción al cobro y recaudo de la tasa aeroportuarias; ▪ Promover el consumo de bienes y servicios turísticos; y ▪ Declarar la alerta amarilla en la red hospitalaria de Cundinamarca y Meta, entre otras medidas.
A pesar de haberse iniciado hace 24 años, es evidente que las dificultades ingenieriles del proyecto continuarán, y con ellas la difícil situación del Llano. No se trata solo del medio agreste de una cordillera sedimentada de edad reciente y alto grado de afectación tectónica del macizo rocoso. Los usos conflictivos del suelo, el calentamiento global, las limitaciones institucionales y la falta de experiencia empresarial dada la complejidad del proyecto y afectación antrópica y natural del escenario también le pasan factura al país.
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Sumando a la fatídica historia de esta vía, la problemática actual incluye el derrumbe de los kilómetros 58 y 46+200, que ocurrió cuando las obras estaban a punto de concluir, o los desprendimientos en los kilómetros 38 y 64, que taponaron ambos carriles.
En un informe técnico realizado por la concesionaria Coviandes se identifican otros 17 lugares críticos de la vía similares a los que han generado cierres continuos. La estabilidad del corredor vial dependerá del plan de acción que se elabore para resolver esas vulnerabilidades. Mientras tanto, por lo menos hasta que la situación se regularice, el Estado deberá ejecutar un plan de ajuste macroeconómico para salvar el difícil trance.
(RazónPública, Bogotá, 2019-09-23)
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Geotecnia para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia.
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima.
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
Geotecnia para el trópico andino
En el estudio de la geotecnia es necesario identificar y entender la clase de proceso de degradación (Erosión, movimiento en masa), los mecanismos de falla, las causas y efectos con el fin de planificar la campaña de prospección, la toma de muestras, la exploración del sitio del problema, los ensayos de laboratorio, realizar el diagnóstico y plantear el tipo de solución. No entender el proceso, el mecanismo y las causas de un proceso de inestabilidad es dar un inicio incierto, que lleva a una posible solución poco práctica.
Se pretende hacer la diferencia entre los procesos de erosión y los movimientos en masa, con sus mecanismos, causas y posibles tipos de soluciones, con el fin de realizar las prácticas más apropiadas al momento de abordar un problema de origen geotécnico y plantear sus soluciones.
Se identifican siete tipos de erosión:
Erosión hídrica ocurre en las laderas y es el resultado del arranque, transporte y depósito de los suelos por la acción de las aguas pluviales y de escorrentía.
Erosión fluvial es lineal y afecta los cursos de agua. Es el arranque, transporte y depósito de los materiales que conforman el lecho de un cauce.
Erosión eólica es el modelado del suelo por la acción del viento, cuando arranca, transporta y deposita los suelos finos, desprovistos de vegetación.
Erosión glaciar es el resultado del modelado del relieve por la acción de los glaciares cuando movilizan, transportan y depositan materiales.
Erosión periglaciar es propia de zonas cercanas a los casquetes polares cuando se presentan procesos de congelamiento, descongelamiento, combinado con otros tipos de erosión.
Erosión litoral o costera propia de las costas y ocurre por la acción de las olas y las mareas cuando remueven transportan y depositan suelos.
Erosión kárstica propia de formaciones calcáreas donde los suelos solubles en agua se erosionan internamente, formando cavernas.
En geotecnia se hace énfasis a los problemas causados por la erosión hídrica, fluvial y eólica que son las más frecuentes y generan problemas en estructuras.
Los procesos de erosión hídrica modelan las laderas y taludes gracias a las aguas lluvias y de escorrentía que se generan durante los aguaceros. Estos procesos suceden en equilibrio cuando la vegetación es natural o se realizan obras y prácticas de control de erosión en terrenos sometidos a actividades antrópicas. En laderas y taludes sin prácticas estos procesos se ven acelerados y ocasionan problemas inestabilizando laderas y taludes. Las manifestaciones de la erosión hídrica son las siguientes:
Es la erosión causada por el impacto del agua lluvia sobre el suelo. El mecanismo de erosión por impacto la gota de lluvia incluye la compactación que sufre el suelo por la energía de las gotas y la acción hidráulica del agua que permite arrancar las partículas de suelo superficial e incorporarlo al flujo. Este fenómeno es estimulador de los caudales líquidos cuando la compactación disminuye la permeabilidad, y de los caudales sólidos cuando las partículas finas se incorporan al caudal. Es el principio de los otros procesos de erosión. Las partículas son levantadas cerca de un metro desde la superficie, a la vez que desplazadas lateralmente algo más de un metro; cuando la lluvia golpea el suelo expuesto en taludes o terrenos inclinados, puede causar desplazamientos descendentes de pequeñas porciones de suelo. Se ha estimado que cerca de 224 ton/Ha de partículas de suelo, pueden ser desalojadas del terreno en un aguacero intenso, por este mecanismo. (Ellison, 1948 y Goldman et al, 1986)
Como consecuencia del impacto de las gotas de lluvia se destruye la estructura del suelo y éste se compacta un poco reduciéndose su capacidad de infiltración. Se puede alcanzar hasta un incremento del 15% en la densidad de una capa superficial de una pulgada de espesor (Gray y Leiser 1.982).
Cuando el suelo se seca, queda una costra dura lo cual dificulta la repoblación de la cobertura vegetal y prolonga la exposición del suelo al intemperismo.
Para formarse una idea sobre la cantidad de energía desplegada en este proceso, se comparan aquí datos reportados por Lull (1.959), sobre la intensidad y el tamaño de las gotas de lluvia en dos aguaceros: uno, moderado con intensidad de 0.15 pulgadas por hora, con otro de 4 pulgadas por hora. Para ese rango, el tamaño de las gotas de lluvia se incrementa en un 250% mientras la velocidad de la lluvia se aumenta en un 150%, en tanto que la energía cinética es 65 veces superior. Esto hace llamar la atención sobre la necesidad de proteger el suelo del impacto de las gotas de lluvia, proceso que se considera el precursor de los procesos de erosión restantes. Wischmeier and Smith (1958), desarrollaron la siguiente expresión matemática para calcular la energía cinética (E) de las gotas de lluvia como una función de su intensidad.
E = 916 + 331 log i (3.1)
Donde, E = energía cinética en ton-pie/acre-pulgada i = intensidad de la lluvia, en pulgadas/hora
Figura 3.1 Geoformas creadas por la erosión pluvial. Las columnas de suelo son generadas gracias a la movilización de los suelos finos y la protección de las gravas. (Carlos E Escobar)
En los suelos desprovistos de vegetación en pendientes, donde ha actuado la saltación pluvial, el agua escurre con régimen laminar un trayecto muy corto, removiendo las partículas de suelo y materia orgánica desalojada por ese proceso.
En este caso se concentra menos energía que en el de las gotas de lluvia; mientras que, en caída libre, la mayoría de las gotas de lluvia se desplazan a velocidades de 6 a 9 m/seg en aguaceros fuertes, en el escurrimiento asociado a la erosión laminar, la velocidad del agua no supera por lo general 30 cm/seg. (Gray and Leiser, op. cit.).
En concepto de Goldman et al (1986), el flujo laminar superficial, se desplaza como una lámina uniforme efectiva solo unos pocos metros; cuando la velocidad de flujo sobrepasa los 30 cm/seg, el flujo se torna turbulento y la escorrentía se concentra en terrenos más pendientes y rugosos dando lugar a surcos de erosión y cárcavas.
Por lo anterior, parece que la erosión laminar como tal, tiene poca importancia en la práctica. Existen otros procesos como las escamaduras de suelo seco y deslaves, algo semejante a la erosión laminar, que vale la pena considerar por su agresividad.
En el primer caso se trata de desprendimientos de costras superficiales de suelo con textura gruesa que en estado seco, pierden su cohesión aparente y s,e separan en forma rápida de los taludes.
El segundo, se refiere a la acción del agua que escurre libremente sobre las caras de excavaciones recientes, provocando la separación de capas relativamente uniformes de suelo o roca triturada, que se han aflojado por razones diferentes, como el congelamiento y deshielo de masas sueltas y húmedas en alta montaña, el carácter desleíble de algunas rocas arcillosas, la presencia de terrenos saprolíticos o arenosos sueltos, o de roca fuertemente cizalladas en zonas de falla.
Las dos modalidades señaladas constituyen mecanismos importantes de degradación de taludes y una inmensa fuente de sedimentos por separación de bloques y masas de suelo desde los taludes de cortes, con pérdida de varias toneladas de suelo que durante el año, y principalmente en excavaciones recientes, invaden las estructuras hidráulicas y finalmente contaminan las corrientes.
c. Surcos de erosión (Escurrimiento Superficial Concentrado).
Tan pronto como el flujo se vuelve turbulento el agua adquiere energía suficiente para formar canales pequeños, pero bien definidos, relativamente paralelos o anastomosados, a veces con control estructural, denominados surcos de erosión. La figura 3.2 presenta una pendiente afectada por erosión en surcos.
Este proceso es más grave que el de erosión laminar a causa de que la velocidad del flujo es mucho más alta en los canales, especialmente durante los aguaceros fuertes en laderas pendientes conformadas por materiales erodables. Si los surcos de erosión no son muy profundos, éstos se pueden remover en forma relativamente fácil perfilando el terreno, pero si no se tratan, se generan cárcavas.
Son canales o zanjones de diferente tamaño y forma, formados por flujos concentrados y aguas de manantiales. Más profundos y amplios que los surcos, por ellos circula agua en forma intermitente, durante o un poco después de los aguaceros.
Según Gray y Leiser (1982.), se presentan 4 estados en su desarrollo: 1) formación y entallamiento de un canal o zanja, por escurrimiento concentrado de agua, 2) erosión remontante desde la base del canal y ensanchamiento del mismo, 3) cicatrización y 4) estabilización.
Dentro de las dos primeras etapas, las cárcavas se consideran activas y se reconocen, porque en ellas el suelo está desprovisto de vegetación. En respuesta a cualquier control artificial que se establezca o a una acción natural, las cárcavas pueden llegar a estabilizarse con el tiempo.
En el proceso de estabilización la vegetación se establece primero en el fondo del canal y la estabilización total se logra, si se equilibra la pendiente del canal y se arraiga la cobertura en toda el área afectada.
Las causas del avance de una cárcava pueden ser muy variadas y no deben atribuirse al escurrimiento aislado del agua lluvia. Pueden obedecer a procesos completamente naturales sin la intervención humana, en las partes más altas de las cuencas, o constituir procesos inducidos artificialmente.
En laderas protegidas con vegetación, el proceso puede iniciarse como consecuencia de entregas deficientes de alcantarillas de carreteras, que provocan desborde libre de agua sobre las laderas.
Estas aguas causan primero la formación de canales pequeños que se abren paso a través de la cobertura; si en esta etapa no es controlado, el proceso continúa con el entallamiento de esos canales y la exposición del suelo y la roca que quedan sometidos al impacto directo de las aguas pluviales. Los canales se van transformando en zanjones cada vez más profundos y amplios y en conjunto se va conformando una depresión acanalada, donde pueden tributar varios canales secundarios. La hondonada así formada, se profundiza y ensancha progresivamente, a la vez que la ladera se sobre-empina en la corona de la cárcava, debido a erosión remontante.
Con el avance de la erosión remontante el canal incrementa su capacidad de concentrar flujo y en épocas de lluvias, se va extendiendo también en la dirección de aguas abajo, generando un arroyo o torrente. Al mismo tiempo, hacia la cabecera se inician múltiples procesos denudativos como flujos de detritos y tierras desde los bordes de la zona ocupada por el sistema de cárcavas, ahora más amplia, y desplazamientos en masa en las partes más pendientes de la misma.
Si en el proceso de socavación queda expuesto el nivel freático, la erosión regresiva puede hacer retroceder una ladera de 10 a 15 metros por año y como causa de la denudación, el volumen de material desalojado puede ser de varios cientos de miles de metros cúbicos en un período de 5 a 10 años.
En su estado evolucionado, lo que se inició como un par de surcos de erosión, en una ladera de pendiente uniforme y cubierta de vegetación, se transforma en una inmensa hondonada con taludes muy pendientes donde se ha formado un sistema complejo de cárcavas y desplazamientos en masa, y un canal de flujo alimentado por las cárcavas, a lo largo del cual, son transportados los escombros de roca y suelo desalojados por la denudación durante las épocas invernales.
Debido al poder abrasivo de la carga, el canal se profundiza y ensancha aún más, incrementándose la inestabilidad, lo mismo que el volumen de carga sólida. Finalmente esa carga acarreada, se acumula en forma de abanico en la desembocadura del canal, sobre un terreno más suave o sobre la margen de alguna corriente, produciendo allí perturbaciones en su cauce, y generando otros daños.
Durante aguaceros intensos se incrementa considerablemente el caudal sólido y por ende, el poder abrasivo de una corriente, lo que hace que estos eventos constituyan pulsos erosivos muy fuertes. Como consecuencia de ello, el proceso de degradación se caracteriza por; 1) saltación pluvial intensa y deslave en toda la ladera expuesta; 2) incremento notable del carcavamiento general con gran aporte de sólidos incorporados en los flujos de detritos y de lodos; 3) el consiguiente sobre empinamiento de las laderas en el pie del frente de erosión, con posible inducción
Geotecnia para el trópico andino
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de movimientos en masa; y 4) notable trabajo de los sedimentos de fondo a lo largo de toda la red de drenaje, con fuerte eliminación de soporte, principalmente desde el fondo del cauce principal, con activación de los movimientos en masa, principalmente hacia la zona de corona y en el contorno de toda la ladera afectada.
El efecto general de cada uno de estos pulsos de degradación, se traduce en un significativo avance retrogresivo y lateral de la inestabilidad, un incremento importante del socavamiento y un nuevo aporte de sedimentos en la zona de acumulación en la parte baja.
Un proceso de carcavamiento también puede iniciarse por deforestación o por la acción de manantiales que comienzan a brotar en alguna ladera, como consecuencia del incremento en el nivel freático, con la contribución de otros factores.
Las aguas de infiltración ocasionan tubificación o sifonamiento, proceso que consiste en la formación de cavidades cuando las fuerzas de filtración exceden la resistencia del material. Afectan principalmente suelos no cohesivos como arenas finas, limos y algunas areniscas mal cementadas (Sowers and Sowers, 1.972).
Por su parte la formación de cavernas y otros conductos, se debe a la disolución de rocas solubles como las calizas y otras rocas carbonatadas, a partir del ensanchamiento de grietas por la acción disolvente de las aguas meteóricas cargadas con anhídrido carbónico, oxígeno y en algunos casos ácidos orgánicos.
Figura 3.4 Socavación de fondo en el cauce contribuye a la inestabilidad de las laderas que conforman el drenaje. El flujo moviliza material fino y deja los bloques que no puede movilizar. (Carlos E Escobar P).
Propia de los cauces de ríos y quebradas; las manifestaciones son los procesos de socavación de fondo y socavación lateral.
Se trata de la erosión producida por el agua encauzada, debido a su circulación por drenajes naturales de quebradas y ríos. Consiste en la movilización y el desalojo de suelo del canal, la erosión lateral y la socavación en el fondo. Es una erosión lineal, moderada por la erosión hacia la cabecera, o erosión regresiva. En corrientes juveniles que drenan terrenos generalmente muy pendientes, y a lo largo de arroyos y torrentes, predomina la erosión de fondo sobre la erosión lateral, mientras que en corrientes maduras o de orden alto, es más importante la erosión lateral. La figura 3.4 presenta un proceso de erosión fluvial intenso en el pie de un deslizamiento de la ladera derecha de la fotografía.
En el estudio de estos procesos debe considerarse el hecho de que las corrientes se integran en sistemas fluviales, gobernados por un número de variables hidrológicas e hidráulicas que incluye la descarga de la corriente, el carácter de la carga transportada, la profundidad, anchura y forma del canal, así como la pendiente y sinuosidad del valle.
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Estas variables están en equilibrio dinámico unas con otras y varios investigadores han encontrado importantes relaciones entre ellas, las cuales resultan útiles para analizar su actividad.
Desde el punto de vista de la evolución morfológica, Keown et al (1977), señalan tres mecanismos de erosión en canales:
1. Ensanchamiento, debido al desgaste producido por el incremento del flujo y/o de las descargas de sedimentos.
2. Profundización por degradación en el fondo causada por el incremento del flujo o cambios de la pendiente.
3. Cambios en la sinuosidad del cauce, por pérdida de materiales en las orillas y la evolución de los meandros.
En la Tabla 3.1 se presenta una clasificación general de los procesos de erosión hídrica y se comentan algunos de sus efectos ambientales
Tabla 3.1 Procesos de erosión hídrica y su contribución a la inestabilidad
Desalojo y dispersión de partículas de suelo por el impacto de las gotas de lluvia. Los suelos son arrastrados en suspensión, estimulando otras formas de erosión.
Erosión Laminar.
La acción de las aguas lluvias y de escorrentía son más intensos en laderas desprovistas de vegetación.
KARSTICA
Agua subterránea
Acción de las aguas encauzadas: Torrentes, quebradas ríos
El impacto de la lluvia sobre el suelo, disminuye la porosidad por compactación, reduciendo su capacidad de infiltración.
Este proceso desencadena el resto de procesos erosivos.
Arrastre uniforme de capas delgadas de suelo, muy cortas distancias, debido a escurrimiento difuso.
El escurrimiento de suelos limosos y limo-arenosos en taludes viales y otras excavaciones, constituye una fuente muy importante de sedimentos.
Erosión en surcos.
El escurrimiento concentrado labra pequeños canales más o menos paralelos, independientes. Se pueden eliminar con el perfilado y la protección del suelo.
Erosión en cárcavas
Es la erosión en zanjas profundas, de gran tamaño, estimulada por la concentración de aguas y sólidos. El proceso crece gracias a la profundización del fondo y los procesos remontantes.
Esta manifestación de la erosión es más incisiva debido a la energía que adquiere el agua concentrada en los canales.
Estos procesos se inician generalmente por vertimiento no controlado de aguas de escorrentías o de filtros. Acentúan el relieve promoviendo otras formas aun más graves de inestabilidad y constituye una fuente importante de sedimentos.
Tubificación y cavernas. Debilitamiento interno del terreno
Socavación de Fondo
Socavación lateral Descarga torrencial
Puede originar manantiales, cárcavas y hundimientos.
Profundiza el fondo de los cauces naturales, bisectando el terreno y eliminando soporte en la base de las laderas, lo cual puede promover deslizamientos.
Provoca destrucción de las orillas inestabilizando fundaciones y originando deslizamientos Efectos devastadores en las márgenes de los torrentes de montaña.
Geotecnia para el trópico andino
Se relaciona con el arrastre y depósito de partículas tamaño limo y arena fina por acción del viento y opera principalmente en regiones donde la vegetación es escasa, como los desiertos cálidos y fríos, y zonas de arenas costeras.
A partir de los depósitos sueltos de arena se forman las dunas, en tanto que las acumulaciones de limo y arcilla, con algo de arena muy fina, forman loess.
Los vientos contribuyen al secado del suelo cuando este está desprovisto de vegetación, y los suelos arcillosos de cenizas volcánicas sometidos a secado por el calor del sol y la acción de los vientos pierden su plasticidad hasta convertirse en suelos altamente erodables. El secado es más intenso en los taludes viales muy pendientes, protegidos con pastos, sometidos a podas sucesivas donde se retira todo el follaje y quedan desprovistos de vegetación.
La vegetación protectora del suelo es disipadora de la energía del viento y controla las temperaturas que acceden al suelo, conservando la humedad, la plasticidad del suelo y su estabilidad.
En el caso de las dunas, el movimiento de las partículas se inicia cuando en las regiones secas desprovistas de vegetación, se presentan vientos fuertes. Según datos de Chepil (1945), las partículas son transportadas por el viento de tres maneras, tal como se presenta en la Tabla 3.2, a continuación.
La mayoría de las partículas viajan rasantes a la superficie, a no más de un metro de altura.
Tabla 3.2 Transporte de partículas por el viento Mecanismo Tamaño Partícula (mm) Suelo Movilizado %
Suspensión < 0.1 3 - 38
Saltación 0.1 - 0.5 55 - 72
Creep Superficial 0.5 - 1.0 7 -25
El movimiento de las dunas se puede controlar, instalando barreras rompevientos que atenúan o impiden el movimiento de las partículas o la migración de las masas de arena. También se acostumbra plantar coníferas o herbáceas para crear obstáculos, o ligar las partículas con aceite u otro aglutinante. (Krynine and Judd, 1980).
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Por movimientos en masa se entiende el desplazamiento del terreno que constituye una ladera o un talud, hacia el exterior del mismo y en sentido descendente.
Las laderas o taludes pueden ser naturales o bien conformados de manera artificial al efectuar excavaciones en el terreno o incluso terraplenes, es interesante antes de aplicar soluciones estabilizadoras a una ladera o talud identificar correctamente los mecanismos de rotura, ya que de lo contrario dichas soluciones pueden llegar a ser poco efectivas o contraproducentes.
Existen numerosas publicaciones que describen los diferentes mecanismos de rotura, pero no hay aún un consenso científico a la hora de utilizar una terminología común. Se considera así conveniente incluir en este capítulo una reciente clasificación de los movimientos de masas (Corominas, J. y Garcia Yague, A. 1997), que aparte de resultar didáctica, ayudará a abordar correctamente las actuaciones técnicas a seguir en cada uno de los casos donde se produzcan problemas de inestabilidad.
Los movimientos pueden ser agrupados según dichos autores, en cinco mecanismos principales: desprendimiento y colapso, vuelco, deslizamiento, expansiones laterales y flujos.
A continuación se describe brevemente cada uno de estos mecanismos, siguiendo la citada publicación: 3.2.2.1
Son procesos que involucran masas de suelo y roca y los factores contribuyentes principales son el intemperismo, la erosión hídrica, fluvial y eólica y el factor detonante pueden ser vientos, lluvias o actividad sísmica con la contribución de la gravedad.
Se originan por el despegue de una masa del suelo o roca de una pared empinada o acantilado y posterior descenso mediante caída libre, a través del aire, y rebote o rodadura final.
La rotura tiene lugar por mecanismos de deslizamiento o vuelco de pequeña envergadura que proporcionan a la masa despegada una velocidad inicial en el momento de caída libre. El movimiento es de muy rápido a extremadamente rápido.
Figura 3.7 Vuelco por flexión. Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes, pag 15
También conocidos como desplomes, consisten en la caída de masas de material, con una trayectoria vertical, debido a la socavación efectuada por un río o el oleaje en un acantilado o la meteorización y disgregación de las rocas del pie del mismo.
Es la rotación hacia delante y hacia el exterior de una ladera, de una masa del suelo o roca alrededor de un eje situado por debajo de su centro de gravedad. Las fuerzas desestabilizadoras son la gravedad y las fuerzas
Figura 3.6 Caídas Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes, pag 12
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ejercidas por el terreno adyacente o por fluidos en las grietas. Dentro del mecanismo de vuelco se distinguen dos procesos
Tiene lugar cuando las discontinuidades del macizo forman columnas semicontinuas en voladizo, con la posibilidad de flexionarse hacia adelante por descarga hasta romperse por flexión.
Figura 3.8 Deslizamiento rotacional. Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes, pag 18
Se produce en bordes de acantilados rocosos o de materiales areno-arcillosos compactados, donde la masa movida cae inicialmente con un movimiento de giro apoyado en la base inferior y posteriormente un movimiento vertical de colapso, al deshacerse el apoyo de dicha zona.
Son movimientos ladera abajo de masas de suelo o roca sobre una o varias superficies de rotura, o zonas relativamente delgadas con intensa deformación de corte, en los que se preserva a grandes rasgos la forma de masa desplazada.
Las superficies pueden coincidir con planos estructurales (deslizamientos traslacionales de rocas o de capas delgadas de suelo), o son inducidas (deslizamientos rotacionales en suelos y/o materiales intermedios).
Dentro de este mecanismo se distinguen los deslizamientos rotacionales y los traslacionales.
Figura 3.9 Deslizamiento traslacional. Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes, pag 18
El terreno en movimiento experimenta un giro a lo largo de una superficie de rotura curvilínea y cóncava, y según un eje situado por encima del centro de gravedad de la masa deslizada.
El material de cabecera queda con una inclinación contra ladera, generando depresiones donde se acumula el agua e induciendo nuevas reactivaciones. En el pie, por el contrario, se presentan abombamientos o levantamientos del material con una superficie convexa.
Este tipo de deslizamientos suele producirse en suelos cohesivos homogéneos y en macizos intensamente diaclasados. En materiales arcillosos y, sobretodo, si hay presencia de agua, la parte baja deslizante puede evolucionar hacia un deslizamiento de tierras.
Las masas se desplazan a lo largo de una superficie de rotura plana u ondulada, pudiendo deslizar posteriormente sobre la superficie del terreno original y proseguir si la inclinación es suficientemente fuerte. Los componentes de la masa desplazada se mueven inicialmente con la misma velocidad y trayectorias paralelas, pudiendo fragmentarse o disgregarse si posteriormente aumenta su velocidad, derivando en un flujo más que en deslizamiento.
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Cuando los bloques de suelo o roca se deslizan sobre una superficie única se suele hablar de deslizamientos planos y cuando la superficie de rotura está formada por dos planos que obligan a la masa de roca desplazarse según la línea de intersección se habla de deslizamiento en cuña.
Las masas rocosas que se desplazan sobre materiales más plásticos en los que se hunden por extrusión de estos y con movimientos muy lentos ladera abajo, se dice que lo hacen por desplazamientos concordantes. Cuando los mismos bloques se trasladan sobre una superficie donde el buzamiento de los estratos no coincide con el de la ladera, el hundimiento es escaso o inexistente y las laderas tienen mayor pendiente, denominándose entonces deslizamientos discordantes.
Los deslizamientos en los que la masa desplazada se trocea en su movimiento y resulta una acumulación caótica de bloques se denomina corrimiento y cuando la rotura por cizalla se produce en suelos no cohesivos con partículas gruesas se llama deslizamiento de derrubios.
Movimiento de tipo viscoso sumamente lento (unos pocos centímetros por año), asociado a una deformación continua de terrenos no consolidados o relativamente sueltos, sin rotura o falla del mismo a lo largo de superficies de corte. Afecta principalmente a los depósitos y a los suelos residuales, pero puede presentarse también en rocas.
Figura 3.10 Propagación lateral. Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes, pag 21
En el caso de suelos, abarca generalmente grandes extensiones y es difícil de controlar; se asocia con zonas deforestadas o intervenidas de manera inadecuada. Frecuentemente presenta terracetas debidas a pisadas del ganado, lo cual favorece posteriormente otros procesos.
El caso más común corresponde al desplazamiento horizontal de masas duras por flujo plástico o licuación del material subyacente más blando.
Se designa de esta manera al colapso o derrumbe de masas secas o húmedas expuestas en excavaciones viales o semejantes, que se desplazan de manera viscosa, por lo general poco tiempo después del corte.
Aunque no se trata de un movimiento que afecte la cara libre de un talud o ladera, es más común de lo que parece. Se trata de desplazamientos verticales del terreno, asociados a remoción o consolidación del material subyacente, por causas diversas.
Son movimientos especialmente continuos en los que las superficies de cizalla tienen vida corta, se encuentran muy próximas y generalmente no se conservan. Se identifican varias clases.
a. Flujos.
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Se trata de movimientos de tipo viscoso, la mayoría de los cuales involucra mezclas de agua y materiales sueltos, los cuales se desplazan lenta o rápidamente a lo largo de canales o depresiones naturales o artificiales generalmente angostas, provocando distintos tipos y grados de devastación. Los materiales pueden avanzar desde algunos metros hasta varios cientos de metros. Pueden ser:
Flujos de detritos.
Afectan fragmentos de roca de diferente tamaño embebidos en matriz fina, que se movilizan en forma rápida a muy rápida, dependiendo de la pendiente del terreno y del contenido de humedad.
Involucran materiales predominantemente finos, y por su carácter más viscoso, son más lentos que los anteriores.
Estos procesos presentan por lo general tres rasgos característicos morfológicos: una zona de alimentación en la parte superior, correspondiente a la zona denudada que aporta la mayor parte de los materiales desplazados, como consecuencia de desprendimientos u otros movimientos; el canal, correspondiente a la zona deprimida a lo largo de la cual se desplaza el material y el cono de deyección. El canal y el cono pueden estar separados por un cuello angosto. A lo largo de las carreteras es común encontrar estas expresiones, algunas de las cuales se asemejan mucho a un reloj de arena. Los flujos de tierras pueden convertirse en flujos de lodos, por mayor contenido de humedad, movimientos estos últimos extremadamente rápidos.
b.
Figura 3.12 Avalancha. Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes.
Enormes volúmenes de rocas y detritos se desplazan con extraordinaria rapidez a lo largo de hondonadas, aprovechando en parte los cauces naturales.
La expresión morfológica de estos procesos es similar a la descrita para los flujos de detritos y tierras.
Según se ha investigado, la enorme velocidad (250 km/h y más) y el gran volumen de material desplazado se atribuye a la fluidificación de las masas involucradas en estos procesos, debido a bolsas de aire que quedan atrapadas entre los fragmentos, favoreciendo una acción de dispersión de las partículas más finas entre los bloques mayores, y provocando un mecanismo de flotación o empuje de los materiales, que reduce la presión efectiva ejercida por los granos y proporciona al mismo tiempo un colchón de aire hacia la base de la zona en movimiento.
Tabla 3.3. Clasificación de los movimientos en masa
Figura 3.11 Flujo de tierra. Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes, pag 23
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´IN SITU´ PROCESO
Rocas y sus productos de alteración Depósitos y acumulaciones Roca de Ingeniería Material intermedio de Ingeniería Suelo de Ingeniería Roca dura masiva
Roca blanda masiva
Roca triturad a Saprolito Suelo residual Depósito fragmentosoportado Depósito matrizsoportado
REPTAMIENTO En roca En suelo En talus En suelo DESLIZAMIENTO Traslacional [Bloques, cuñas] Rt./Tr. Tr/Rt Rotacional/Traslacional PROPAGACION LATERAL En roca En suelo DESPRENDIMIENTO Volcamiento, caída, saltamiento, rodamiento ESCURRIMIENTO Derrumbes o Colapsos SUBSIDENCIA Hundimientos asociados a excavaciones subterráneas o descenso del nivel freático.
2
FLUJO De Detritos o de Lodos Detritos, lodos o Tierras AVALANCHA De Rocas De Rocas o Detritos De Detritos Material (Varnes) Rocas Rocas y Detritos Detritos y Tierras J. Montero, 1991.
1.Su comportamiento obedece esencialmente las leyes mecánicas de sólidos
2.Su comportamiento obedece esencialmente las leyes de la hidráulica y la mecánica de fluidos; transición entre la erosión hídrica y los desplazamientos en masa.
La estabilidad de los taludes y laderas es gobernada por un conjunto de variables topográficas, geológicas, ambientales y antrópicas que determinan la posibilidad de los materiales a movilizarse. En realidad la mayoría de los procesos de inestabilidad se presentan tan pronto como las fuerzas desestabilizantes superan la resistencia de los materiales a desplazarse o ser arrastrados por corrientes.
En los procesos de inestabilidad intervienen tres tipos de factores:
a.
Relacionados con la composición de los materiales involucrados, la condición de los mismos, las estructuras geológicas y el patrón de flujo de agua. Representan los factores de estado original y constituyen la causa real de la inestabilidad, es decir, la real posibilidad de que puedan presentarse este tipo de procesos. (Tabla 3.4).
Entre los cuales sobresalen los relativos a los cambios en la condición de los materiales, la influencia directa o indirecta de la lluvia, la humedad del suelo, la actividad sísmica asociada a reactivación de fallas geológicas y la actividad de los volcanes. (Tabla 3.5).
Debido a la intervención del hombre por acciones tales como: la deforestación y el deficiente manejo del suelo, las sobrecargas, y el inadecuado manejo de las aguas en vertimientos y drenajes. (Tabla 3.6). Los factores inherentes se expresan morfológicamente en unidades de terreno con diferente susceptibilidad a fallar o desplazarse y los
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deslizamientos y otros procesos de inestabilidad, son el resultado de la interacción entre estos factores y los factores externos. Estos últimos actúan como “detonantes”, es decir, como factores determinantes de la inestabilidad, activando o reactivando los procesos.
Vale la pena comentar que la mayor parte de los problemas de inestabilidad del terreno, son “detonados” por factores antrópicos, los únicos sobre los cuales es posible ejercer algún tipo de control.
1. d. Tratamiento.
En la Tabla 3.5 se presentan algunos métodos para prevenir y tratar deslizamientos, teniendo en cuenta si estos se deben a causas naturales o artificiales, y según los tipos de materiales afectados, con base en la experiencia Japonesa. (Manual for Slope Protetion, JAPAN ROAD ASSOCIATION, 1984). En esa tabla, (1) corresponde a los métodos más frecuentemente usados, (2) métodos de uso frecuente y (3) los menos usados.
La presencia de los siguientes materiales determina una baja resistencia inicial:
- Lutitas blandas y desleibles como arcillolita, shale arcilloso, shale lodoso y limolita laminada.
- Areniscas y conglomerados poco litificados o pobremente cementados, generalmente de edad terciaria.
- Tobas poco soldadas, margas con abundante arcilla o rocas en general con abundante mica.
- Rocas metamórficas con abundantes finos como pizarras, filitas y esquistos.
- Shales y limolitas laminadas.
- Arcillas normalmente consolidadas, loes, materiales orgánicos, suelos volcánicos o arenas sueltas, intercalados con materiales más estables o como materiales predominantes.
- Acumulaciones coluviales o de talud; varios depósitos de carácter torrencial de origen coluvial glacial o glaciofluvial, especialmente cuando conforman acumulaciones gruesas expuestas en laderas de fuerte inclinación.
- Rocas y minerales solubles como caliza, dolomita, sal o yeso, en capas o masas. Factores relacionados con el estado de alteración o degradación mecánica
- Rocas y materiales volcánicos descompuestos en general que inducen la presencia de suelos lateríticos o saprolitos ricos en caolinita, haloisitica, gibsita o alofana, minerales éstos, erodables y débiles.
- La presencia de otros minerales de alteración: desleibles y fisiles como clorita, sericita, vermiculita y talco; blandos y expansibles como la montmorillonita; solubles como yeso, calcita y dolomita; en masa o como rellenos de diaclasas. En este último caso, cuando no se presenta contacto entre éstas o éste es parcial, su influencia es más significativa inducen también inestabilidad los revestimientos externos de óxido de manganeso en las paredes de las diaclasas o fracturas.
- Minerales asociados a metamorfismo dinámico como: cataclasita, milonita y filonita; o rasgos de esfuerzos como superficies pulidas, harina de falla, inducen muy baja resistencia y direccionan las propiedades mecánicas.
- Discontinuidades estructurales (diaclasas, estratificación, foliación, laminación) desfavorables orientadas en macizos de roca dura o en saprolitos.
- Alternancia de capas permeables-impermeables (confinan y direccionan el flujo); capas rígidas-plásticas, (favorece extrusión, flujo plástico o el mecanismo de propagación lateral en capas horizontales).
- Actitud estructural regional que favorece la acumulación de agua Cambios en el estado inicial de Esfuerzos
- Cualquier unidad geomórfica constituye un estado transitorio en la evolución del relieve, el cual es modificado constantemente por la acción de los procesos geológicos asociados al clima y a la actividad volcánica y sismo-
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tectónica, y como consecuencia de la actividad antrópica, correspondientemente el estado de esfuerzo asociado
- estado inicial para un instante particular en la evolución de la unidad geomórfica cambia constantemente bajo la influencia de esos procesos y acciones.
Factores relacionados con la composición de los materiales geológicos
[IE]- Las arcillas sobreconsolidadas y los shales expuestos en excavaciones, liberan altos esfuerzos residuales [energía de deformación recuperable], lo cual conduce a un mecanismo de “falla progresiva”.
[IE]- La presencia de arcillas expansivas o el progreso de la descomposición dan lugar a cambios volumétricos que incrementan los esfuerzos internos o favorecen la fisuración y debilitamiento.
Factores relacionados con la degradabilidad de los materiales geológicos
[RR]- El incremento en el grado de descomposición de las rocas el cual afecta más a las rocas ígneas y metamórficas básica (ricas en minerales ferro-magnesianos), en ambientes tropicales húmedos.
[RR]- El desleimiento de lutitas en ambientes húmedos.
Factores relacionados con las estructuras geológicas
[IE]- Capas con inclinación muy fuerte hacia el interior de las laderas se deforman por efecto de la gravedad favoreciendo mecanismos de reptamiento y/o volcamiento flexional.
[IE]- Basculamiento regional que incrementa el ángulo de inclinación de las laderas (muy largo plazo)
[IE]- En las paredes de los valles abruptos se originan diaclasas de relajación, debidas a alivio por descarga, como consecuencia de la erosión.
Factores relacionados con el ambiente climático-sísmico-tectónico y volcánico
[EC]- Múltiples factores debidos a la precipitación y flujo de agua y cambios: de temperatura, el flujo superficial y sub-superficial de agua y los cambios de temperatura, contribuyen a la inestabilidad por: erosión superficial o interna [tubificación] (RR); expansión-contracción térmica asociada al reptamiento estacional (IE); sub-presión o presión de poros negativa (RR); incremento en presión hidrostática (IE); ablandamiento (RR); incremento en la descomposición de las rocas y del desleimiento de las lutitas (RR); cambios volumétricos que conllevan la fisuración y el agrietamiento de las lutitas y otras rocas arcillosas (RR); saturación y colapso estructural (RR); disolución y erosión interna que favorece la formación de cavernas [subsidencias y colapsos] o pérdidas de cohesión debida a las fuerzas de filtración (RR).
[EC]- Las cargas dinámicas debidas a terremotos, incrementan los esfuerzos de corte actuantes, debido a la aceleración horizontal provocada, detonando muchos deslizamientos; o reducen la resistencia al corte por disminución en la relación de vacíos de algunos suelos, lo cual conlleva excesos de presión de poros, favoreciendo en este caso la licuación. Además de que las erupciones volcánicas constituyen en si mismas fenómenos catastróficos, muchos flujos, avalanchas y deslizamientos de efectos devastadores, ocurren a causa del derretimiento del hielo y nieve en los conos volcánicos.
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B Sub-drenaje: sistemas para recolectar y conducir aguas sub- superficiales, como drenajes en “espinazo de pescado” que se instalan en laderas húmedas con escurrimiento sub-superficial de aguas o con empozamientos, o zanjas filtro en la corona o alguna parte del talud de corte.
C Drenaje Profundo: sub-drenes profundos (>4-5-m), drenes horizontales, trincheras filtrantes, pozos o galerías de drenaje o la combinación de estas medidas, para abatir el nivel freático: previamente debe establecerse muy claramente las condiciones de flujo de agua en el terreno.
D Cortinas Impermeables: para cortar y desviar el flujo de agua, evitando su acceso a zonas inestables; deben tenerse muy claramente establecidas las condiciones de flujo, dado que estas medidas son costosas, y podrían resultar inefectivas o aún contraproducentes.
E Remoción de carga activa, escalas o terrazas + protección requerida. Antes debe establecerse muy claramente la distribución de las masas involucradas en el deslizamiento y sopesar la contribución de la medida en el incremento del factor de seguridad. La remoción de carga activa ha mostrado ser efectiva en el caso de deslizamientos rotacionales simples, y debe llevarse a cabo en épocas secas. Se remueve material del tercio superior del talud, en la porción de éste donde la superficie de falla es más inclinada. En algunos casos se justifica remover toda la masa inestable. Se debe acompañar el descargue con medidas apropiadas de protección dentro de la zona tratada.
F Colocación de contrapeso en la pata (puede incluir contención): Es recomendable para controlar cualquier tipo de deslizamiento (rotacional simple o compuesto, translacional etc.) y da mejor resultado entre más suave sea la superficie de falla. Generalmente es necesario acompañar esta medida con subdrenaje, para evitar los efectos de sub-presión que se pueden originar al sobrecargar el terreno húmedo y blando que generalmente conforma la pata e un deslizamiento.
Las medidas adicionales pueden consistir en obras de contención en la pata, obras de defensa contra socavamiento de corrientes u otras medidas que se requieran según el caso, incluyendo la protección de las áreas expuestas.
G Estructuras para el manejo de aguas encauzadas: pueden consistir en diques de disipación de energía y encauzamiento, obras de protección de orillas u otras semejantes.
H Pilotes de concreto o acero prefabricados: Son efectivos solo en el caso de deslizamientos de masas delgadas (4-5m) y masas poco activas; sería preferible considerarlos como medidas de tipo preventivo.
I Cortinas de Pilotes o pilares: vinculados con una viga cabezal, empotrados en roca firme, y sostenidos desde su parte superior por tendones de anclaje.
J Anclajes: generalmente como parte de alguna estructura, como en las cortinas de pilotes, las cortinas corridas (vinculados con vigas individuales que se pueden instalar en forma descendente para no exponer excavaciones profundas en sitios inestables), o los muros anclados. 1, 2, 3 Orden de prioridad en la selección del tipo de tratamiento.
Con base en Manual for Slope Proteccion, Japan Road As. (1984)
Al clasificar y describir los procesos de erosión hídrica, se sugirieron o pueden intuirse algunas medidas de prevención y control de la erosión, medidas que de todas maneras se tratan con mayor profundidad en el capítulo de coberturas vegetales. En esta parte se mencionan y analizan brevemente los factores a tener en cuenta para la prevención y tratamiento de este tipo de problemas.
3.2.5.1 Erosión hídrica.
La erosión por hídrica es favorecida por varios factores naturales y antrópicos.
Se consideran cuatro factores básicos naturales: la vegetación, el clima, el tipo de suelo y la morfología del terreno, cada uno de los cuales se debe valorar, con el fin de estimar o predecir los efectos inmediatos, así como la pérdida de suelo y el fenómeno consiguiente de sedimentación.
La cobertura vegetal, juega un papel excepcionalmente importante en el control de erosión hídrica, principalmente en la zona tropical húmeda. En el trópico el follaje denso brindado por los árboles, los arbustos y las plantas herbáceas, forman un manto natural que abriga y protege el suelo de la acción de la erosión hídrica acelerada. La deforestación y muchas prácticas incontroladas relacionadas con el uso y manejo del suelo, dan lugar por lo general a procesos más severos de erosión hídrica.
Con base en Gray y Leiser (op.cit) el efecto de la vegetación herbácea y en menor extensión el de la vegetación arbustiva en el control de la erosión hídrica incluye:
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• Intercepción de las gotas de lluvia. El follaje y la hojarasca depositada en el suelo disipan la energía cinética de las gotas de lluvia, previenen la compactación del suelo preservando su capacidad de infiltración y fraccionan los caudales que acceden al suelo.
• Barrera. El sistema radical superficial, predominantemente fibroso, amarra y retiene las partículas de suelo, en tanto que el agua infiltrada en las acumulaciones de la hojarasca arrastra los sedimentos finos, evitando que éstos sean trasportados por escorrentía.
• Retardo. La hojarasca acumulada en laderas incrementan la rugosidad del terreno, con la consiguiente disminución de la velocidad de las aguas de escorrentía.
• Infiltración. Las raíces finas y los residuos de plantas conservan la porosidad y permeabilidad del suelo.
• Transpiración. La extracción de la humedad del suelo por la actividad fisiológica de la vegetación retarda el estado de saturación y el escurrimiento.
En conjunto la cobertura de árboles, arbustos y plantas herbáceas constituyen un sistema estratificado que protege y fija el suelo, evitando su pérdida por la acción de la erosión.
Clima y Erosividad.
Gray y Leiser (op. cit.), proponen la intensidad y duración de la precipitación como los factores climáticos más importantes a tener en cuenta.
Aun las regiones áridas reciben un poco de lluvia durante el año; pero más que la cantidad anual de precipitación, es importante tener en cuenta, si el total de la precipitación anual se concentra en unos pocos aguaceros intensos, condición en la cual la precipitación causa erosión severa, lo que no ocurriría si la misma cantidad de agua cae en forma más continua durante el año.
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Suelos de grano fino > 50% pasa tamiz # 200
1
2
Suelos de grano grueso > 50% retenido tamiz # 200
LL >50% LL<50% >50% Fracción gruesa pasa tamiz #4 >50% Fracción gruesa retenida en el tamiz #4
ML Limos inorgánicos y Arenas muy finas, Polvo de roca, Arena fina limosa o arcilla de baja plasticidad
SM > SC>
Arenas limosas mezclas de arena y limo mal gradadas. Arenas arcillosas y mezclas mal gradadas de arenas y arcillas.
3
MH> Limos
inorgánicos Suelos limosos o arenosos finos con mica o con diatomeas Limos plásticos.
OL> limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad
4
5
6
CH> Arcillas inorgánicas de alta plasticidad y arcillas grasas
CL> Arcillas inorgánicas con plasticidad baja a media; arcillas mezcladas con otras fracciones y arcillas magras.
GM> GP> GW
Gravas limosas, mezclas mal gradadas de grava , arena y limo
Gravas mal gradadas, mezclas de arena y grava con pocos finos o sin ellos.
Gravas bien gradadas, mezclas de grava y arena con pocos finos o sin ellos
Al analizar el ciclo hidrológico, se encuentra que la mayor parte del agua de precipitación retorna a la atmosfera por evaporación y transpiración. Otra parte es retenida por el suelo o en el follaje de árboles que la interceptan, otra se infiltra y escurre una mínima parte en forma de aguas de escorrentía o sub-superficial, involucrándose a los procesos erosivos. Pero esta última fracción puede incrementarse considerablemente, si dominan suelos poco permeables, si la cobertura vegetal es escasa, o las lluvias se concentran en unas pocas horas.
La mayor parte de las investigaciones relacionadas con las lluvias como detonantes de la erosión y los movimientos en masa, destacan la importancia de dos factores: el efecto de la precipitación aislada y el de la precipitación acumulada.
En nuestro país se ha observado que precipitaciones con intensidades superiores a 50 mm/h o 250 mm/día han provocado daños cuantiosos y dolorosas calamidades por la ocurrencia de avalanchas y descargas torrenciales muy agresivas. (Montero, 1993)
Erodabilidad
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Se conoce como "erodabilidad", la susceptibilidad del suelo a los procesos erosivos. A este respecto se presenta una clasificación, basada en la clasificación Unificada de Suelos USC, la cual se incluye en la Tabla 3.8.
Los suelos presentados en esta tabla pueden agruparse en 6 categorías de erodabilidad, considerándose los de las categorías 1, 2 y 3, mucho más sensibles que los de las 3 categorías restantes.
Gray and Leiser (op. cit.) consideran que la erodabilidad decrece, con el incremento en el contenido de arcilla y de materia orgánica, así como con valores bajos en la relación de vacíos y altos contenidos de humedad natural. Por otro lado, se incrementa con el aumento en la relación de absorción de sodio y el decrecimiento en la resistencia iónica del agua.
b. Factores Antrópicos.
El problema general de la erosión acelerada.
Según se comentó atrás, diferentes actividades y prácticas llevadas a cabo por el hombre aceleran la tasa de erosión, incrementándose así la severidad de los procesos de erosión que hacen parte del ciclo geomorfológico.
Como en el caso de los movimientos en masa, estas actividades y prácticas están comprendidas en cinco tipos de acciones: la deforestación, el manejo inadecuado de suelos de cultivos, el manejo de las aguas deficiente, el sobrepastoreo y las obras de ingeniería.
Erosión en proyectos de carreteras.
Las carreteras se alojan en franjas relativamente estrechas dentro de una cuenca hidrográfica, por lo cual debe tenerse muy en cuenta su relación con el entorno físico, cuando se programan las medidas destinadas a preservar la estabilidad; en particular el manejo de las aguas y la protección de los suelos de las excavaciones.
En el caso particular de los proyectos de carreteras se presenta una serie de actividades y prácticas que favorecen los procesos de erosión en las diferentes etapas de estos proyectos, y contribuyen de una manera muy significativa al deterioro de las cuencas hidrográficas, debido principalmente a tres factores: el deficiente manejo de las aguas, la falta de protección de los taludes y la inadecuada disposición y manejo de los materiales sobrantes.
A continuación, se describen los problemas comunes de erosión en las distintas etapas de un proyecto vial, y se exponen, de manera general, las medidas de prevención y control.
En la etapa de construcción de una carretera, se introducen varias de modificaciones en el entorno físico, las cuales pueden agruparse así:
a) Cambios en la geometría de las laderas y de su morfología, debidos principalmente a las actividades de excavación y relleno.
b) Cambios en el patrón hidráulico e hidrológico en los sitios de cruce de corrientes.
c) Diversas prácticas inconvenientes, las cuales se comentan adelante, pueden desencadenar o incrementar procesos erosivos.
El carácter, intensidad y frecuencia de los procesos erosivos, debido a los cambios y prácticas referidos, dependen de la interacción de estas acciones con las características del suelo, las condiciones del clima y de los cursos de agua.
Estos procesos afectan tanto a la carretera como su entorno físico, produciendo daños directos e indirectos variados, para evitarlos debe adoptarse una serie de medidas tal como se establece a continuación.
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a. Taludes de excavaciones.
Las modificaciones geométricas impuestas por los cortes, suponen la exposición de áreas desprovistas de vegetación, la acción del flujo superficial y sub-superficial de aguas de escorrentía, al sol y el viento, y al abatimiento del nivel freático, o la exposición y posible bloqueo posterior de flujos de agua como consecuencia de obstrucción de manantiales por acumulación de escombros.
Las aguas que escurren sobre las laderas incrementan su velocidad en la corona de los taludes de corte, y a menos que se disponga oportunamente de zanjas o barreras que las intercepten, conduzcan y entreguen adecuadamente hacia un sistema de drenaje superficial de la carretera, van a provocar erosión intensa en la cara del talud, si este está conformado por materiales erodables. La erosión será más intensa entre mayor sean la longitud y la pendiente del talud.
Se supone que los taludes a proteger son estables, es decir, que no están involucrados en procesos de movimientos de masa; de otra manera, carecería de sentido su protección. A este respecto es muy conveniente asegurarse que se presenta tal condición, y en los casos de tratamientos especiales, establecer procedimientos de instrumentación y observación del comportamiento que permitan advertir sobre la presencia de fallas de taludes.
No obstante, aún en taludes bien diseñados desde el punto de vista de su estabilidad respecto de procesos de falla, la intervención sobre el flujo sub-superficial produce como efecto inmediato procesos de escurrimientos y deslaves de suelos, los cuales pueden reactivarse en cada período invernal.
Figura 3.13 Secado de un talud vertical por déficit hídrico y la falta de protección con vegetación por la imposibilidad de su arraigo y establecimiento (Carlos E Escobar P)
A más largo plazo y debido al abatimiento del nivel freático, el talud superior se seca y agrieta, produciéndose desprendimientos, pequeños deslizamientos y flujos, que van creando una ligera concavidad en la parte alta del talud de corte, la cual remata en un pequeño escarpe.
La conformación de taludes que rematen con un contorno redondeado y medidas de establecimiento de vegetación, acompañadas de prácticas de manejo de arvenses en la zona superior adyacente a los cortes, pueden controlar o reducir sustancialmente los problemas de agrietamiento e inestabilidad de suelos en la parte superior de los taludes de corte, originados por la deshidratación del suelo inducida por el abatimiento del nivel freático y la acción de los vientos y las temperaturas altas que inciden en el suelo.
Con respecto a la protección de los taludes se consideran las siguientes actividades y/o prácticas: Sembrar vegetación de arbustos y arvenses para proteger y reforzar el suelo, prevenir el impacto de la lluvia, controlar la infiltración y retardar la escorrentía. Sembrar árboles y arbustos en el pie de algunos taludes para incorporar refuerzo mecánico especial.
La selección de las especies y las prácticas vegetativas que se adopten, deberán estar precedidas de cuidadosos estudios sobre las especies nativas o adaptables y la realización de prácticas demostrativas, cuyo seguimiento permite optimizar este tipo de medidas.
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Los suelos de la cara de los terraplenes quedan expuestos a la erosión por lo cual se hace necesario protegerlos con coberturas vegetales de arbustos y arvenses o mediante el establecimiento de pastos que son especies vegetales de rápido crecimiento y cubrimiento del suelo.
Adopción de medidas complementarias como la instalación de canales, para la conservación de las pendientes y de las áreas planas con suelos expuestos.
Se considera el ponteo de cauces torrenciales en procesos de socavación de fondo, en zonas montañosas y el cruce de cauces mayores o su alineamiento cerca de la vía.
En el primer caso es muchas veces necesario construir diques de consolidación que permiten la fijación de los sedimentos, la corrección torrencial y las condiciones para el arraigo de la vegetación riparia. En otros casos los muros de encauzamiento y las protecciones de orilla son soluciones adecuadas para prevenir un proceso de erosión lateral y de fondo.
En el caso de corrientes mayores, el cauce debe ser razonablemente estable en los sitios de ponteo. Pese a ello, debe prevenirse el socavamiento lateral y de fondo que pueda afectar la vía o las estructuras fundadas en el lecho o sus orillas.
Tanto en el caso de los cauces torrenciales como en los cauces mayores, la protección de sus orillas se debe complementar con el establecimiento de barreras vivas de cañas y árboles, combinadas con otras prácticas de establecimiento de vegetación.
Los taludes protegidos durante la construcción van a sufrir deterioro después de algunos años. En algunos casos se presentarán fallas de taludes, lo cual requiere la programación y ejecución de obras de reconstrucción y recuperación.
Las medidas de mantenimiento pueden consistir en:
Adecuadas prácticas de poda y manejos silviculturales de la vegetación. Reposición de coberturas. Aplicación de fertilizantes. Reposición de estructuras deterioradas.
Si la instrumentación revela signos de deformación o falla, debe establecerse el grado de peligro y hacer los correctivos necesarios a nivel de las estructuras.
En el caso de fallas mayores éstas deben controlarse previamente a la nueva protección de los taludes.
Inspección periódica del estado de las obras de corrección torrencial, protección de orillas y protección de fundaciones es de vital importancia dentro de los programas de prevención de daños a estructuras y vías.
Ya se mencionó como durante la construcción de carreteras se llevan a cabo algunas prácticas inconvenientes que desencadenan procesos erosivos. Se mencionan a continuación algunas de estas prácticas y otras acciones que frecuentemente motivan este tipo de problemas, las cuales se sugiere tener en cuenta dentro de las tareas preventivas que se programan para reducir los problemas de inestabilidad.
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Disposición desordenada de sobrantes que se arrojan lateralmente en las explanaciones; estos escombros arrasan por lo general la vegetación y la cobertura orgánica, obstruyen los drenajes naturales y quedan expuestos a proceso erosivos o desplazamientos.
Carencia de zanjas de coronación en los taludes de corte y de obras de entrega en las alcantarillas.
Apilamiento de escombros de derrumbes en las bermas, los cuales se erosionan produciendo obstrucción y contaminación de fuentes de agua, y ocasionan otros daños.
Desaprovechamiento de la capa orgánica y del material vegetal en los desmontes y explanaciones, materiales que deben reutilizarse para proteger los taludes.
Obstrucción de cursos de agua con materiales de desecho.
Desvío intencional de cursos de agua en los cruces de corriente, para simplificar la construcción de obras de cruce. Drenaje deficiente en caminos industriales o desvíos temporales.
Abandono de canteras sin que previamente se realicen obras mínimas de restauración, principalmente obras de drenaje y encauzamiento de aguas.
Investigación de detalle Problema Proyecto de diseño Análisisde riesgo Medidas de corrección
Figura 3.14. Esquema de una investigación de detalle. (Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes)
La investigación de detalle es complementaria con la investigación a gran escala. Una investigación detallada siempre tiene menor extensión en área, pero se realiza con mayor profundidad y detalle, tendiendo a la comprensión de los fenómenos que influyen en la estabilidad de un talud. A través de una serie de técnicas de investigación y ensayos se busca definir con precisión los distintos parámetros que rigen el comportamiento de rocas y suelos. La figura 3.14 presenta un esquema significativo de la investigación de detalle.
En la actualidad se desarrollan una serie de técnicas que permiten optimizar el uso de los resultados, originados en las tareas de investigación. La teoría Geoestadística es una de las herramientas más empleadas. Según G. MATHERON, “La Geoestadística es la aplicación del formalismo de las funciones aleatorias el reconocimiento y estimación de fenómenos naturales”. La gran cantidad de información geológico-geotécnica relativa a la investigación y análisis de la estabilidad de taludes pone de manifiesto la necesidad de recopilación de datos y su mecanización.
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Actualmente el almacenamiento de los datos requiere el uso de sistemas informáticos. El tratamiento de la información necesita una etapa previa para su adquisición y análisis. Se llega así a una sistematización de las variables que definen la organización de un banco de datos.
Todas las fases de investigación han de desarrollarse para obtener el mejor conocimiento posible de las características resistentes del terreno. A partir del conocimiento se pueden obtener una serie de datos que permiten deducir la respuesta del terreno a través del tiempo o ante una obra determinada.
La investigación ha de permitir la discretización del terreno en zonas homogéneas, determinando los valores de los parámetros característicos que rigen su comportamiento.
Tienen como objetivo inmediato proporcionar la información necesaria para prever el comportamiento de los materiales que forman el terreno.
Pueden enfocarse a lograr el análisis de estabilidad de taludes naturales, el diseño de cortes nuevos y de terraplenes, o hacia la elaboración de hipótesis de rotura de un talud, para adecuar las labores más idóneas en su corrección.
En este apartado se pretenden recoger los métodos y medios de investigación más usuales en la determinación de los fenómenos de inestabilidad de taludes.
Normalmente se realizan en terrenos relativamente fáciles de excavar. Se pueden realizar de forma manual, mediante maquinaria de excavación (retroexcavadora, etc.) o empleando grandes barrenas.
Sus dimensiones dependen de la amplitud de la información deseada, limitándose su operación por factores de seguridad u operatividad de la maquinaria empleada.
Permiten una observación in situ del material, así como la toma de muestras inalteradas y medidas.
En el reconocimiento de las calicatas y pozos se ha de registrar en los formatos los detalles suficientes como la profundidad de los diferentes niveles o capas, la litología y su descripción, la revisión de un plano de falla, la estructura del material, la toma de muestras, etc. La figura 3.15 presenta la construcción de un pozo o apique de exploración.
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Constituyen los métodos más ampliamente utilizados.
Sondeos manuales.
Se realizan con la ayuda de barrenos de cuchara o helicoidales, herramientas que se conectan a un varillaje de extensión que permite profundizar la exploración. Con el avance de la perforación manual se toman muestras alteradas, obtenidas en la herramienta de perforación. Se pueden tomar muestras inalteradas en un muestreador de tubo de pared delgada o tubo shelby, para realizar los ensayos de suelo en laboratorio.
Se realizan mediante sondas montadas sobre vehículos o de forma autónoma. Generalmente los sondeos se dividen en dos grupos: percusión y rotación, según el procedimiento utilizado en la perforación.
Los sondeos permiten el reconocimiento del terreno a lo largo de su profundidad –caso de testificación continua-, la posibilidad de tomar muestras a diferentes profundidades para determinar las características del material en ensayos posteriores e incluso realizar otro tipo de ensayos en el interior de la perforación.
Son aparatos capaces de introducir una punta en el terreno mediante golpes o por empuje. Su objeto es medir la resistencia a la penetración a lo largo de una profundidad deseada. Según la forma de introducirlos en el terreno se dividen en dinámicos y estáticos. Existen diversos tipos de penetrómetros de los que se describen los utilizados más frecuentemente.
El ensayo de penetración estándar (SPT) constituye el penetrómetro dinámico abierto de uso más extendido. Se asemeja a una toma muestras de tubo bipartido, pero de diámetro inferior.
La resistencia del suelo a la penetración se mide por el número de golpes, N, necesarios para hincar el SPT a 30 cm.
Estudian la distribución en profundidad de alguna determinada propiedad físico-química de las capas del terreno, o de alguna característica relacionada con dichas propiedades.
Son de gran utilidad para la resolución de estructuras geológicas y como ayuda al conocimiento de las características mecánicas de suelos y rocas.
Los métodos de geofísica más usuales realizados sobre la superficie del terreno son sísmicos y eléctricos, sin considerar aquellos métodos de testificación geofísica que se utilizan solo en ocasiones especiales.
Se basa en el análisis de la propagación de las ondas elásticas a través del terreno. Estas se pueden clasificar de la siguiente forma:
- Ondas elásticas internas.
- Ondas elásticas superficiales.
Determina los tiempos de llegada de las ondas reflejadas en las superficies de separación de los medios de diferentes velocidades de propagación.
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Se basa en el estudio de los campos de potencial eléctrico provocados artificialmente, de cuya deformación pueden deducirse conclusiones sobre las características geológicas del suelo.
Se utiliza, tanto corriente continua como alterna, preferentemente de frecuencias muy bajas. Esto se debe a que la profundidad de penetración disminuye rápidamente, a medida que aumenta la frecuencia.
La principal ventaja de los métodos eléctricos es el costo reducido.
El método se basa en las diferentes propiedades eléctricas de las rocas: resistividad, conductividad, etc.
Tienen como objeto estimar las características mecánicas o hidrogeológicas del terreno. Suelen ser muy costosos, cuando son a gran escala y tienen un carácter puntual. Con frecuencia la pequeña porción de terreno a que afectan plantea difíciles problemas de interpretación para extrapolar sus resultados a la escala real. Sin embargo son los únicos que ofrecen garantías respecto al carácter inalterado del terreno ensayado.
Los macizos rocosos son conjuntos heterogéneos y generalmente discontinuos, lo que implica que la escala de un experimento determina los resultados del mismo.
Los ensayos que se describen a continuación son los de uso más extendido, debido a que los aparatos necesarios para su realización son fácilmente transportables.
Martillo Schmidt (Esclerómetro)Ideado en un principio para estimar la resistencia a compresión simple del hormigón, se ha modificado convenientemente dando lugar a varios modelos, tipo L, N, P, etc., alguno de los cuales esta apropiado para estimar la resistencia a compresión simple de la roca.
El comportamiento de los macizos rocosos puede deducirse del análisis de los datos suministrados por una amplia y costosa campaña de investigación. No obstante, las características geotécnicas de un macizo rocoso pueden estimarse con los diferentes tipos de clasificaciones mecánicas, de gran desarrollo en los últimos años.
Figura 3.16. Macizo rocoso que conforma la pared del cauce de la cárcava El Tablazo está muy alterado, estado que se identifica por su diaclasado, estado de relajación y plegamiento de su estructura. (Carlos E Escobar P.)
Dichas clasificaciones permiten discretizar una serie de sectores, dentro de un medio rocoso, que facilite el diseño de posteriores labores de investigación.
Una completa descripción geomecánica de un macizo rocoso pretende una estimación de sus características mecánicas mediante determinados índices de calidad.
Estos métodos empíricos proporcionan una valiosa información, cuyo valor depende principalmente de la experiencia y criterio de la persona que los utilice.
para el trópico andino
Las clasificaciones geomecánicas de los macizos rocosos tienen aplicación en el análisis del comportamiento de los taludes. Se basan en la cuantificación de determinados parámetros que influyen en la estabilidad de los taludes, obteniéndose una serie de índices de calidad. Estos permiten la aplicación de fórmulas empíricas, que estiman las características resistentes de los macizos rocosos. Dichos macizos también pueden clasificarse de forma cualitativa, dando una estimación de su comportamiento.
Las primeras clasificaciones se basaban en descripciones cualitativas, que de forma empírica establecían diversos comportamientos de los macizos rocosos.
Actualmente los sistemas de clasificación intentan obtener índices cuantitativos de la calidad de la roca, establecidos en base a una serie de parámetros, que contemplan la resistencia de la roca matriz, disposición y estado de las discontinuidades y presencia de agua.
Unas clasificaciones se diferencian de otras según el número de parámetros considerados y la valoración que les asigna cada autor. De todas las clasificaciones existentes se describe a continuación la de BIENIAWSKI por ser una de las más aplicadas en la práctica y por tener utilización directa en taludes.
La clasificación geomecánica de BIENIAWSKI, obtiene un índice de calidad denominado “Rock Mass Rating” (RMR), que depende de:
- La resistencia de la roca matriz
- Las condiciones de diaclasado
- El efecto del agua
- La posición relativa del diaclasado respecto a la excavación.
Para tener en cuenta la incidencia de estos factores se definen una serie de parámetros con determinados valores, cuya suma proporciona el índice de calidad RMR. Este varía entre 15 y 100.
En función del valor RMR, se clasifican las rocas en cinco categorías diferentes. También proporciona valores estimativos de la cohesión y ángulo de rozamiento interno del macizo rocoso que pueden ser útiles especialmente en rocas de mala calidad con roturas de tipo curvo y permite la estimación del módulo de deformación del macizo, EM, mediante la correlación:
Se describen diez parámetros seleccionados para definir sus características:
Posición de la discontinuidad en el espacio. Definida por la dirección de buzamiento de la línea máxima pendiente en el plano de la discontinuidad.
Distancia perpendicular entre dos discontinuidades adyacentes. Normalmente se refiere al espaciamiento medio de una familia de discontinuidades.
Extensión superficial de una determinada discontinuidad en un plano imaginario que la contenga.
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Conjunto de irregularidades de diferentes órdenes de magnitud (asperezas, ondulaciones), que componen la superficie de las paredes de una discontinuidad.
Resistencia a la compresión de la superficie de discontinuidad. Puede ser más baja que la resistencia de la roca matriz a causa de la meteorización de la misma.
Distancia perpendicular entre las paredes de una discontinuidad.
Material que separa las paredes de una discontinuidad, normalmente más débil que la roca matriz.
Flujo de agua y humedad libre visible en discontinuidades o en la totalidad de la roca.
Comprende el sistema de discontinuidades del medio rocoso.
Dimensiones del bloque de roca resultante de la mutua orientación y espaciado de las familias de discontinuidades.
b. Descripción geotécnica básica.
Constituye una caracterización geomecánica del terreno, basada en la observación directa del mismo. Proporciona de forma sistemática y racional la toma de los datos necesarios y su interpretación, según recomienda la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (1980). Los aspectos que se tienen en cuenta para estimar el comportamiento geomecánico de un terreno son los siguientes:
• Nombre de la roca o suelo, con una descripción geológica somera.
• Características estructurales y mecánicas del macizo rocoso, como son espesor de los estratos y características de las discontinuidades. En el caso de los suelos, sus características de deformación y resistencia, así como el espesor de las capas.
• Estado del macizo estudiado. En este caso se estudió el grado de meteorización, presencia de agua, descripción del entorno, entre otros.
Para su aplicación se efectúa en primer lugar una zonificación del dominio estructural en unidades geotécnicas, cuyas características sean uniformes o similares.
Con estos se determinan algunos parámetros que influyen en la estabilidad de los taludes. Resulta un instrumento necesario para comprender, interpretar y explorar los resultados de los ensayos in situ.
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El éxito de los ensayos mecánicos e hidráulicos de laboratorio depende de la calidad de las muestras inalteradas que se obtienen en campo.
3.3.4.1 Ensayos en roca.
Se trata de determinar las propiedades geomecánicas de la roca matriz mediante el ensayo de muestras de roca, talladas de testigos de sondeos o bloques irregulares. Una vez determinadas las características resistentes de la roca se pueden adoptar los diferentes criterios de rotura, que permitan controlar las características de respuesta del macizo rocoso, frente a diferentes escenarios.
Proporciona el conocimiento de la naturaleza de la roca y su estado natural aparente. A partir del reconocimiento visual se pueden establecer zonas representativas de la roca, haciendo una selección de las mismas para la aplicación de técnicas de ensayos sofisticados.
Tabla 3.9 Ensayos de identificación y estado. (EPTISA, 1981)
Reconocimiento visual
Figura 3.18 Esquema de un ensayo de compresión simple. (Herrera)
Grado de meteorización, discontinuidades, zonas de oxidación, entre otros
Microscopía petrográfica de polarización Naturaleza mineralógica, textura, orientaciones, entre otros.
Microscopía eléctrica de Scanning.
Microfisuras, orientaciones preferentes de los cristales, meteorización, entre otros.
Con ellos se busca reproducir los posibles procesos de alteración que sufren las rocas, por la meteorización.
Las características resistentes de las rocas se determinan mediante una serie de ensayos que permiten determinar el límite máximo de esfuerzos que pueden soportar la roca bajo determinadas condiciones.
- Ensayoderesistenciaalacompresiónsimple. Se comprime una probeta cilíndrica por su eje vertical. La probeta tiene una relación longitud/diámetro entre 2 y 2,50, el ensayose puede realizar con o sin medida de la deformación. Orta variable que influye en el ensayo es l velocidad de carga y las condiciones de borde de la muestra.
Tabla 3.10 Resistencia de la roca a la compresión simple. (Jiménez Salas, 1975)
Resistencia de la roca
Muy baja < 50 Baja 50 – 200 Media 200 – 1000 Alta 1000 – 2000 Muy alta > 2000
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-Ensayobrasileño.Se ensaya una probeta cilíndrica, cuya altura H puede ser pequeña respecto al diámetro, (entre 0,5 y 1,0) y se carga a lo largo de dos generatrices opuestas. La resistencia a la tracción, t, se expresa como.
En donde.
P= Carga total de rotura
D= Diámetro de la probeta
H= Altura de la probeta
Ese ensayo es utilizado para clasificar las rocas según la resistencia a la tracción de las mismas. La tabla 3.11 presenta la resistencia según Fourmaintraux y de Deere & Millar.
Tabla 3.11 Valores de la resistencia por el método brasilero.
FOURMAINTRAUX (1976)
Resistencia t (Kp/cm2)
Muy Alta > 300 Alta 100 – 300 Media 50 – 100 Débil 20 – 50 Muy débil 0 - 20
DEERE & MILLER (1978)
Resistencia
t (Kp/cm2)
Muy débil 0 – 15 Débil 15 – 35 Media 35 - 65 Alta 65 – 100 Muy Alta > 100
- Ensayo de corte directo. Se realiza sobre las superficies de discontinuidad y su objetivo es determinar los parámetros de cohesión y el ángulo de rozamiento interno. La muestra se ensaya con diferentes esfuerzos normales, n, y se obtiene el esfuerzo cortante, , en función del n, para un mismo material. En los ensayos sobre las probetas se obtienen los valores de los esfuerzos cortantes y desplazamientos, máximos y residuales, contra los esfuerzos normales y de ellos se obtienen los parámetros de la cohesión “c” y ángulo de fricción “".
3.3.4.2 Ensayos en suelo.
Figura 3.19. Esquema de un ensayo brasilero
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Los suelos constituyen un sistema discontinuo con diferentes fases (sólido, líquido, gas). El estudio de las relaciones de fase, la morfología y el tamaño de las partículas contribuye al conocimiento de las características mecánicas de los suelos.
Los ensayos sobre muestras inalteradas constituyen el medio más eficaz para conocer las distintas propiedades de los mismos y evaluar su comportamiento. Los procedimientos usados en los ensayos se hallan regulados por normas que permiten la homologación de los resultados. a. Identificación.
De los ensayos de identificación no se obtienen índices que expresan las propiedades mecánicas de los suelos pero sirven para clasificarlos en grupos de comportamientos semejantes. Estos ensayos se realizan con frecuencia y su utilidad se presenta en la tabla 3.12. La clasificación más acostumbrada en la geotecnia es el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).
Tabla 3.12. Ensayos de identificación de suelos.
Descripción de la muestra
Granulometría
Basada en el tamaño de partículas, textura, color, humedad, etc. Es una etapa previa para realizar otros ensayos.
Basada en técnicas de tamizado y de sedimentación, proporcionan el porcentaje del tamaño de las partículas y su distribución en una muestra de material.
Límites de Atterberg Líquido, Plástico, Retracción. Marcan las fronteras en los estados sólido, semisólido, plástico y semilíquido.
Contenido de: Carbonatos Sulfatos
Materia orgánica
Gravedad específica de los materiales
Peso unitario
Permite estudiar el grado de rigidización, erosionabilidad, etc.
Proporciona una estimación de la agresividad del terreno.
Permite determinar el origen y la deformabilidad de un suelo.
Permite determinar propiedades como el volumen de sólidos, el peso unitario, la relación de vacíos, entre otros.
Permite determinar los rangos de peso y volumen que puede alcanzar el suelo.
Permiten determinar el tipo de materiales arcillosos, la capacidad de cambio de cationes y estructura de la partícula, permitiendo la estimación del comportamiento del suelo. Proporcionan información sobre las características de plasticidad, expansividad, deformabilidad, dispersabilidad, de los suelos.
Se refiere a la densidad y humedad que presenta el suelo in situ.
d. Deformabilidad.
para el trópico andino
El ensayo más común es el de consolidación unidimensional, donde se aplica una serie de presiones verticales sobre una muestra confinada en un anillo, impidiendo la deformación en sentido horizontal. La deformación axial es proporcional a la deformación volumétrica.
El ensayo se realiza con ciclos de carga y descarga, proporcionando el cálculo de los asentamientos y su evolución en el tiempo. Los resultados de estos ensayos de representan en gráficas deformación – tiempo, y esfuerzo vertical – deformación.
Los diversos ensayos permiten la posibilidad de solicitar las probetas con diferentes estados de presión de confinamiento. Esta posibilidad es de gran importancia en la determinación de las propiedades resistentes de los suelos, conformados por una acumulación de sedimentos, ya que estos tienden a rigidizarse por efecto de la presión de confinamiento.
- Ensayode compresiónsimple. Consiste en someter a una probeta de suelo a una compresión uniaxial no confinada. Como el ensayo se realiza en forma rápida, se considera un ensayo de rotura sin drenaje, especialmente en suelos arcillosos. En suelos saturados la cohesión se puede estimar como la mitad de la resistencia a la compresión simple. La tabla 3.13 presenta una clasificación de suelos cohesivos atendiendo los valores de resistencia a la compresión simple.
Tabla 3.13. Clasificación de suelos cohesivos a partir de los valores de compresión simple (Terzaghi y Peck, 1995)
Consistencia del suelo qu (Kp/cm2)
Muy blanda Blanda Media Firme Muy firme Dura
< 0,25 0,25 – 0,50 0,50 – 1,00 1,00 – 2,00 2,00 – 4,00 > 4,00
- Ensayo triaxial. Es la prueba más versátil para determinar las propiedades esfuerzo deformación de los suelos. En el ensayo se aplica una presión de confinamiento sobre el contorno de la probeta y un esfuerzo desviador en su eje. En el ensayo clásico se mantiene la presión lateral constante y se aumenta la presión vertical hasta llegar a la falla. Con el ensayo se pueden obtener los parámetros de cohesión y ángulo de fricción en términos efectivos (drenado) y totales (No drenado).
- Ensayodecortedirecto.Este ensayo consiste en una caja que permite la falla del suelo por un plano medio. En cada espécimen se aplica una carga vertical y otra carga tangencial hasta obtener la falla. Se registran las fuerzas tangenciales y las deformaciones de cada ensayo, y el cambio de espesor de la muestra (dilatancia). Este ensayo permite determinar la cohesión y el ángulo de fricción interna del suelo en el plano de rotura, con o sin drenaje.
Ensayodeveleta. Es un ensayo que permite determinar la resistencia al corte sin drenaje en suelos limosos y arcillosos. Se emplea in situ. La resistencia al corte se determina a partir del momento de torsión que se necesita para fallar el terreno a través de las aristas de la veleta.
para el trópico andino
Es mucho más barato prevenir que curar. Veamos en costos la máxima: de la prevención al desastre hay un orden de diferencia y del desastre a su recuperación hay otro orden; por lo tanto de la prevención a la recuperación del desastre la diferencia es de dos órdenes:
Riesgo: Posibilidad de afectar significativamente las vidas o bienes a causa de un fenómeno dañino dentro de un período de tiempo y con una probabilidad determinada.
Amenaza: Evento o fenómeno perjudicial con un cierto nivel de magnitud y alcance espacial, que tiene una probabilidad de ocurrencia significativa en un período de tiempo dado.
La probabilidad será cualitativa si decimos que es alta o baja, o será cuantitativa si le señalamos al evento su frecuencia temporal.
La relación entre amenaza y riesgo se establece por medio de la expresión:
Riesgo = Amenaza x Vulnerabilidad
Siendo la vulnerabilidad el factor de riesgo que tiene en cuenta la resistencia o fragilidad de las personas y de los bienes expuestos. Por lo tanto:
Vulnerabilidad = Exposición/Resistencia
Riesgo = Amenaza x Exposición/Resistencia
La vulnerabilidad puede ser física, cultural y socioeconómica. El riesgo puede ser directo o indirecto, o de otros ordenes, según la amenaza sea natural, antropogénica o tecnológica. La amenaza depende del evento detonante, y de su grado de susceptibilidad, como de la energía potencial que lo caracteriza, razón por la cual se puede escribir:
Amenaza = Detonante x Susceptibilidad x Potencial
En el riesgo por deslizamientos podemos incidir sobre la amenaza, pero en el riesgo sísmico sólo queda la alternativa de intervenir la vulnerabilidad. En el riesgo volcánico podemos incidir sobre la exposición (evacuación temporal o definitiva) y en el riesgo sísmico normalmente intervenimos la fragilidad (parámetros de sismo-resistencia y seguridad ignífuga).
Imagen3.20:CostosesperadoCeyNivelderiesgoNr.Izquierda,CostoProbabledefallaCPvs Resistencia.Derecha,SiniestralidadvsFrecuenciadeunaamenazaconunamagnituddada.
– Estudio del riesgo: evaluación de la amenaza, la vulnerabilidad y del riesgo. En la figura 1 derecha, la función que relaciona la probabilidad de falla Pf con la magnitud de un evento, alude a su grado de siniestralidad S, y la que relaciona la probabilidad de ocurrencia Po con la magnitud de un evento, alude a la frecuencia probable del fenómeno F.
La primera función (S) expresa la curva de daños cuya pendiente es positiva, y la segunda función (F), la curva de ocurrencia cuya pendiente es negativa. El producto de ambas da el nivel de riesgo del evento Nr que gráficamente se representa por una campana cuyo máximo coincide con la intersección de las dos curvas anteriores, S y F.
– Medidas: sistemas de observación y alarmas, reducción de la exposición, reducción de la amenaza, incremento de la resistencia, y jerarquización de prioridades y estudios.
– Estudios económicos (Ver figura 1 izquierda): análisis de las funciones de costo esperado Ce, que es la suma del costo usual (curva Cu) y el costo de falla (curva Cf).
El costo de falla Cf involucra pérdidas, reposición, interrupción, lucro cesante y efectos sociales; el costo usual Cu involucra estudios, control, construcción y mantenimiento. La suma de ambas funciones es una parábola (Ce) cuyo mínimo coincide con la intersección de ambas funciones. Ordenes de las amenazas naturales
– Primer orden: sismos, huracanes, volcanes y lluvias.
– Segundo orden: deslizamientos, maremotos, inundaciones.
– Tercer orden: aludes y avalanchas.
Valoración del Riesgo en función del período de las Amenazas y la vida útil de una obra
En la fórmula precedente:
para el trópico andino
R =Riesgo de falla, Tr= Período de retorno de las amenazas y n= vida útil de una obra.
Veamos el plotéo de valores para el riesgo R, en función del período de retorno de la amenaza y de la vida útil de una obra, estimando R para Tr y n dados en años.
Tabla 3.14: Riesgo por Período de retorno de una amenaza v.s. Vida útil de una obra Obsérvese el incremento de R de 0,63 a 0,98 para una obra con una vida útil “n” de 100 años, cuando el período de retorno “Tr” de la amenaza cambia de 100 a 25 años: es el caso de los eventos hidrometeorológicos, por el calentamiento global. Como fundamento, 1/Tr es la probabilidad temporal del evento.
En la vida práctica, dado el enorme costo de las obras de reconstrucción, la conclusión es que para hacer viable el hábitat, aunque también la mitigación cuesta, las obras no solo se diseñan del lado de la falla donde R>50% (ver diagonal en rojo), sino que también al igual que en el caso de la salud se recomienda el enfoque preventivo y no el reconstructivo.
Como símil, dado el enorme costo de la tecnología médica frente a la implementación de una cultura de vida sana, agua potable y buenos hábitos para prevenir enfermedades, en el caso del medio ambiente la componente económica de la sustentabilidad pasa por reforestar cuencas e implementar modelos silvopastoriles y agroforestales, al ordenarlas para prevenir los usos conflictivos del suelo.
Mientras la nueva Ley de Ordenamiento Territorial propone superar la visión municipalista y no desestructurar territorios en el nuevo ciclo de ordenamiento territorial, también anticipadamente en el alba del siglo XXI, desde Alma Mater con ejercicios de planificación prospectiva que involucraron al Eje Cafetero, Norte del Valle y Norte cordillerano del Tolima, se definió la Ecorregión Cafetera con 92 municipios que comparten ecosistemas estratégicos y afinidades culturales y de desarrollo en torno al café. Pero hoy, lamentablemente Manizales continúa construyendo un POT sin haber concertado los lineamientos para la subregión Centro Sur de Caldas, y menos con el área metropolitana de Pereira buscando generar sinergias, lo que afectaría la viabilidad de los modelo de ocupación territorial de lado y lado, de surgir conflictos al desestructurar territorios, o por imprevistos ambientales en temas de bienes comunes patrimoniales como el agua y el suelo, donde el cambio climático impone grandes desafíos.
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Imagen3.21A:Ecorregióncafetera-ÍndicedeescasesdeaguaySusceptibilidadalosdeslizamientos.SIRAlma Mater
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Imagen3.21B:SectorizacióndeCuencasyAcuíferosdeCaldas.Fuente:CORPOCALAS.
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Allí Caldas con cerca de un millón de habitantes en 27 municipios, unos en la hoya central del Cauca y otros en el Magdalena Centro, aparece definida como una construcción social e histórica de singular carácter, no sólo por la condición mediterránea y biodiversa de su territorio, sino también por los procesos culturales emprendidos en sus subregiones, donde habitan comunidades con diversas identidades y en continuo mestizaje, primero desde la Conquista y la Colonia, y luego tras la colonización del siglo XIX. Quienes vienen construyendo una visión para la Ecorregión Cafetera, ven en este espacio dotado de unidad territorial la oferta ambiental disponible en unidades ecológicas prioritarias, y las posibilidades de articular su demanda a las dinámicas de las áreas urbanas, definiendo y caracterizando con rigor la “biorregión”, entendida como un territorio de agua y suelo cuyos límites están definidos por las fronteras geográficas de comunidades humanas y ecosistemas. Veamos el caso nuestro.
En 2004, Caldas con cerca de 127 mil Ha en bosques, 251 mil Ha en cultivos y 336 mil Ha en pastos y rastrojos, cuantías que cubrían el 96% de su escarpado, verde y deforestado territorio, para preservar el agua y la biodiversidad debió lograr la recuperación integral de sus cuencas, yendo más allá de los escenarios naturales más sobresalientes, como lo son: los cerros de Tatamá y Caramanta, como visibles elementos del corredor biológico de la Cordillera Occidental que dominan el poniente de Manizales; el sistema de páramos que viene de Sonsón y sigue a Roncesvalles con sus fértiles tierras en San Félix y Marulanda, lugar donde se establece el Complejo Volcánico Ruiz-Tolima; y la Selva de Florencia, ecosistema con alto grado de endemismo, ubicado en límites de Samaná y Pensilvania.
Sobre el recurso hídrico disponible, en cuanto al sistema subterráneo sobresalen las zonas de recarga en áreas cordilleranas altas, como páramos y sectores vecinos de gran cobertura boscosa, lo que incluye el Parque de los Nevados y su área de amortiguación, o las regiones del Oriente caldense donde la copiosa precipitación explica un recurso hídrico excedentario, susceptible de aprovechamientos hidroenergéticos responsables, mientras otra sería la situación para los acuíferos asociados al valle interandino del Magdalena, cuyas importantes reservas de agua se establecen a profundidades que van desde decenas hasta algunos cientos de metros, donde habría que perforar las potentes capas sedimentarias de edad terciaria, hasta interceptarlas para extraerlas.
Si en la Ecorregión Cafetera el recurso hídrico más comprometido es el de las cuencas donde se fundan las capitales con sus áreas industriales exacerbando la demanda, y mañana lo será la conurbación Honda – La Dorada, Manizales y este puerto caldense deberían implementar una política pública para el agua, declarándola patrimonio público. También en Caldas, urge tomar previsiones similares en cabeceras con riesgo de déficit severo, caso Marmato y Riosucio como consecuencia de la centenaria actividad minera, o Salamina, La Merced y Filadelfia por las malas prácticas pecuarias, situación que compromete las ventajas estratégicas del corredor La Felisa – Km 41 – La Virginia, dada una amenaza asociada al suministro que se extiende a Quinchía, Marsella, Apía, Balboa y Cartago, comprometiendo severamente el desarrollo industrial y urbano, en el escenario estratégico y más promisorio para la ciudad región Pereira – Manizales, como potencial nodo logístico con privilegios para emplazar industrias químicas de base minera, entre otras. [Ref.: La Patria, Manizales, 2014.11.10]
3.5.2-Mohán:sinbogas¿pa’ondevaelrío?
Imagen3.22:Champanes,vaporesyconvoyesporelMagdalena,enCredencial,ElPlanetayCormagdalena. Para empezar, la hidrovía del Magdalena tiene una capacidad fluvial máxima de 500 millones de toneladas-año, y una demanda cercana a los 12 millones toneladas anuales para diferentes tipos de carga. Hoy, la navegación se da
desde Barrancabermeja hasta la costa en una longitud de 630 Km, y más adelante entre Barranca y La Dorada cuando se acometa la adecuación del dinámico río, en el que se pretende establecer un canal navegable y estable de 42 m de ancho, aunque con riesgo de exceder las condiciones naturales del variable curso, consecuencia de soportar el diseño sólo en simulaciones sin llegar a los necesarios modelos. Se contempla, además de dragados de mantenimiento en 900 km entre La Dorada y Barranquilla, estructuras de encauzamiento en 260 km desde Puerto Salgar hasta Barrancabermeja, para establecer ese canal navegable que tendría inicialmente de 4,5 pies de calado hasta puerto Berrio, y 6 de allí a Barranca. El problema a futuro, lo causaría el dragado adicional para dejar todo en 7 pies, a fin de facilitar el acceso de convoyes con 6 pies de calado hasta el puerto caldense: al extralimitar la capacidad del sistema biofísico, se desconectarían los ecosistemas con severo impacto ecológico y afectación grave para los pescadores.
Para la gestión integral de la gran cuenca Cauca-Magdalena, en razón a la complejidad de este biodiverso y pluricultural territorio que cubre el 23,6% del suelo continental de la patria, donde habita el 67,7% de los colombianos y se genera el 85 % del PIB nacional, urge una adecuación de los instrumentos de política pública acorde a los desafíos del cambio climático, si se quiere una gestión socioambiental que proteja ecosistemas y pescadores, o de lo contrario los desaciertos darían al traste con la anhelada navegación, al desconocer la naturaleza de un río enfermo y contaminado que descarga 172 millones de toneladas anuales de sedimentos, y no mitigar los eventos extremos esperados del calentamiento global, en este histórico y poblado escenario objeto de un proyecto excluyente y fragmentado, pensado para beneficiar únicamente carbón y petróleo. Es que definitivamente, recuperar la navegación del Magdalena debería ser una tarea integral que contemple la reforestación de las cuencas tributarias que están en un 40% deforestadas, implementando una intervención para la hidrovía que no comprometa los humedales y ecosistemas del río, y una recuperación incluyente y compatible con los pescadores y ecosistemas del río. Y respecto a los convoyes, para una solución de transporte verde, en lugar de remolcar tres pares de barcazas con 7200 ton, se podría elevar la frecuencia y remolcar sólo dos de hasta 3,5 pies de calado llevando 5000 ton hasta Caracolí, adaptando los convoyes al río y no lo contrario al requerirse menores radios de curvatura en el canal navegable, lo que evitaría la desconexión del río con los ecosistemas de humedales y llanuras de inundación. Además, esto redundaría en economías de tiempo remontando el río. Si la cuantiosa inversión se justifica en la implementación de un sistema intermodal de carga eficiente, deberían contemplarse trenes que lleguen a la hidrovía desde el Altiplano y el Norte del Valle; no obstante, si la carga del río alcanzó a 2 millones de toneladas al año en la década del 2000 donde 1,5 millones fueron hidrocarburos, y si en contenedores Bogotá sólo genera 6 millones de toneladas anuales, habrá que implementar la locomotora del carbón andino exportado al Pacífico, para hacer viable el transporte intermodal con los trenes pasando por la hidrovía, o de lo contrario la ventaja económica de la intermodalidad y la relación costo-beneficio del proyecto estarían comprometidos.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2015-09-28]
Llega el solsticio, y con él la temporada seca del año para la región andina de Colombia. Igual, para este miércoles 22 de junio, mientras los habitantes de las regiones septentrionales de la Tierra esperan el verano y los de las zonas meridionales empiezan a sentir los rigores del invierno, los asuntos del clima se han regularizado. En esta época justo cuando el planeta transita su órbita elíptica por los lugares más alejados del Sol, éste ha mostrado interesantes perturbaciones como las explosiones del pasado 8 de junio, extrañas para los profanos pero conocidas por los astrofísicos interesados en investigarlas y conocer sus interacciones con la magnetósfera, para desentrañar la naturaleza del comportamiento variable del astro y pronosticar dichos eventos precisando sus consecuencias sobre nuestro planeta, lo que por supuesto incluye temas tan importantes, que van más allá de las comunicaciones, como los del funcionamiento de la máquina atmosférica para los asuntos del clima. Con la fecha, queda atrás para nosotros no solo el primer período de lluvias agravado por la ocurrencia de La Niña, sino también otras consecuencias que van más allá de lo que regularmente dicen las noticias: después de casi un lustro con un clima anómalo para el país, donde la Niña 2010/2011 generó una inesperada conmoción por sus mayores y graves consecuencias, está a punto de sancionarse una nueva Ley de Ordenamiento Territorial que incorpora mejores instrumentos para la adecuada gestión del riesgo mirando el antes y el después, tal cual
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lo ha hecho la expedición del Plan Nacional de Desarrollo donde se incorporó un capítulo completo para los asuntos de una reconstrucción con carácter preventivo.
Para mostrar la huella de lo acaecido, subraya el Coordinador de la Maestría en Desarrollo Regional y Planificación del Territorio de la Universidad Autónoma de Manizales, Profesor Jahir Rodríguez R., que de 713 municipios afectados con la ola invernal, más de 30 están en la situación de Gramalote: con el drama de tener que ser reasentados y no todos en territorio de su jurisdicción previendo la susceptibilidad a la ocurrencia del fenómeno padecido. También pensando en la mayor capacidad demandada al Sistema Nacional de la rama, la misión encomendada a la Dirección de Gestión del Riesgo del Ministerio del Interior y de Justicia pasa a una nueva dependencia del orden nacional que la sustituye, al constituirse el Departamento Administrativo de Gestión del Riesgo adscrito a la Presidencia de la República.
Y en cuanto al Ordenamiento Territorial, para quienes nos ocupamos de las ciencias de la Tierra, parece importante saber cómo debemos dialogar con el territorio si es que deseamos entender los proceso sociales y ambientales, dado que de las formas de su uso, ocupación, dotación, afectación y apropiación, y por lo tanto de las relaciones dialécticas que en él se establezcan entre ciudadanos y medio con sus transformaciones y contenidos culturales y naturales, dependerán las mayores posibilidades de desarrollo al lograr resolver las condiciones conflictivas que impiden mejorar el nivel de vida de sus habitantes. Al respecto, define el Profesor Jahir la gestión del riesgo, como “la capacidad de la sociedad y de sus actores sociales para modificar las condiciones de riesgo existentes, actuando prioritariamente sobre las causas que lo producen”, con el fin de mitigarlo. Si en ocasiones actuamos interviniendo la amenaza, otras solo podemos reducir los niveles de vulnerabilidad, bien sea a partir de desarrollos tecnológicos para enfrentarlas o evitando la exposición cuando el riesgo no resulta mitigable. Entonces, habiendo entrado un verano sin El Niño como detonante de condiciones climáticas extremas – sequías e incendios forestales-, gracias al sosiego debemos trabajar sin pausa para la adaptación ambiental del caso. Si bien obliga priorizar la atención a millones de compatriotas pobres damnificados que esperan, como quiera que empieza un nuevo período de formulación del Ordenamiento Territorial, queda el importante desafío con la nueva Ley de acometer las tareas de una reconstrucción mediada por acciones ambientales estructurales, nutridas de estrategias de apropiación social de los procesos, para que no se “clone” la vulnerabilidad a los fenómenos catastróficos devastadores, como el calentamiento global en el caso de Colombia.
Ref: Ed. Circular RAC 615.
RESUMEN: LatragediaocurridaenManizalestrasunfuerteaguacerode156mmelpasado19deabril,que generóeventoshidrogeológicossimilaresalosquehanafectadolaciudad,invitaareflexionarsobrelascausasde sumayorincidenciaenlosbarriospopulares.Comohipótesis,setratadepasivosambientalesrelacionadoscon múltiplesfactoresquehanintervenidoenlaconstrucciónsocialehistóricadeunterritoriodeladerasvulnerables aloseventosclimáticosextremos,loqueobligaafortalecerlaprevencióndefactorescomocorregirlasdeficiencias enunaplanificaciónprecedentequenocontemplóladimensiónambientalydelriesgo,prevenirlaseparaciónde costosybeneficiosenlaexplotacióndelmedioambiente,ycontrolarlasdinámicasdeunmercadodelsueloque especulaconlaplusvalíaurbana.
La preocupación por el hábitat no debería reducirse a las tragedias del momento: existen factores estructurales por resolver. Ciudades como Manizales, donde hace poco se registró una tragedia, tienen estudios e instituciones para evitar estos sucesos. Los sectores más vulnerables se localizan en zonas populares. Hay que fortalecer la prevención*. Noeslaprimeravez
Figura3.25:AgenciadeNoticiasU.N.Manizales:LaderadelacuencadelaquebradaOlivares2015.05.26. La tragedia ocurrida en Manizales tras un fuerte aguacero (156 mm) en la madrugada del pasado 19 de abril en el distrito sur, vecino a la cabecera de Villamaría, se debió a múltiples deslizamientos y deslaves que dejaron un saldo de 17 muertos, 23 heridos, 80 viviendas destruidas, 12 vías afectadas y 500 familias damnificadas.
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La situación obligó a declarar el estado de emergencia en la capital caldense, donde cerca de medio millar de personas de los organismos de emergencia (apoyados por personal venido de Pereira y municipios vecinos) emprenden las labores de rescate y salvamento, con esmero y diligencia. Sería interminable hacer la lista de emergencias por eventos hidrogeológicos similares que han afectado a la ciudad. Pero podrían recordarse los que se han dado en el siglo XXI, todos asociados con las lluvias intensas. En ellos el factor detonante ha sido la ocurrencia de eventos climáticos extremos, propios del calentamiento global: ▪ En diciembre 2003 un deslizamiento cobró 16 vidas en la Sultana; ▪
En julio 10 de 2005 se perdieron 8 vidas en el barrio Bosconia; ▪ En marzo 18 de 2006 una creciente cobró 18 vidas en La Gruta; ▪ En diciembre 15 de 2006 se afectó el medio periurbano occidental en el Arenillo; ▪ En 2007 un evento en el norte cobró 1 vida; ▪ En noviembre de 2008 se afectó la infraestructura de servicios del oriente; ▪ En octubre 19 de 2011 una avalancha destruyó la planta Luis Prieto Gómez, y la ciudad quedó 17 días sin agua; y ▪ En noviembre 5 del mismo año sobrevino la tragedia de Cervantes, en la que murieron 48 personas.
Para comprender la construcción social e histórica del territorio partamos de “la aldea encaramada” de 1848, cuando 400 familias que habitaban este complejo territorio fundaron un poblado sobre un ramal de los Andes al oeste de la Mesa de Herveo y sobre la cuenca media del Chinchiná, a 2.150 metros sobre el nivel del mar en lo alto de una colina.
Figura3.26:AmenazapordeslizamientoenManizales(2005).Enrojo,laszonasdeamenazaaltadelárea urbana.Fuente:MunicipiodeManizales–IdeaU.N.DeCol.
Los fundadores trazaron una rígida retícula ortogonal. Medio siglo después de haber expandido a más de un centenar de manzanas la retícula, lo que requirió el relleno de cauces para nivelar el abrupto terreno, optaron por cambiar el trazado de la naciente urbe por uno más apropiado. Se ajustaron al terreno y extendieron la cabecera hacia el oriente siguiendo las curvas de nivel, donde se aprovecha la corona de la montaña. Adecuaron el camino
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de arriería y lo convirtieron en El Carretero, un corredor vial desde el cual se accedía a los nuevos barrios emplazados por las dos vertientes.
Seríainterminablehacerlalistadeemergenciasporeventoshidrogeológicossimilaresquehanafectadoala ciudad.
No obstante, en los años 1970, como consecuencia del advenimiento de la revolución verde que trajo el café caturra a la zona cafetera y produjo el desplazamiento de legiones de campesinos hacia la ciudad, Manizales creció “sin compás ni escuadra”, con barrios localmente planificados o con invasiones que luego se consolidaron. . El resultado fue una ciudad donde cerca de un tercio del suelo urbano actual (en rojo en la figura 2) corresponde a las áreas con algún nivel de amenaza, donde construyen viviendas en riesgo sobre áreas de alto grado de susceptibilidad a los deslizamientos.
Aunque en las décadas siguientes se establecieron planes de desarrollo en Manizales, estos carecieron de la dimensión ambiental y del riesgo, ya que tanto el ordenamiento territorial como las instituciones ambientales son recientes en Colombia. Estas llegaron con la Constitución de 1991, que además de ocuparse de la organización territorial, creó un Sistema Nacional de Planeación conformado por el Consejo Nacional y los Consejos territoriales de planeación.
Aunque se dispuso que las entidades territoriales habrían de elaborar de manera concertada planes de desarrollo, solo a partir de la Ley1454de2011se establecieron mecanismos para lograr un ordenamiento territorial proclive a la descentralización (aunque no se descentralizó el presupuesto) y a una planeación, gestión y administración del territorio coherente y concertada. Además, según la Ley1523de2012los municipios de Colombia están obligados a formular un Plan Municipal de Gestión del Riesgo de Desastres.
Sin embargo, todavía tenemos en Manizales un gran pasivo ambiental, consecuencia de la separación de costos y beneficios en la explotación del medio ambiente, y de la mala planeación asociada con el crecimiento acelerado y desordenado de la ciudad, que se expresa en la fragmentación espacial urbana y vulnerabilidad del hábitat, y en las prácticas depredadoras del medio rural caracterizadas por la quema y la tala, ya que a nivel de toda la Ecorregión Cafetera el área de potreros equivale al 48 por ciento del territorio, una cifra que supera 12 veces el 4 por ciento de superficie apta para dicho uso. Además, el área apta para bosques se ha reducido 2,7 veces, al pasar del 54 por ciento al 19 por ciento. Mediante la Ley40de1971se creó la Cramsa (hoy Corporación Regional Autónoma de Caldas), con el propósito de atender el problema de la erosión y sus consecuencias en Manizales, Salamina y Aranzazu. Con esto la ciudad logró el desarrollo de una tecnología para el control de la erosión, gracias al aporte de la academia, de la ingeniería local y del Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé).
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Según el plan de ordenamiento territorial (POT), el área afectada por la erosión (2 por ciento del área urbana) aumenta cada año en un 11 por ciento. Según este documento, las causas de los deslizamientos son los sismos, la deforestación, el clima, los suelos, la topografía, el deterioro de las condiciones socioeconómicas de la población y la falta de cultura ciudadana.
TodavíatenemosenManizalesungranpasivoambiental,consecuenciadelaseparacióndecostosybeneficiosen laexplotacióndelmedioambiente,ydelamalaplaneaciónasociadaconelcrecimientoaceleradoydesordenado delaciudad.
Se propone en ese documento la restricción para el desarrollo urbanístico de la zona afectada directamente por el deslizamiento, y de otros sitios que puedan ser objeto de esta restricción. Además de señalar los asentamientos creados sin ningún proceso de planificación, se establece para ellos que la Secretaría de Planeación adelantará la realización de los planes zonales, la rehabilitación, estabilización de laderas, arborización y demás acciones que propendan por el desarrollo y mejoramiento del hábitat de los ciudadanos del sector.
Ante el reclamo de la sociedad civil y de la academia, preocupada al observar la privatización de los beneficios y socialización de los costos de la actividad urbanizadora que continúa destruyendo ecosistemas (caso Monteleón) y presionando zonas de reserva estratégicas (caso Río Blanco), el POT de la ciudad incluyó la plusvalía urbana, una moderna herramienta de gestión que no se podía encontrar en administraciones anteriores.
Con ella se espera controlar las fuerzas que especulan con el suelo urbano y captar recursos para hacer viable la intervención de zonas de riesgo con población vulnerable en las frágiles laderas de la ciudad (Alto Persia) y sobre cauces de cuerpos de agua como la quebrada Manizales (Verdum).
Manizales es una ciudad que ha desarrollado una tecnología para el control de la erosión, tiene un sistema de alertas tempranas, así como el programa de guardianas de las laderas, y ha hecho obras notables para la estabilización en cerca de 300 sitios. Sin embargo, a pesar de autodenominarse “ciudad del agua”, continúa vertiendo unas 20 toneladas por día de material de carga orgánica proveniente de las aguas residenciales, y una carga contaminante comparable proveniente del sector industrial.
Además, tiene indicadores verdes de un árbol por cada 27 habitantes y de 2,7 metros cuadrados de áreas verdes por habitante en espacio público (nueve y tres veces menores que los estándares internacionales respectivamente). Y su cerro tutelar, Sancancio, cobra pasivos ambientales en Aranjuez por permitir la deforestación de su ladera de protección.
En conclusión, no es que este desastre hubiera podido ser mayor ni que la ciudad esté en el lugar equivocado, sino que estas tragedias se pueden prevenir si en lugar de presionar la estructura ecológica principal para corregir el descontrol hídrico y pluviométrico en las áreas rurales, reforestamos nuestras cuencas donde la potrerización y la pérdida de bosques han sido constantes.
Podemos optar por recuperar la función ecológica de las laderas de protección y cauces del medio periurbano, además de gestionar la vulnerabilidad que subyace en las zonas de riesgo urbano, para tratar el hábitat con una mirada biocéntrica que reoriente el modelo urbano.
* Razón Pública. Domingo, 30 Abril 2017 *** 3.5.5-Colombiabiodiversa:potencialidadesydesafíos.
RESUMEN:Con9.153especiesendémicasy56.343registradasen2016,entrelosdocepaísesbiodiversosdel mundo,ColombiaocupaelsegundolugardespuésdeBrasil,altiempoqueeselprimeroenavesyenorquídeas. Entrelasáreasconmayorriquezabiológica,sobresalenlaselvaAmazónica,elChocóBiogeográficoyelMacizo Colombiano.Delos81ecosistemasquetieneColombia,38presentanriesgodedeterioroporaccionesantrópicas. Aunqueelpaíscuentaconel«SistemadeParquesNacionalesNaturales»(SPNN)constituidopor59parques naturales,SegúnelInstitutodeInvestigaciónAlexandervonHumboldt&laUniversidadJaveriana,elBiomade bosquesecotropical,elbiomadedesiertotropicalylosecosistemashúmedos,sonalgunosdelosqueestánen situaciónmáscrítica.Porfortuna,algunosdeellospodríanserpreservadosalestarubicadosenresguardos indígenasycomunidadesnegras.
Imagen3.28:IAVHyUJenhttp://www.elespectador.comySiBColombia.
Con 9.153 especies endémicas y 56.343 registradas en 2016, entre los doce países bio-megadiversos del mundo Colombia es el segundo, al tiempo que es el primero en aves y en orquídeas. También somos segundos en plantas, anfibios, mariposas y peces dulceacuícolas; terceros en palmas y reptiles, y cuartos en mamíferos. Sí en anfibios poseemos más de 700 especies de ranas, y en vertebrados terrestres unas 2.890 especies de las cuales 456 son mamíferos y 520 de reptiles, también poseemos cerca de 55.000 especies de plantas, de las cuales 1/3 son endémicas.
Pese a lo anterior, aunque contamos con el 60 por ciento de los páramos del planeta y con 59 áreas protegidas a nivel nacional, la biodiversidad está en riesgo en 38 de 81 ecosistemas por factores antrópicos que los destruyen, explotan o contaminan: al respecto, en 2014 el Instituto de Investigación Alexander von Humboldt, quien destaca que gran parte de la biodiversidad de Colombia se encuentra en territorios colectivos indígenas, había presentado un panorama “desalentador” por los efectos de siglos de transformación e intervención humana, para reclamar más educación y conciencia pública.
En cuanto al marco normativo, según la Constitución Política de 1991, los Parques Nacionales Naturales (caso PNN los Nevados) no prescriben, son inembargables e intransferibles; y las Áreas Protegidas (como las Reservas de Río Blanco y La CHEC) son declaradas a perpetuidad. Y en relación con el marco legal, la Ley 99 de 1993 crea el Sistema Nacional Ambiental SINA, donde los ecosistemas amenazados están mal donde representados. Además, mediante el Decreto único 1076 de 2015, se creó Parques Nacionales Naturales de Colombia. Colombia está dividida en seis regiones naturales: dos costeras en sendos océanos, dos más sobre el naciente de cara a las cuencas de la Orinoquía y Amazonía, una insular de pequeña extensión, y la región andina que soporta la mayor proporción de la población del país. Los ecosistemas señalados en riesgo según expertos, son los del bioma de bosque seco tropical y del desierto tropical, los secos intra-andinos, los húmedos y los del bosque húmedo tropical del piedemonte llanero.
Poseemos 2900 km de costas en dos océanos, conectamos las Américas desde el sector más septentrional de los Andes con sus nevados, volcanes, altiplanos, sabanas y valles intercordilleranos; pisos térmicos con gran variedad de ecosistemas tropicales, que van desde selvas húmedas y secas, sabanas, bosques y páramos, hasta ríos, costas, arrecifes de coral, ciénagas y manglares. Entre las áreas con mayor riqueza biológica, sobresalen la selva Amazónica, el Chocó Biogeográfico y el Macizo Colombiano.
Si Colombia alberga 4.812 especies protegidas por la Convención Internacional sobre el comercio de especies en peligro, entre ellas 66 que están en alto riesgo de extinción e incluyen 11 especies de orquídeas, 31 de mamíferos
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y 10 de aves. Adicionalmente, talamos cerca de 200 mil hectáreas de bosques por año, contamos con alrededor de 1.200 especies en peligro crítico, e introducimos 922 al país, 22 de ellas clasificadas como invasoras. Y en cuanto al Eje Cafetero, dado su potencial relacionado con el aviturismo, sin duda alguna debemos abordar el estudio de la diversidad de aves, ya que de las 1.912 especies del país podemos contar con más de 650 en la región y de ellas al menos 433 reportadas en Caldas al 2010, donde un sinnúmero adicional que permanecen ocultas, le demanda a ornitólogos y aficionados profundizar y completar el conocimiento de la diversidad por áreas determinadas, resaltando especies migratorias, amenazadas y endémicas con su hábitat. Las áreas protegidas, además de salvaguardar la biodiversidad y ofrecer invaluables servicios ambientales, a la luz del Acuerdo Final para la Terminación del Conflicto y la Construcción de una Paz Estable y Duradera, incorpora retos: allí se reconoce en el tercer considerando que el “Desarrollo económico con justicia social y en armonía con el medio ambiente, es garantía de paz y progreso”. Su primer punto, sobre la “Política de desarrollo agrario integral”: señala la “Reducción de la ampliación de la frontera agrícola y protección de zonas de reserva”; y el cuarto, sobre la “Solución al problema de drogas ilícitas”: contempla “Programas de sustitución de cultivos de uso ilícito” mediante “Planes integrales… con recuperación ambiental de las áreas afectadas”.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2017/08/28]
Repite el evento de la Planta Luis Prieto Gómez que suministra la mayor proporción de agua potable para Manizales, con una avalancha de medio millón de metros cúbicos, muy superior a la del pasado 19 de octubre, que vuelve y destruye a su paso sobre el río Chinchiná, las dos tuberías de conducción de agua potable para la ciudad, recién reparadas a pesar de su sobre elevación que no resultó suficiente. Igualmente, colapsaron por el movimiento en masa procedente del hato La Marmolera, y del cual se hacía el monitoreo necesario por el riesgo cuyas consecuencias superaron los niveles esperados, el gasoducto que pasa al otro lado del rio y dos puentes vehiculares, entre ellos el de la vía a los hoteles termales.
Ahora la diferencia es, primero que contamos con la Planta Niza recién puesta en servicio para proveer la mitad del consumo de agua que podría bombearse al tanque más alto vecino a Niza donde se recibe el agua potable de la planta de Gallinazo, para redistribuirla en toda la ciudad dado que un circuito ha quedado fuera de servicio, y segundo que además se tienen repuestos y mayor capacidad para reparar de forma expedita las conducciones de agua dañadas, reinstalar un puente metálico para pasar el Chinchiná en el lugar de los hechos y de reponer sin mayores tropiezos la citada línea de gas.
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No obstante, la lección que queda de estos daños que afectan las líneas vitales y otros ocurridos sobre la vía al Magdalena y la carretera al norte por Neira, exige nuevas consideraciones ambientales para romper paradigmas. Uno de ellos con la propuesta de Corpocaldas de meses atrás, útil para enfrentar el grave deterioro de la vía Maltería-La Esperanza, y que consiste en implementar una figura ambiental que vea más allá de las cunetas, muros, transversales y pavimentos de la carretera, entendiendo que una vía como cualquier línea vital comprende todo el corredor ecológico del sistema, y las relaciones socioambientales y económicas que se dan en ella, y donde la extensión del área de influencia del modelado comprende, además del medio transformado, el medio natural que le sirve de soporte y que lo conforman las microcuencas interferidas. Y a pesar de que el Cambio Climático es realmente la amenaza, y la Niña solamente el fenómeno natural que exacerba el clima, estos desastres son antrópicos: existen normas para aplicar los instrumentos de planificación existentes, pero en los suelos no están bien aplicadas o se violan, lo que finalmente conduce a permitir, a través del Plan de Ordenamiento Territorial, el uso conflictivo del suelo en lugares sin aptitud para el destino que tienen, lo que potencia las amenazas, cuando no el mayor riesgo para las personas y las líneas vitales. De ahí que se construya sobre deslizamientos y ocupen humedales y vaguadas a lo largo y ancho de nuestra geografía. Igualmente, tampoco se ha valorado con suficiente resolución el alcance espacial y temporal, y probabilidad de ocurrencia de las amenazas, en muchos casos; de ahí que se deban sumar esfuerzos para proveer a Corpocaldas y a las dependencias responsables de la gestión del riesgo, de una cartografía con mapas temáticos donde se incluya la espacialización del conjunto de variables que esto demanda, sino también para los mapas ambientales que requiere el ordenamiento de las cuencas y otros necesarios para el ordenamiento ambiental del territorio a lo largo y ancho del departamento, dado que se inicia un nuevo ciclo del ordenamiento territorial en Colombia. Otro asunto, es que prevalece la creencia de que la ingeniería es garantía absoluta por no decir invencible, cuando por regla general sus diseños están del lado de la falla: una obra construida para una vida útil de 25 años, sometida a eventos con un período de retorno de 25 años, tiene un riesgo del 64%, similar al que presentan obras cuya vida útil es de 100 años, frente a eventos con 100 años de período de retorno. Ahora, las obras con una vida útil de 25 años que deban enfrentar amenazas cuyo período de retorno sea de 100 años, tienen un riesgo de falla del 98%, casi cercano a la certeza de falla.
[Ref:LaPatria,Manizales,12/12/2011]
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dondesedannuestrasrelacionesconelbiomaandinotropical,tambiénelrío,peseahabersidofundamental comorutadeaccesoparalaocupacióndelterritorio,ycomomedioparalaconsolidacióndelanaciónduranteel sigloXIX,hoyvíctimadelolvido,seencuentradegradadoycontaminado.Ampararsusderechosambientales,es darlesprimacíaasus30milpescadores,yaloshumedalesybosquessecosquelocircundan,nosólopara ponerlelímitesalasintervencionesquebuscanestableceruncanalnavegableparaquenoalterensuvaguadani loshumedalescomoecosistemasvitales,sinotambiénparaordenarelcumplimientodelasaccionesque demandasurecuperaciónintegral.
Yuma (“río amigo”) o Huanca-hayo (“río de las tumbas”), bautizado en 1501 por Bastidas Río de la Magdalena, fue a lo largo de cuatro siglos y medio el principal medio de transporte en Colombia y el eje de desarrollo nacional. Jiménez de Quesada, lo remontó hasta Barrancabermeja, desde donde penetra las montañas del Opón, para subir al altiplano y fundar Bogotá. Posteriormente, bogas en champanes, en extenuantes jornadas de hasta dos meses remando en dirección aguas arriba, suben y regresan para transportar cientos de personas que en el proceso de ocupación y consolidación de la Nueva Granada, deben soportar la inclemencia del ardiente clima y la incomodidad del viaje.
El río Magdalena que nace en el extremo suroccidental del país, a 3.685 metros de elevación, en el Páramo de las Papas, recorre 1.528 km de los cuales 900 km son navegables, hasta desembocar en Bocas de Ceniza sobre el mar Caribe. Como parte de la cuenca Magdalena-Cauca que con el 75% de la población del país, constituye el sistema de drenaje más importante de nuestra región andina, en su sinuoso recorrido esta juvenil corriente, se relaciona con 12 parques naturales nacionales, baña 20 departamentos, recibe entre otros tributarios al Cauca, su principal afluente, y también descarga parte de sus aguas a la Bahía de Cartagena por el Canal del Dique, construido en el siglo XVI para acceder por Calamar a Cartagena de Indias.
Los comienzos del desarrollo industrial en Colombia a principios del siglo XX, marcaron el inicio de la afectación ambiental asociada a la contaminación y la deforestación. Pero desde mediados del siglo XX, conforme se daba el crecimiento y la modernización del país, con el advenimiento del transporte aéreo y las carreteras, el río como medio de transporte se fue olvidando, y con la revolución verde impulsando la expansión de la frontera agrícola y propiciando los procesos de migración hacia los centros urbanos, también llegaron los impactos de la deforestación, la erosión, el descontrol pluviométrico y la contaminación, fenómenos que se expresan en sedimentos, descontrol hídrico y pérdida de ecosistemas. Esto sin mencionar las consecuencias sociales y económicas que de allí se derivan. Dadas las condiciones geológicas, toda la parte media del río está constituida por un complejo sistema de humedales y un curso inestable; allí, los municipios ribereños en la mayoría de los casos, muestran bajas condiciones de vida y pobreza. El área de la gran cuenca, es de 257.400 km2; y aunque representa el 24% de la superficie del país y es el asiento de 32,5 millones de habitantes, según el Foro Ambiental Nacional, el 77% de su cobertura vegetal ha sido arrasada, el vertimiento de mercurio no para y el daño a páramos y humedales continúa.
La Ley 161 de 1994 constituyó Cormagdalena como una entidad corporativa especial, con presupuesto administrativo y autonomía financiera. Su misión, garantizar la plena utilización del río Magdalena; además de la navegación, la actividad portuaria, la conservación del suelo, la generación hidroenergética, emitir también lineamientos para la administración hidrológica, el manejo integrado del río, el uso sostenible y la preservación del medio ambiente.
Solo que las estrategias en lo corrido del siglo, para impulsar la navegación, abordar el complejo marco institucional, conocer y participar de la coordinación del sistema ambiental de la cuenca, han palidecido por múltiples factores, entre los cuales creo que sobresale la falta de un instrumento filosófico y jurídico de orden superior, para orientar la planificación de acciones y priorizar objetivos, mirando el río como un territorio sujeto de derechos bioculturales. Es que el territorio, entendido como una construcción social e histórica, es un sujeto de derechos ambientales. Por ejemplo, siendo el Magdalena tierra de ranchos de hamacas, de chinchorros, de subiendas, de los vapores por el río y de la Expedición Botánica, de conformidad con las sentencias de la Corte Constitucional, que en 2016 y 2018 protegen al Atrato y al Amazonas, también al poseer derechos que amparen sus ecosistemas y a 30 mil pescadores de sus poblados ribereños, solo deberá ser objeto de una restauración que sea ecológicamente sólida y compatible con su cultura.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2018/06/4].
Imagen3.31:EscenariosdeCambioclimáticoenColombiaIDEAM.
Con el advenimiento del equinoccio de marzo 21 marcando el inicio de la primera temporada húmeda de la Colombia andina, ahora que El Niño se debilita y enseña que no todos los eventos de dicho patrón climático se comportan de la misma manera, el invierno con sus torrenciales lluvias y tormentas eléctricas ya cobra decenas de vidas, entre ellas las de 30 habitantes de Rosas víctimas del deslizamiento ocurrido el 22 de abril en la vereda Portachuelo (Cauca), a las que se suman entre otras las de Antioquia, Santander y Caldas.
En lo corrido de abril así estemos enfrentando El Niño y no La Niña, dado que la asimetría entre estos fenómenos se relaciona con deficiencias y abundancias de lluvias, entre los eventos hidrogeológicos registrados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM sobresalen 111 ocurridos en 85 municipios del país, que no son propiamente las sequías esperadas: 34 movimientos en masa, 32 inundaciones, 25 vendavales, 17 avenida torrenciales y 3 tormentas eléctricas. Al igual que la amenaza de desabastecimiento de agua como evento característico de El Niño que enfrenta Colombia, el actual invierno también pasa factura por la deforestación como factor del descontrol hídrico y pluviométrico con sus efectos colaterales de doble carácter. Mientras que por superficie la cobertura de bosques del país llega al 53.5%, en lugar de estar incrementando la superficie boscosa tal cual lo hacen Chile y Costa Rica cada año deforestamos entre 150 y 250 mil ha, la mitad de ellas en la Región Andina que con el 24% de la superficie continental y el 75% de la población, sólo posee el 13% de nuestro patrimonio hídrico de agua dulce. El fruto de dicha degradación en este país que cuenta con el 5% del patrimonio hídrico mundial, en caso de lluvias extremas son los deslizamientos y flujos de lodo, al igual que las inundaciones lentas en planicies deprimidas o zonas de ciénaga, e inundaciones súbitas causadas por avenidas o crecientes de ríos. Las primeras, se ilustran con las que se presentan en la Depresión Momposina donde la adecuación de tierras involucra la desecación de ciénagas, al tiempo que las segundas -caso de Mocoa y Salgar-, se dan a lo largo de la geografía andina sin diferencia entre áreas rurales y urbanas, y en el ámbito de cuencas deforestadas donde los cauces de montaña encuentran ocupados sus valles de salida.
Dado lo anterior y previendo las funestas consecuencias de las pertinaces lluvias, como deslizamientos tras la infiltración acumulada o inundaciones por crecientes, el IDEAM ha declarado el estado de emergencia en 569 de los 1122 municipios del país -entre ellos 432 ubicados en la Región Andina-, y estimando los niveles de alerta por ente territorial, así: roja en 22, naranja en 198 y amarilla en 349 localidades. Aunque Colombia cuenta con el Plan Nacional de Gestión del Riego de Desastres 2015-2025, además de la contaminación y degradación ambiental y del uso conflictivo del suelo, enfrentamos grandes retos relacionados con la degradación de espacios boscosos y corredores verdes de la estructura ecológica del territorio, lo que conduce a la pérdida de regulación hídrica en el 75% de las fuentes de agua en los lugares más secos poniendo en riesgo de desabastecimiento 318 cabeceras durante las temporadas de El Niño, y también en riesgo por inundación, avenidas o deslizamientos durante cualquier invierno a 318 jurisdicciones.
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El ENSO -El Niño Southern Oscillation-, es un patrón climático cíclico no periódico conocido hace más de un siglo, producto de las fluctuaciones de temperaturas oceánicas provenientes de Australia, que al detonar en el Pacífico ecuatorial con fases húmedas o secas ocasionan dos fenómenos: “El Niño o La Niña” según el caso, con graves consecuencias climáticas en gran parte del mundo.
Imagen3.32:PronósticoparaelENSO2019delCPC/IRIfavorableparaunafasecálida,conunaprobabilidadque varíadel94%enMarzo- Abril-Mayoal51%enNoviembre-Diciembre-Enero.
Para medir su intensidad, se evalúa la magnitud de la anomalía térmica del citado océano en un área geográfica determinada, así: de 0 a 0.5°C las condiciones climáticas son normales; de 0.5 a 1°C el evento es "débil", denominándose “El Niño” cuando es cálido o “La Niña” sin es frío; de 1 a 1.5°C el evento es moderado, de 1.5 a 2°C será un evento fuerte, y por arriba de 2°C será evento extraordinario.
Si bien esta es en Colombia la situación pese a estar avanzando la fase cálida hacia condiciones débiles de un ENSO, es decir estando en El Niño, la causa de las tragedias parte del carácter extremo de los eventos climáticos que caracterizan el calentamiento global, en virtud de las lluvias que acompañan el invierno en la cuenca CaucaMagdalena, presente hasta cuando llegue la temporada seca con el solsticio del 21 de junio. Y de conformidad con los pronósticos del Centro de Predicciones Climáticas y el Instituto Internacional de Investigación del Clima, del pasado 11 de abril, si con un 65% de probabilidad regresará la amenaza de sequía porque las condiciones débiles de El Niño prevalecerán durante el verano 2019 del hemisferio Norte, el país deberá enfrentar al tiempo la problemática de los desastres climáticos por lluvia o sequía, resolviendo la causa común de la vulnerabilidad ambiental.
El drama humano
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Los desastres naturales que afectan a Colombia -donde la doble problemática del desplazamiento de población de las zonas rurales a las áreas urbanas atenta contra las metas del desarrollo- también en el mundo vienen ocasionan en promedio 100 millones de desplazados por década, a los cuales se suman 33 millones que abandonan su territorio por conflictos armados y violencia antropogénica. Según la Agencia de la ONU para los Refugiados en 2017 el número de desplazados en Colombia ascendió a 7,7 millones; y según el DPN entre 2006 y 2014 de cada cuatro colombianos uno resultó afectado por desastres climáticos. Esta situación es común en América Latina y el Caribe, dadas las amenazas naturales propias del medio tropical, y las consecuencias socio-ambientales del subdesarrollo. De ahí la importancia de una gestión integral del riesgo, que a partir de una organización de carácter participativo emprenda acciones eficientes para conocer, planear y transformar su medio ambiente en un medio ecológicamente sólido y compatible con su cultura, atendiendo de forma eficaz y oportuna la oferta y demanda del medio ambiente amenazado, con las limitaciones que imponen el ecosistema y el contexto socio económico. ¿Qué hacer?
Habrá que saldar pasivos ambientales de décadas engendrados por múltiples factores que han intervenido en la construcción de la vulnerabilidad a los eventos climáticos extremos, en un medio ambientalmente complejo y pluricultural, lo que obliga a intervenir estructuralmente las deficiencias de una planificación precedente permeable a un modelo de ocupación conflictivo del territorio, que facilita la socialización de los costos y la privatización de los beneficios, buscando la explotación del medio ambiente en contravía del interés general.
Para dicha gestión del riesgo, se requiere acompañar los procesos sociales de empoderamiento del territorio, de la previsión a corto plazo instrumentando los fenómenos geodinámicos, las alertas tempranas y la modelación de los eventos probables, y de la previsión general donde resultan vitales los mapas de amenaza para resolver la ocupación conflictiva del suelo implementando modelos de exposición al riesgo. Entre las medidas de prevención, además de las mejoras físicas o estructurales, y de la gestión eficiente de los sistemas estratégicos y líneas vitales, se debe preparar a las personas y contemplar la planificación participativa de acciones rápidas y eficaces para restaurar los servicios y controlar o mitigar los daños al hábitat y al medio transformado. Y en materia de planificación, se deberán establecer, no sólo un plan general diseñado en función del riesgo de cúmulo (de importancia para las autoridades), sino también el correspondiente plan operativo diseñado en función del riesgo específico (de interés para el usuario), coordinado con el anterior para dar respuestas a las inquietudes y necesidades locales. Añádase la educación requerida para formar una cultura ambiental que propenda por la apropiación social del territorio en la gestión participativa e integral del riesgo, propendiendo por una prevención de los desastres por la vía de la planificación y del ordenamiento del territorio. Finalmente, para enfrentar la adaptación al cambio climático, las anteriores acciones a emprender en el marco de una gestión, deberán apostarle a objetivos y medidas estratégicas, tales como: resolver las disrupciones de un
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modelo productivo que atenta contra su estructura ecológica; expandir las figuras de conservación para viabilizar la preservación de los ecosistemas en áreas críticas; zonificar el territorio y planificar el uso del suelo y del patrimonio hídrico; e implementar acciones para la investigación de la amenaza y de educación ambiental como estrategias fundamentales para lograr una apropiación social del territorio, mediada por la cultura ambiental. Razón Pública [2019/04/28] ***
TEXTOS U.N. Agricultura sostenible: reconversión productiva en la cuenca del río San Francisco Aguirre D. Carlos Mario, Ortiz O. Doralice, Duque E. Gonzalo. (2014). Corporación Aldea Global. ISBN 978-958-57223-4-7. Cien años de civilidad en la construcción de territorio Libro Centenario SMP Manizales (1912-2012). Albeiro Valencia Llano; José Clareth Bonilla Cadavid; Ómar Franco Gutiérrez; José Fernando Echeverri Echeverri; Claudia Torres Arango y Gonzalo Duque Escobar. © Sociedad de Mejoras Públicas de Manizales. Primera edición: Junio de 2012.
CTS, Economía y Territorio. Duque Escobar, Gonzalo (2018). Universidad Nacional de Colombia, Manizales.
Elementos para la construcción de una visión estructurada del desarrollo de Caldas. Duque Escobar, Gonzalo (2014) U.N. – SMP Manizales. Manizales.
Fundamentos de CT&S y Economía. Duque Escobar, Gonzalo (2006) Universidad Nacional de Colombia. Fundamentos de economía y transportes Book. Duque Escobar, Gonzalo (2006) Universidad Nacional de Colombia. Geomecánica. Duque Escobar, Gonzalo and Escobar Potes, Carlos Enrique (2016) Universidad Nacional de Colombia – Sede Manizales. Manizales, Colombia.
Geotecnia para el trópico andino. Escobar Potes, Carlos Enrique and Duque Escobar, Gonzalo (2016) Book. U.N. de Colombia, Sede Manizales, Colombia.
Guía astronómica. Duque Escobar, Gonzalo (2020) Universidad Nacional de Colombia.
Introducción a la teoría económica. Duque Escobar, Gonzalo (2019) Museo Interactivo Samoga, Manizales.
La logística del transporte: un elemento estratégico en el desarrollo agroindustrial. Sarache Castro, William Ariel and Cardona Alzate, Carlos Ariel and Giraldo García, Jaime Alberto and Duque Escobar, Gonzalo and Orrego Alzate, Carlos Eduardo and Tamayo Arias, Johnny Alexander and Builes Ocampo, Sabina and Cardona Jaramillo, Adriana and Granados Ortiz, María Luisa (2007). Universidad Nacional de Colombia – Sede Manizales, Manizales, Caldas, Colombia.
Laudato sí: El Cuidado de la Casa Común: Memorias. Luis Guillermo Restrepo Jaramillo · Emilio Chuvieco · Paola Andrea Calderón Cuartas · Monseñor Gonzalo Restrepo Restrepo · Rafael Fayos Febrer · Andrés Salazar Arango · Gunter Pauli · Antonio Elio Brailovsky · Gonzalo Duque Escobar (2020). Universidad Católica de Manizales. Legalidad y sostenibilidad de la guadua en la ecorregión cafetera. Duque Escobar, Gonzalo and Moreno Orjuela, Ruben Darío and Ortiz Ortiz, Doralice (2014) Carder- Corporación Aldea Global, CARs Socias del Proyecto Manual de geología para ingenieros. Duque Escobar, Gonzalo (2022) Universidad Nacional de Colombia, Manizales. Mecánica de los suelos Duque Escobar, Gonzalo and Escobar Potes, Carlos Enrique (2002) Universidad Nacional De Colombia.
Procesos de Control y Vigilancia Forestal en la Región Pacífica y parte de la Región Andina de Colombia Duque Escobar, Gonzalo and Moreno Orjuela, Rubén Darío and Ortiz Ortiz, Doralice and Vela Murillo, Norma Patricia and Orozco Muños, José Miguel (2014) Carder- Corporación Aldea Global, CARs Socias del Proyecto. Sistematización de Experiencias y Estrategias de los Planes de Acción Inmediatos PAI de la cuenca del río Guarinó y la Charca de Guarinocito. Vela Murillo, Norma Patricia and Duque Escobar, Gonzalo and Ortiz Ortiz, Doralice (2012) Editorial Blanecolor Ltda. Manizales, Colombia.
UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga Gonzalo Duque-Escobar, (2015. Act. 2022). Museo Interactivo Samoga. Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.
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MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo.
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía.
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
Al hablar de deslizamientos se ha ilustrado la importancia que puede adquirir el estudio de la estabilidad de taludes en nuestro medio, pero ese es apenas uno de los aspectos que trata dicha rama de la geotecnia, puesto que también es pieza fundamental en otras actividades de la ingeniería tales como el diseño y construcción de presas de tierra y enrocado, diques, rellenos y terraplenes. Dichas estructuras de tierra, en conjunto con los cortes o excavaciones que se practican en los proyectos de ingeniería, forman lo que se ha denominado los taludes artificiales; estos se diferencian de las laderas y taludes naturales, por la naturaleza de los materiales involucrados en cada caso o por las circunstancias de formación del talud, su historia geológica, el clima al cual ha estado sometido y la influencia del hombre. (Rico y Del Castillo, 1974).
Dentro de los taludes artificiales deben reconocerse las diferencias entre los cortes y los terraplenes, teniendo en cuenta que éstos, como en las presas, el grado de control que puede ejercer la ingeniería es mayor, dado que se seleccionan los materiales que los forman, los sistemas de colocación, compactación y drenaje. En las excavaciones de laderas habrá que trabajar con los materiales en su estado natural, con todas las variaciones que puedan presentarse de un punto a otro en las condiciones hidrológicas y geológicas, las propiedades geotécnicas de suelos y rocas y el grado de meteorización. En cualquier caso deberán considerarse a mediano y largo plazo factores tales como el cambio que introduce en el medio ambiente toda obra de ingeniería, la influencia del agua sobre la resistencia, la estabilidad y la respuesta de los materiales a las cargas aplicadas y las modificaciones que sufren los materiales con el tiempo (en especial por la meteorización intensa que puede ocurrir en nuestro medio tropical).
Dicen Skempton y Hutchinson (1969) en uno de los trabajos más importantes sobre la materia: el estudio científico de taludes de tierra y roca tiene aplicaciones que varían desde problemas de geomorfología pura, hasta la predicción de estabilidad de taludes para propósitos de ingeniería civil y el diseño de medidas correctivas donde un deslizamiento ha destruido o amenaza vidas humanas, propiedades o medios de comunicación.
Sea cual fuere el enfoque dado al tema, se requiere un conocimiento adecuado de numerosos puntos que pueden reunirse en cuatro grupos relacionados entre sí:
Reconocimiento y clasificación de los diversos tipos de movimientos en masa que pueden ocurrir, sus características morfológicas, ambiente geológico, velocidad y causas de la falla.
Clasificación y descripción precisa de los materiales englobados en los movimientos en masa y medidas cuantitativas de sus propiedades relevantes.
Método del cálculo de la estabilidad del talud en términos del tipo de falla, real o prevista y las propiedades de los materiales.
Correlación entre las observaciones de campo y los resultados del cálculo de estabilidad.
Agregan los autores citados que “los movimientos en masa ocurren principalmente en respuesta a fuerzas gravitacionales, ayudadas algunas veces por actividad sísmica. La manera como un talud cede ante dichas fuerzas está controlada por una multitud de factores, entre los cuales los más importantes son la geología, la hidrología, la hidráulica, el relieve, el clima y la meteorización”.
Una definición del factor de seguridad contra la falla de un talud, es la del valor resultante de dividir la resistencia al corte disponible del suelo, a lo largo de una superficie crítica de deslizamiento, por la resistencia al corte requerida para mantener el equilibrio (Bishop, 1955)
La tarea del ingeniero encargado de analizar la estabilidad de un talud es determinar el factor de seguridad. En general el factor de seguridad se define como
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f s FS = (4.1)
d
Donde FSS= Factor de seguridad con respecto a la resistencia f= Resistencia cortante promedio del suelo d= Esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie potencial de falla. La resistencia cortante de un suelo consta de dos componentes, la cohesión y la fricción, y se expresa como tan + = c f (4.2)
Donde c= Cohesión = Ángulo de fricción '= Esfuerzo normal efectivo sobre la superficie potencial de falla De manera similar d d d C tan + = (4.3) Donde cd y d son, respectivamente, la cohesión efectiva y el ángulo de fricción que se desarrolla a lo largo de la superficie potencial de falla. Sustituyendo las ecuaciones (2) y (3) en la ecuación (1), se obtiene. d d s c c FS tan tan + + = (4.4) Se puede introducir algunos otros aspectos del factor de seguridad, es decir, el factor de seguridad con respecto a la cohesión FSC y el factor de seguridad con respecto a la fricción FS y se define como sigue: d C C C FS = (4.5) y d FS tan tan = (4.6)
Cuando se comparan las ecuaciones (4.4), (4.5) y (4.6), se aprecia que cuando FSC se vuelve igual a FSf, ese es el factor de seguridad con respecto a la resistencia. O si d d C C tan tan =
Se puede escribir
FSS = FSC + FS (4.7)
Cuando FS esa igual a 1,00, el talud está en un estado de falla incipiente. Generalmente un valor de 1,40 como factor de seguridad con respecto a la resistencia es aceptable para el diseño de un talud estable. El valor mínimo del factor de seguridad aceptable en una ladera depende de varias circunstancias, que se pueden asociar con el tipo de talud. A continuación se incluyen algunas recomendaciones relacionadas con los taludes nuevos, los existentes, los naturales y los construidos en obras temporales.
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a. Taludes nuevos.
Un factor de seguridad de diseño contra la falla de un talud depende de la magnitud de las pérdidas económicas y de vidas que dicha falla pueda producir. En el “Geotechnical Manual of Slopes (1984)” se indican los factores de seguridad los factores de seguridad recomendados para taludes nuevos que se presentan en la tabla 4.1. Dichos factores de seguridad son válidos para condiciones de aguas resultantes de una lluvia con período de retorno de 10 años. Hay tres categorías de riesgo en cada caso, despreciable, bajo y alto. La categoría “riesgo para vida” refleja la probabilidad de pérdidas de vida en el evento de falla.
Tabla 4.1 Factores de seguridad recomendados para taludes nuevos, considerando una lluvia con período de retorno de diez años.
Riesgo para Vida
Factor de seguridad recomendado contra pérdidas económicas para una lluvia con período de retorno de diez años.
Factor de Seguridad recomendado contra pérdidas de vidas para una lluvia con período de retorno de diez años.
Despreciable Bajo Alto
Despreciable >1 1,2 1,4(1) Bajo 1,2 1,2 1,4(1) Alto 1,4 1,4 1,4(1)
Nota (1) Adicionalmente al factor de seguridad de 1,4 para lluvia con período de retorno de diez años, un talud en la categoría alta “riesgo para vida” debe tener un factor de seguridad de 1,1 con las condiciones más críticas posibles del agua subterránea.
(2) Los factores de seguridad dados en esta tabla son valores recomendados. Sin embargo, pueden adoptar valores mayores o menores, particularmente en relación con las pérdidas económicas probables.
(Geotechnical Manual for Slopes, 1984) La categoría de “riesgo económico” refleja la magnitud probable de las pérdidas económicas en los casos de falla. En las tablas 4.2 y 4.3 se presentan ejemplos típicos de las situaciones de fallas en taludes correspondientes a cada categoría de riesgo, tomados del “Geotechnical Manual for Slopes (1984)”
Se debe señalar que los factores de seguridad contra pérdidas económicas y los ejemplos típicos de falla de taludes en cada categoría de riesgo económico, se deben utilizar como una guía, dado que no cubren todas las situaciones de falla posibles. Es esencial que el diseñador adopte una decisión adecuada haciendo un balance entre las pérdidas económicas potenciales en el evento de la falta y el costo adicional de construcción, requerido para garantizar un factor de seguridad más alto.
Tabla 4.2 Ejemplos de fallas de taludes en cada categoría de riesgo para vida.
1. Fallas que afectan parques campestres y áreas de recreación a cielo abierto con uso ligero. (*)
2. Falla que afecta carreteras con densidad de tráfico baja (*)
3. Fallas que afectan bodegas de materiales (no peligrosos). (*)
4. Fallas que afectan espacios abiertos con uso masivo y facilidades de recreación (áreas de descanso, campos de deporte, parqueaderos). (*)
5. Fallas que afectan carreteras con densidad vehicular, o tráfico peatonal altos. (*)
6. Fallas que afectan áreas públicas de espera (plataformas de ferrocarril, paraderos de buses, estaciones de gasolina. (*)
7. Fallas que afectan edificios ocupados (residenciales, educacionales, comerciales, industriales) (*)
8. Fallas que afectan edificios de almacenamiento de materiales peligrosos. (*)
(Geotechnical Manual for Slopes, 1984)
para el trópico andino
Tabla 4.3 Ejemplos de fallas de taludes en cada categoría de riesgo económico.
1. Fallas que afectan parques campestres. (*)
2. Falla que afecta carreteras rurales, ramales, distribuidoras distritales y distribuidoras locales, que no son el único acceso. (*)
3. Fallas que afectan parqueaderos al aire libre. (*)
4. Fallas que afectan carreteras rurales o distribuidoras primarias, que no son el único acceso. (*)
5. Fallas que afectan servicios esenciales, que pueden causar pérdidas de ese servicio en forma temporal (conducciones de agua, gas, electricidad). (*)
6. Fallas que afectan carreteras troncales rurales o urbanas, de importancia estratégica. (*)
7. Fallas que afectan servicios esenciales que pueden causar pérdidas de ese servicio por un período largo. (*)
8. Fallas que afectan edificaciones a las que les pueden causar un daño estructural excesivo. (*)
Nota Los ejemplos anteriores son una guía. El diseñador debe decidir el grado de riesgo económico y debe balancear el riesgo económico potencial en el evento de la falla, contra el incremento de los costos de construcción que se requiere para lograr un factor de seguridad alto.
(Geotechnical Manual for Slopes, 1984)
Las fallas en la categoría de riesgo alto para la vida no son aceptables aún en el evento de condiciones excepcionales de agua subterránea. Adicionalmente un factor de seguridad de 1,4 para una lluvia con período de retorno de diez años, un talud en la categoría mencionada debe alcanzar un factor de seguridad de 1,1 con las peores condiciones esperadas de agua subterránea.
En cualquier área de préstamo o en el sitio de un proyecto en desarrollo, los factores de seguridad que se adopten para el diseño de los taludes deben estar de acuerdo con el uso futuro del área, considerando las sobrecargas al talud que puedan resultar del desarrollo posterior. Cuando se desconozca el uso futuro del terreno, se debe asumir que este es residencial.
b. Taludes existentes.
Cuando se analiza un talud antiguo para determinar la extensión de cualquier obra correctiva o preventiva requerida, la historia del comportamiento de dicho talud puede ser de gran importancia para el diseñador. Se presenta por ejemplo, la oportunidad de examinar la geología del talud mucho mejor que en el caso de un sitio por desarrollar y de obtener una información más confiable del agua subterránea. El diseñador puede, por lo tanto, adoptar con confianza unos factores de seguridad para las obras remediales o preventivas, menores de los señalados anteriormente para los taludes nuevos. Siempre que se realicen unas investigaciones rigurosas de geología y geotecnia (las cuales incluyen un completo examen de la historia del mantenimiento del talud, los registros del agua subterránea, los registros de lluvias y los registros de instrumentación del talud), se podrán utilizar los factores de seguridad incluidos en la tabla 4.4 para el diseño de obras remediales o preventivas, siempre y cuando que las condiciones de carga, la forma básica del talud modificado y el régimen del agua subterránea se mantengan substancialmente iguales a aquellas del talud existente. Para el diseño de las obras remediales o preventivas, se puede asumir que el talud existente tiene un factor de seguridad mínimo de 1,00 para las condiciones más críticas de cargas y de aguas subterránea. En el caso de un talud fallado o peligroso, se deben identificar las causas de la falla o del peligro para tenerlas en cuenta en el diseño de las obras. En aquellos casos donde el talud se modificará sensiblemente, o donde su estabilidad será afectada por nuevas obras, se deben adoptar los factores de seguridad recomendados en la tabla 4.1.
Tabla 4.4 Factores de seguridad recomendados para el análisis de taludes existentes y para el diseño de las obras remediales y preventivas, considerando una lluvia con período de retorno de 10 años.
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Factor de seguridad recomendado contra pérdidas de vida para una lluvia con período de retorno de 10 años.
Riesgo para la Vida Despreciable Bajo Alto 1,00 1,10 1,20
Notas Estos factores de seguridad son valores mínimos para utilizar únicamente donde se han efectuado estudios geológicos y geotécnicos rigurosos, donde los taludes han permanecido estables durante un tiempo considerable, y donde las condiciones de las cargas, el régimen de agua subterránea y la forma básica del talud modificado permanecen substancialmente iguales a las del talud existente.
Se debe adoptar el procedimiento de análisis regresivo para el diseño de las obras remediales o preventivas, se puede asumir que el talud existente alcanzó un factor de seguridad mínimo de 1,00 para las peores condiciones conocidas de carga y de agua subterránea.
Para un talud fallado o en peligro de falla, las causas de la falla o del peligro deben identificar específicamente y tener en cuenta para el diseño de las obras remediales.
(Geotechinal
1984)
Los taludes naturales generalmente se encuentran cerca del equilibrio límite en áreas extensas, de tal manera que las medidas preventivas pueden ser costosas y difíciles. Obviamente no es recomendable en estos casos acometer el abatimiento del talud para lograr solo un mejoramiento marginal de estabilidad. En tales casos se pueden desarrollar rápidamente presiones de poros altas. En estos casos generalmente no se produce una señal previa al deslizamiento, y el material en movimiento, si hay licuación, puede viajar grandes distancias a velocidad alta, aún sobre superficies relativamente planas. Materiales como un peso unitario seco menor que la densidad crítica se pueden formar bebido a la compactación inadecuada de un relleno, por la disposición de material coluvial en un estado suelto o por la meteorización in situ.
Las rocas que tienen una meteorización alta o total se pueden comportar como suelo en términos de sus propiedades de ingeniería, de tal manera que los taludes con estos materiales se deben evaluar analizando una amplia variedad de superficies potenciales de falla. En roca menos meteorizada la falla del talud es controlada por el sistema de fisuras.
Como requisito para un buen análisis, los ingenieros deben determinar con suficiente precisión los mecanismos de falla que intervinieron en el deslizamiento bajo estudio, o que pueden actuar en el futuro. Además deben estar familiarizados con las técnicas de investigación del terreno, la exploración, los ensayos de campo y laboratorio y conocer los sistemas de obras correctivas y preventivas disponibles. La experiencia de campo permite mejorar nuestra compresión general sobre los tipos de falla de taludes y los mecanismos actuantes y suministra bases para su reconocimiento y clasificación.
Tanto el análisis como el diseño de taludes de excavaciones y rellenos constituyen una aplicación de la investigación y los avances que se logran en la mecánica de suelos y la mecánica de rocas, ciencias que proporcionan los métodos para cuantificar el factor de seguridad y la probabilidad de falla. Esa aplicación en casi todos los casos requiere simplificaciones, pero esto no obsta para que siempre sea recomendable algún análisis, por simple que sea, en todas las labores de diseño. Al mismo tiempo, es esencial que no se pierdan de vista las diferencias entre la realidad, a mentido compleja y el modelo teórico simplificado, en particular, cuando se están interpretando los resultados del análisis.
a. Procedimiento general de diseño. Se presenta en la tabla 4.5 un procedimiento general de diseño de taludes (y de fundaciones), que también describe la secuencia diseño-construcción. El diseño en ingeniería busca ofrecer un margen de seguridad adecuado, dentro de las condiciones económicas y sin perder de vista las posibilidades reales (físicas, técnicas y financieras) de llevar a cabo las obras.
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La secuencia descrita en la tabla 4.5 puede considerarse sencilla, pero su realización en los proyectos, en la vida real, no es siempre fácil. Al estudiarla puede plantearse un contraste entre la investigación y la práctica de la ingeniería; la investigación permite, y más aún, estimula el desarrollo de las ideas acaecidas por individuos, mientras que un diseño de ingeniería puede no ser mejorado por un refinamiento extremo en los detalles, sino que está gobernado por el eslabón más débil en la secuencia compleja de diseño.
Un eslabón débil puede producirse por errores u omisiones tales como:
a) datos de entrada, irreales o errados; b) análisis irreal en el diseño; c) criterios de diseño insuficientes; d) diseño poco práctico; e) documentos contractuales deficientes, confusos e imprecisos, en los cuales el problema real no esté adecuadamente definido; f) construcción deficiente, pobre o defectuosa. En ocasiones puede ser el fruto de un control descuidado. Por otra parte se debe tener en cuenta que el análisis no es igual al diseño; el análisis debe servir para guiar el diseño y solo entonces será útil en la ingeniería práctica. El análisis es una componente importante del diseño funcional de un talud, junto con las consideraciones de drenaje y el control de la construcción. En el análisis se avalúan las propiedades mecánicas de los materiales, para llegar a diseñar una configuración acorde con los requisitos de comportamiento del talud (Morgenstern y Sangrey, 1978).
Diseño preliminar: Abarca un estimativo de los problemas potenciales de diseño, basado en:
Requisitos del proyecto, técnicos y económicos. Selección del sitio. Evaluación preliminar de las condiciones del terreno.
Investigación de campo, consiste en: Exploración. Ensayos en el sitio y en el laboratorio. Mediciones (instrumentación).
Idealización (o modelado) de: Condiciones naturales, incluyendo el estado de esfuerzos. Propiedades de los materiales naturales (parámetros geotécnicos). Mecanismos potenciales de falla. Análisis, el cual producirá: Resultados numéricos. Conclusiones y recomendaciones para el diseño.
Diseño: basado tanto en los resultados del análisis como en el criterio de ingeniería (buen juicio y experiencia práctica) de generalistas y especialistas. Ente sus limitaciones juega papel importante la economía del proyecto. Comprende:
Contrato:
Construcción:
Control y Mantenimiento de la estructura terminada:
Criterios de diseño. Concepto del diseño. Dimensiones de la estructura. Detalles de diseño. Especificaciones de construcción.
Cantidades de obra. Presupuesto. Especificaciones generales y particulares. Determinación del precio y el plazo. Sistema de contratación. Selección del contratista.
Ejecución del proyecto. Inspección y control de la obra (Interventoría). Ajustes al diseño. Instrumentación. Pruebas de funcionamiento.
Observaciones y mediciones de la instrumentación. Interpretación de registros de las anteriores. Mantenimiento rutinario. Obras complementarias.
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El análisis requiere conocimiento sobre la geometría del terreno y las obras de ingeniería proyectadas o ya existentes, la resistencia al corte de los materiales y las condiciones de presión de poros. En caso de inestabilidad actual, es necesario definir el tipo de movimiento de falla del talud, mientras que en la predicción del comportamiento, se debe establecer el tipo de inestabilidad con mayores posibilidades de ocurrir; esto requiere un buen conocimiento y utilización de la geología, la geomorfología, la foto interpretación, el poder de observación y la experiencia. Algunos tipos de inestabilidad, básicos o simples, son susceptibles de análisis convencionales; otros no y por lo tanto debe acudirse a técnicas de observación y análisis probabilístico.
Las mayores dificultades residen en la determinación de la geometría de la falla (forma y tipo de movimiento, localización de la superficie de deslizamiento), la predicción del tipo de falla que puede ocurrir y sobre todo, la selección de los parámetros de resistencia al corte apropiados, su variabilidad en el tiempo y el espacio y las condiciones de presión de poros.
Los taludes artificiales de obras en tierra, donde hay selección de materiales, control de la construcción, colocación y compactación del suelo que los forma, se llega a una masa relativamente homogénea, en la cual el tipo de movimiento de falla es común, simple y definido. En los taludes naturales la forma de la falla estará fijada por las condiciones geológicas, la resistencia de los materiales presentes y la geometría del talud; la multiplicidad de factores y su variabilidad, pueden llevar a situaciones muy complejas.
Hay toda una gama de métodos de análisis para el diseño de taludes en suelo o roca, los cuales pueden encuadrarse en dos grandes categorías que se presentan en la tabla 4.6.
1. El concepto del Equilibrio Límite, que se desarrolló primero en la mecánica de suelos y más tarde se adoptó en la mecánica de rocas.
2. El Método de los Elementos Finitos, con sus muchas variaciones, más reciente. Se aplica en el llamado Análisis de Deformación.
Tabla 4.6 Análisis convencionales en el diseño de taludes.
Bidimensional, Tridimensional (cuña) Masa rígida o semirrígida
Geometría
LIMITACIONES
Modo de falla: Translacional, rotacional, plana, cuña. Parámetros c, : de fluencia, pico, residual. Agua empuje hidrostático, fuerzas de infiltración, presiones neutras.
Factores de seguridad
No considera deformaciones.
Bidimensional, Tridimensional.
Material de comportamiento elástico lineal no lineal.
Con o sin resistencia a la tracción Con o sin discontinuidades.
Geometría.
Campo de esfuerzos natural, roca: E, , c, Discontinuidades: Kn, Ks, dilatancia, c, .
Agua: Efecto de las presiones neutras.
Campo de esfuerzos, Campos de deslizamiento.
Por lo general admite únicamente desplazamientos pequeños.
(*) Tomada de K.W. John (1975). Existe en la actualidad una tendencia definida a combinar los dos enfoques anteriores – análisis de equilibrio límite y método de los elementos finitos – buscando un sistema cada vez más unificado en el cual, los resultados del segundo, campos de esfuerzos y patrones de deformación, son reanalizados por medio de diferentes
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procedimientos de equilibrio límite, con el fin de suministrar respuestas adicionales a los diseñadores. El análisis se ve facilitado con los computadores y la disponibilidad de programas.
En los métodos de equilibrio límite se postula una condición de falla incipiente a lo largo de una superficie continua de deslizamiento cuya forma es conocida o supuesta. Se obtiene luego un estimativo del factor de seguridad del talud con respecto a la resistencia al corte, examinando el equilibrio de la masa de suelo sobre la superficie e rotura. En líneas generales el Factor de Seguridad (FS) se define como la relación entre la resistencia al corte disponible por el suelo y la requerida para mantener el equilibrio (Bishop, 1954, citado por Skemptom y Hutchinson, 1969). Esta es la noción convencional del Factor de Seguridad y su cálculo se basa en un análisis estático que predice los esfuerzos cortantes asociados con la falla del talud natural o artificial. Otro desarrollo de la geotecnia tiende al concepto más lógico de la probabilidad de falla del talud, en el cual se hace una evaluación apropiada de la confiabilidad de las variables consideradas en el análisis de estabilidad.
c. Datos de entrada para el análisis.
En un análisis de estabilidad de taludes se requiere contar con una información confiable sobre la topografía del sitio, la geología, la resistencia de los materiales y las cargas externas que actúan sobre el talud. A continuación se indican algunas de las condiciones que deben satisfacer cada uno de estos datos:
Topografía. Es indispensable contar con un plano preciso del sitio, donde se localizan la posición de los sondeos, las áreas donde se efectuó el levantamiento de las fisuras la localización de estructuras y de las secciones que se deben analizar. Estas secciones se deben levantar con un detalle tal que se puedan dibujar a una escala adecuada para medir las dimensiones con una exactitud de 0,10 m. Generalmente una escala 1:100 es suficiente aunque una escala 1:50 o 1:20 se puede necesitar cuando la altura del talud es menor de 10 m. Geología. Como resultado de la investigación del terreno se debe establecer la profundidad de meteorización, la presencia de las formaciones superficiales como las capas de cenizas volcánicas, los depósitos de coluviones, rellenos y las estructuras del macizo rocoso.
En los análisis de estabilidad la información geológica se debe interpretar en términos de capas o zonas de materiales con características de ingeniería similares. En el caso de que se tengan rocas meteorizadas en el talud, se pueden adoptar uno de los perfiles internacionalmente aceptados (ejemplo el de la Asociación Internacional de Ingeniería Geológica, 1981). No obstante lo anterior, en algunos sitios específicos puede resultar necesario desarrollar esquemas individuales para clasificar zonas de material.
Los detalles de geología disponibles para el análisis generalmente se basan en una información restringida, la cual frecuentemente puede tener más de una interpretación. Consecuentemente en el análisis se debe considerar todo el rango de posibilidades. Las condiciones geológicas se deben evaluar continuamente durante la construcción, y el diseño se debe modificar si las condiciones geológicas reales difieren de aquellas asumidas. La estructura geológica adoptada para el diseño se debe mostrar en las secciones seleccionadas para el análisis.
Resistencia al corte de los materiales. Tal como se mencionó en el capítulo anterior, la resistencia al corte de los materiales que conforman el talud se debe expresar en términos de los parámetros de esfuerzos efectivos. c’ y ’, y deben obtenerse ensayando muestras representativas de los materiales de la matriz y de los que se encuentran en las discontinuidades. Las muestras se deben ensayar en un rango de esfuerzos comparables a los existentes en el talud y en condiciones saturadas, a menos que haya evidencia que los materiales no llegarán a una situación cercana a la saturación durante la lluvia de diseño.
La resistencia al corte de un material no saturado generalmente es bastante mayor que la del mismo material en condiciones saturadas. Sin embargo, tanto los taludes con vegetación como los protegidos pueden alcanzar contenidos de humedad cercanos a la saturación durante la lluvia de 10 años de período de retorno, a no ser que los taludes se encuentren protegidos efectivamente contra la infiltración directa e indirecta. Por lo tanto, no es conveniente confiar en la succión del suelo como un factor que contribuya a la estabilidad a largo plazo.
Para que las medidas de protección de un talud se mantengan trabajando es necesario suministrarles un mantenimiento adecuado. Por razones ambientales se prefiere la vegetación a los materiales duros (concreto lanzado) como cubierta protector para controlar la erosión superficial.
Agua Subterránea. Las condiciones del agua subterránea deben evaluarse durante y después de efectuada la investigación del terreno, mediante la instalación y lectura de piezómetros y a través de la observación de tasas de infiltración. Los niveles que se obtengan durante el período de observación seguramente no representan los niveles máximos que deben producirse durante la lluvia de diseño; por lo tanto, debe hacerse una predicción de los niveles que pueda alcanzar el agua como consecuencia de la lluvia y otros factores (fugas de redes).
Los taludes se deben diseñar para las condiciones del agua subterránea que resulten de la lluvia de diez años de período de retorno. Adicionalmente, los taludes que se encuentren en categoría de alto riesgo para la vida se deben evaluar para determinar la sensibilidad de su estabilidad, a niveles de la tabla de agua superiores a los que se predigan para la lluvia de los diez años de período de retorno, es decir, para las peores condiciones esperadas. Estas condiciones críticas pueden ser ocasionadas por la rotura de las tuberías de acueducto o alcantarillado, por el taponamiento de los filtros de drenaje, por una lluvia excepcionalmente fuerte (con período de retorno superior a diez años) y el subsecuente llenado de las grietas de tensión o de las fisuras abiertas. En la sección del talud que se utilice para efectuar el análisis de estabilidad, se deben mostrar las tablas de agua esperadas para la lluvia de diez años de período de retorno y las de peores condiciones posibles.
Mediante el examen de los perfiles de los materiales del talud, se debe considerar la posibilidad de que presenten niveles de agua colgada en la interface de las capas con diferentes permeabilidades. Las tablas de agua colgadas se pueden formar en la interface entre el coluvión o relleno y el suelo subyacente, entre las zonas de meteorización, o entre las zonas de meteorización y el coluvión. Estas condiciones transientes normalmente se forman y se disipan relativamente rápido, y son difíciles de detectar con la medición de los piezómetros o con la observación de la infiltración.
En los taludes de roca presiones máximas del agua se pueden desarrollar durante las lluvias fuertes, como resultado del llenado de las grietas de tensión y de las fisuras abiertas. La presión del agua en estos casos debe asumirse con el valor máximo en la base de la grieta de tensión, y con un valor cero en la superficie. La presión del agua puede variar entre fisura y fisura dentro de la masa rocosa, de tal manera que los valores medidos con los piezómetros solo tienen significado para las fisuras interceptadas por el filtro que rodea la punta del piezómetro. Estos valores son confiables solo si el filtro intercepta una sola fisura.
Cargas externas. Todas las cargas que pueden influir sobre la estabilidad del talud se deben incluir en el análisis, teniendo en cuenta los factores de seguridad que se les hallan asignado durante su evaluación. Estas cargas pueden provenir del tráfico, de las fundaciones de edificaciones, de muros de contención, de botaderos de residuos de construcción, de explosiones, de hincado de pilotes, y finalmente, de los sismos que puedan afectar la región.
Existen muchos métodos de análisis de estabilidad que se pueden utilizar en el diseño de taludes. La mayoría de ellos se basan en el principio del equilibrio límite, aunque algunos utilizan la teoría del límite plástico, y otros se basan en deformación.
Históricamente se han presentado dos maneras de resolver los problemas relacionados con la estabilidad de taludes:
1. Solución matemática. Fue propuesta por Rankine en 1857 y formalizada por Kotter en 1903. En 1939 fue desarrollada por Sokolovsky. Consiste en formular un sistema soluble de ecuaciones para encontrar las cargas limites que puede sostener el suelo, de acuerdo con la forma y la naturaleza de la superficie a lo largo de la cual se produce la falla, en el instante en que esta se genera. Este tipo de solución puede emplear el método analítico o el numérico (elementos finitos), pero presenta el inconveniente de requerir, además de los parámetros de resistencia al corte, otros parámetros como el módulo elástico y la relación de Poisson. Dado que no todos estos parámetros se pueden definir de una manera muy precisa, los resultados que se obtienen dependen de la incertidumbre de los datos iniciales.
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2. solución convencional o de equilibrio limite. Esta solución fue propuesta por Coulomb en 1776. consiste en asumir la forma geométrica de la superficie de falla, generalmente basándose en observaciones de superficies de falla reales, e introducir procedimientos simplificatorios entre los cuales se aproxima el esfuerzo normal sobre la superficie de falla, hasta encontrar la relación entre las fuerzas actuales y las resistentes en la condición de equilibrio límite o de falla inminente. Teniendo en cuenta las dificultades que presenta la solución matemática y las facilidades del cálculo de la solución convencional, la mayoría de los métodos de análisis se basan en el principio del equilibrio límite.
4.4.1Condicionesidealizadas. En el análisis de estabilidad de taludes se presentan dos factores que lo dificultan. El primero es la presencia de suelos heterogéneos, lo que determina que las propiedades del suelo en los taludes no sean homogéneas e isotrópicas. El segundo está relacionado con las condiciones de borde que definen la red de flujo, las cuales en la mayoría de los casos solo se conocen de una manera aproximada. Para resolver las dificultades anteriores, se adoptan las siguientes simplificaciones:
a. Se utiliza una sección promedia típica y se asume que no actúan esfuerzos de corte de dirección normal a la sección, y por lo tanto, que tenemos un caso bidimensional de esfuerzos. La masa que se analiza tiene dimensión unitaria en dimensión normal a la sección.
b. Se asume que la sección promedio está formada por suelos uniformes, cada uno con propiedad constante. En la mayoría de los casos se supone que toda la masa está formada por una solo tipo de suelo.
c. Se asume que la resistencia al corte de cada suelo individual presente en la sección se puede expresar mediante la ecuación de Mohr-Coulomb.
d. Se asume que las condiciones de flujo de agua y las presiones correspondientes, representadas por una red de flujo, son conocidas.
4.4.2 Procedimiento de las soluciones. Las diferentes soluciones que emplean el principio del equilibrio límite utilizan el siguiente procedimiento:
a. Se asume la superficie de falla.
b. Se estudia el equilibrio de la masa de suelo que se deslizaría, considerando el conjunto de los esfuerzos actuales. El suelo genera cierta resistencia y se comporta común material rígido-plástico, es decir, no presenta movimientos antes de la falla.
c. Se asume que el factor de seguridad, Fs, está dado por la relación entre la resistencia al corte disponible en el suelo, y los esfuerzos movilizados en el suelo por el sistema de fuerzas actuantes sobre la masa considerada.
Si Fs es mayor que 1,00 se supone que no hay movimiento, mientras que si es menor de 1,00, debe presentarse movimiento de la masa de suelo.
d. Se utiliza el criterio de falla de Mohr-Coulomb, el cual señala que la resistencia disponible está dada por:
Mientras que la resistencia al corte, movilizada se expresa como.
para el trópico andino
4.4.3 Diferencias entre los métodos. Existen varios métodos basados en el principio del equilibrio límite que utilizan el procedimiento anterior; estos se diferencian en la entrada de datos, como se indica a continuación:
a. En la suposición sobre la forma de la superficie de falla. Algunos ejemplos son los siguientes:
de falla
Figura 4.1 Sección de un talud con la definición del problema.
Plana Coulomb (1776), Culman (1866)
Arco cicloidal Collin (1846)
Arco circular Petterson (1916), Fellenius (1936), Bishop (1955)
Arco espiral logarítmica Rendulic (1935)
Bloque deslizante (dos o tres superficies planas)
Superficie parabólica Vargas (1981)
Superficie de falla general Kenney (1956), Janbu ((1973), Morgerstern-Price (1965), Chugaev (1964), Sarma (1973).
b. El tipo de solución. Estas pueden ser analíticas, como en el método de tajadas, o gráfica, como en los métodos de círculos de fricción de Taylor, como arco circular de Fellenius y bloque deslizante.
c. En la aplicabilidad del método. Algunos se utilizan para analizar masas homogéneas de suelo, como el del círculo de Taylor, o el de Hoek y Bray (1981), otros a masas homogéneas de suelo a diferentes tipos de superficies de falla, como los de tajadas.
d. En las consideraciones sobre el equilibrio estático. De acuerdo con las suposiciones que utilice el método, se obtendrán soluciones simplificadas, rigurosas o aceptables.
e. En el tipo de parámetros de resistencia al corte del suelo que emplea. Las soluciones pueden aceptar parámetros en esfuerzos totales únicamente, otras aceptar los parámetros en totales y en esfuerzos efectivos y otros son utilizables únicamente cuando =0.
4.4.4 Definición del problema. Como se indica en la figura 4.1, con los métodos basados en el principio de equilibrio límite se pretende, dada una posible superficie de falla, encontrar un conjunto de fuerzas actuantes a lo largo del límite de dicha superficie, de tal manera que la masa de suelo se encuentre en equilibrio.
La solución debe satisfacer:
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n y deben ser aceptables para el material. n>0 y debe ser un esfuerzo de compresión. debe tener una dirección. debe ser positivo s y s son esfuerzos internos en la masa deslizada, deben ser aceptables para el material y/o, ( ) p s p s u c + tan Donde p c = Cohesión efectiva promedio p =Ángulo de fricción interna efectivo promedio El punto de aplicación de la resultante de s debe estar dentro de la masa de suelo.
para el trópico andino
Se entiende por talud infinito el que tiene una inclinación constante, una extensión ilimitada y unas condiciones y propiedades constantes del suelo a cualquier profundidad desde la superficie del talud. El talud puede estar constituido por estratos de diferentes suelos, si todos son paralelos a la superficie del talud. Por definición, cualquier columna de suelo dentro del talud infinito es igual a cualquier otra columna en todos sus aspectos. Tal como se indica en la figura 4.2a, el análisis del talud infinito se puede aplicar cuando la longitud del deslizamiento es mucho mayor que su espesor.
4.5.1 Análisis en términos de esfuerzos efectivos. Se asume una tajada vertical de ancho b, sobre la que actúan las fuerzas mostradas en la figura 4.2b. Aplicando las condiciones de equilibrio límite y teniendo en cuenta el tipo de falla, se concluye que las fuerzas Rn y Rn+1, son iguales, opuestas y colineales. Sumando las fuerzas paralelas al talud se encuentra:
lo tanto,
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Esta expresión se reduce a los siguientes casos: a. Cohesión cero (c´=0) tan tan cos 1 2
= z u Fs (4.12) b. Cohesión y presión de poros cero (c´=0 y u=0) (arenas y gravas secas). Tan Tan Fs = (4.13) c. Cohesión igual a cero c´=0 y flujo paralelo a la superficie del terreno (Figura 4.2c) tan tan 1 = w m Fs (4.14) Donde, para m=1 (tabla de agua en la superficie) tan tan 1 = w Fs (4.15) y para Fs=1, = tan tan ult , donde w = 4.5.2. Análisis en términos de esfuerzos totales. Se consideran las fuerzas mostradas en la figura 4.2d, asumiendo que la resistencia al corte del suelo está dada por, u c = Sumando fuerzas se encuentra que cos = sen z c Fs u (4.16)
Esta falla ocurre en uno de los siguientes modos:
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a. Cuando la falla ocurre de tal manera que la superficie de deslizamiento interfecta el talud, en una, o arriba de su pie es llamada falla de talud.
Al círculo de falla se le llama círculo de pie si este pasa por el pie del talud y círculo de talud si pasa arriba de la punta del talud.
En ciertas circunstancias es posible tener una falla de talud superficial como muestra en la figura 4.3
O
O
Círculode pie Base firme
Figura 4.3 Modos de falla de taludes finitos, Falla de talud
Círculode talud Base firme
b. Cuando la falla ocurre de tal manera que la superficie de deslizamiento pasa a alguna distancia debajo del pie del talud, se llama falla de base. El círculo de falla en el caso de una falla de base se llama círculo de medio punto.
O
O
Falla superficial
Falla superficial de un talud
Figura 4.4 Modos de falla de un talud finito.
Círculode mediopunto Basefirme
Falla de base
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Este análisis se realiza en términos de esfuerzos totales y considera el caso de una arcilla totalmente saturada, que soporta esfuerzos bajo condiciones no drenadas. Por lo tanto, permite determinar el factor de seguridad de un talud inmediatamente después de su construcción o de la aplicación de nuevas cargas sobre él. En sección se asume que la superficie potencial de falla es un círculo, permitiendo así que se encuentre el factor de seguridad considerando únicamente el equilibrio de momentos.
Como se muestra en la figura 4.5, la inestabilidad potencial de una superficie de falla circular, con centro en “o”, radio “r” y longitud La, se debe al peso total de la masa de suelo (W por unidad de longitud) situada encima de la superficie de falla.
Para que exista equilibrio, la resistencia al corte que debe movilizarse a lo largo de la superficie de falla se puede expresar como, Fs c Fs u f m = = (4.17)
Donde Fs es el factor de seguridad con respecto a la resistencia al corte. Haciendo suma de momentos alrededor de “O” se tiene: r L Fs c d W a u = (4.18)
De donde,
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Si existe alguna fuerza adicional actuando sobre el talud, se debe tener en cuenta el momento correspondiente. Si consideramos una grieta de tensión en el extremo superior de la superficie de falla debe disminuirse la longitud La, y debe considerarse la fuerza hidrostática actuando normalmente a la grieta.
Hoek y Bray presentaron una serie de gráficas para el análisis de estabilidad de fallas circulares, que permiten determinar rápidamente el factor de seguridad de un talud, o establecer la sensibilidad de este a los cambios en las condiciones del agua subterránea. Las gráficas solo se deben utilizar para el análisis de superficies de fallas circulares, en suelos o en depósitos de rocas donde las propiedades no cambian (material homogéneo), y para las condiciones señaladas en cada gráfica. Las suposiciones adoptadas para encontrarlas fueron las siguientes:
a. El material que forma el talud se asume homogéneo, y sus propiedades mecánicas no varían con la dirección de la carga.
b. La resistencia al corte del material está determinada por una cohesión c y un ángulo de fricción , los cuales están relacionados con la ecuación, tan + = c (4.20)
Figura 4.6 Situaciones de la línea de saturación consideradas en los ábacos de (HOEK Y BRAY, 1977)
c. La falla ocurre sobre una superficie circular que pasa por el pie del talud. De acuerdo con Terzaghi (1943), cuando el valor de es mayor de 5°, el círculo de falla cuyo extremo inferior pasa por el pie del talud, da el factor de seguridad mínimo.
d. Se presenta una grieta de tensión vertical en la parte superior, o en la cara del talud.
e. La geometría del talud es simple, es decir aquel donde las superficies del terreno limitantes, por la corona y por el pie, son horizontales.
f. La localización de la grieta de tensión y la superficie de falla son tales que el factor de seguridad del talud es un mínimo, para las condiciones consideradas de la geometría y del agua subterránea.
g. Se consideran cinco condiciones de drenaje, las cuales varían entre un talud completamente seco y un talud totalmente saturado. Estas condiciones se muestran en la figura 4.6.
Las gráficas que deben utilizarse para el análisis se presentan en las figuras 4.7 a 4.11, numeradas de 1 a 5 para coincidir con las condiciones de drenaje indicado en la figura 4.6. La forma de utilizarlas con el fin de obtener el factor de seguridad del talud es la siguiente:
a. Decidir cuál o cuáles de las condiciones de drenaje del talud presentadas en la figura 4.6 se asemeja a las condiciones existentes o esperadas del agua subterránea en el talud.
b. Calcular el valor adimensional de la relación,
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Encontrar este valor en la escala circular de la gráfica correspondiente a la condición de drenaje seleccionada (1).
c. Seguir la línea radial desde el valor encontrado en 2 hasta su intercepción con la curva que corresponda al ángulo del talud bajo consideración.
d. Encontrar el valor correspondiente de Fs Tan o Fs H c , el que sea más conveniente, y calcular el factor de seguridad, Fs.
e. Para localizar el círculo de falla crítico (mínimo valor de Fs) y la grieta de tensión crítica, correspondientes al equilibrio límite (Fs=1), se emplean las figuras 4.12 y 4.13. La primera se utiliza cuando se trata de taludes drenados, mientras que la segunda, cuando existe nivel freático.
f. cualquier condición de drenaje, es decir, entre la 2 y la 5 de la figura 4.7 a 4.11.
Figura 4.7 Ábacos para rotura circular. Caso 1. (Talud drenado)
Figura 4.8 Ábacos para rotura circular. Caso 2. (Talud drenado cerca al pie)
Figura 4.9 Ábacos para rotura circular. Caso 3. (Talud parcialmente drenado)
Figura 4.10 Ábacos para rotura circular. Caso 4. (Talud parcialmente saturado)
Figura 4.11 Ábacos para rotura circular. Caso 5. (Talud saturado)
Localización de la superficie de falla crítica y de la grieta de tensión
Figura 4.13 Localización de la superficie de falla crítica y de la grieta de tensión crítica para taludes con nivel de agua freática
Se desea calcular el factor de seguridad de un talud de ceniza volcánica con las siguientes características. C´= ´= H = = =
2,50 Ton/m2 30° 6,00 m 1,45 Ton/m3 60°
El talud se encuentra parcialmente saturado, siendo la situación de la línea de saturación similar a la del caso 3. El factor de seguridad se calcula utilizando el ábaco No 3. 0.498 30 6 1,45 2,50 ´ = = Tan Tan H C Entrando en el ábaco No 3 con este valor y con la inclinación del talud de 60°, se obtiene: 0,144 = FS Tan El factor de seguridad es: 4,00 0,144 30 = = Tan FS
Cuando los deslizamientos se producen en terrenos homogéneos, ya sea suelos o rocas altamente fracturadas sin direcciones predominantes de fracturación, en los que además de darse la condición de que las partículas de suelo o roca tengan tamaño muy pequeño en comparación con las dimensiones del talud. El estudio de la estabilidad de un talud mediante formas de rotura circulares ha sido y es altamente utilizado, pues se acerca razonablemente a la realidad en una gran parte de casos.
Los métodos de cálculo más empleados son los llamados métodos de las dovelas o tajadas, que requieren cálculos muy laboriosos por lo que son importantes programas de computadores. Se describen el método simplificado de Bishop (plano de falla circular) y el método simplificado de Janbu (plano de falla irregular).
Existen varios métodos en los cuales se recurre a dividir la masa potencialmente deslizante en un número “n” de secciones verticales o tajadas, para proceder a analizar el sistema de fuerzas que contribuyen al equilibrio. Tienen la ventaja que permiten considerar materiales heterogéneos y analizar cualquier superficie de falla.
Las tajadas no necesariamente deben ser verticales, pero de esta forma se facilita adoptar las suposiciones que se requieren para lograr una solución. Como se muestra en la figura 4.14, el número necesario de suposiciones que se deben adoptar es igual a 2n-2, donde n es el número de tajadas, para 6n-2 incógnitas.
4.8.2
De acuerdo con las suposiciones que se realicen se pueden obtener las siguientes soluciones:
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a. Soluciones rigurosas. Una vez adoptadas las suposiciones necesarias, la solución encontrada satisface todas las condiciones de equilibrio.
b. Soluciones simplificadas. Se hacen suposiciones adicionales a las necesarias, y por lo tanto la solución no satisface todas las condiciones de equilibrio.
c. Soluciones aceptables. Es una solución rigurosa que cumple la condición adicional de ser aceptable físicamente, es decir, Las fuerzas normales NI, son de compresión. Las fuerzas tangenciales, Ti, tienen dirección correcta. Las fuerzas de masa de suelo cumplen el criterio de falla. Las fuerzas Ei, son de compresión y actúan dentro de la masa de suelo.
Entre las soluciones simplificadas se encuentran las siguientes:
a. Solución simplificada de Bishop.
Figura 4.14. Esquema del modelo de cálculo de estabilidad con el apoyo de las dovelas.
Asume
Li conocida Xi conocida (Xi = 0) Suposiciones totales
= n = n - 1 = 2n – 1 (>2n - 2)
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Es decir, la solución adopta una suposición más de las necesarias, y por lo tanto no se utiliza una condición conocida. Consecuentemente, la última tajada no se encuentra en equilibrio y En+1≠ 0. Cuando la superficie circular de falla no es muy profunda, esta desigualdad no es muy grande y el método simplificado de Bishop proporciona resultados comparables a la solución rigurosa.
Este método supone la superficie de deslizamiento circular. Supone la masa deslizante dividida en “n” dovelas. En la figura 4.15 se presentan las fuerzas actuantes sobre la dovela i. Establecido el equilibrio de momentos de toda la masa deslizante respecto al centro del círculo de deslizamiento y despejando FS se obtiene:
Figura 4.15 Fuerzas actuantes sobre una dovela.
(4.21) De las ecuaciones de equilibrio de fuerzas verticales de cada dovela se puede despejar i N y sustituyendo en 4.21 se obtiene:
el método simplificado de Bishop se supone que se cumple:
esta simplificación
expresión
Geotecnia para el trópico andino
Ecuación que se emplea para obtener el factor de seguridad por el método simplificado de Bishop. Como FS aparece de modo implícito ha de obtenerse mediante un proceso iterativo que suele converger rápidamente.
b. Método convencional, USBR o de Fellenius.
Li conocida
Xi conocida
Asume
Ei conocido
Suposiciones totales
= n = n - 1 = n - 1 = 3n – 2
Es decir, el método hace demasiadas suposiciones (n más de las necesarias) y por lo tanto está lejos de ser una solución rigurosa. En algunos resultados suministra buenos resultados.
El talud sujeto a un flujo de agua que lo atraviesa y con una cabeza (tirante) de agua en su parte exterior. Se supone un círculo de falla como superficie de falla. Una de las dovelas aparece en la parte b de la figura 4.16, donde se dibujan las fuerzas que intervienen.
De acuerdo con la teoría de Fellenius, se acepta que las fuerzas entre las dovelas ( 2 1 2 1 , , , S S E E ) no influyen en el estado de equilibrio de una de ellas, por lo que las fuerzas totales normal y tangencial en la base de la dovela pueden obtenerse a partir del esquema mostrado en el aparte c de la figura 4.16 , de donde:
En donde Wi es el peso total de la dovela de ancho b, calculado considerando el peso unitario saturado por debajo del nivel freático y posiblemente no saturado sobre el mismo. En el caso de que la dovela esté cubierta por agua (talud sumergido), el peso del agua sobre la dovela deberá incluirse en Wi, puesto que este es el peso total (suelo y agua) arriba de la base de la dovela que se considere.
Con Ni, el esfuerzo normal total medio en la base de la dovela podrá calcularse como:
Como se conoce la presión de agua “u” en la base de la dovela, el esfuerzo efectivo en esa zona podrá valorarse como:
se entra a la envolvente de resistencia en términos de esfuerzos efectivos (que ha de conocerse) y podrá obtenerse un valor de la resistencia disponible, Si, en la base de la dovela.
Con este valor de i
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Donde Si se obtiene a partir de la envolvente de resistencia en términos de los esfuerzos efectivos, a partir de i , en cada caso.
El momento motor se calcula a partir del peso total de las dovelas, incluyendo el suelo y el agua contenida en él. =
c. Método de Janbu.
Asume
R M M FS = (4.29)
El factor de seguridad es: M
Li conocida Zi conocida Suposiciones totales
= n = n - 1 = 2n – 2 (>2n - 2)
En la solución no se satisface el equilibrio de momento para la última tajada (Mn≠ 0). Además introduce error al despreciar durante el análisis un término con diferencial de primer orden. Similar a la solución de Bishop, la solución simplificada es muy conocida y se puede escribir:
Geotecnia para el trópico andino
La ley de Mohr-Coulomb para evaluar la resistencia al corte del plano de deslizamiento se considera válida en las discontinuidades de macizos rocosos. En este caso los parámetros resistentes corresponden a la superficie de discontinuidad y no coinciden con los de la masa de la roca.
En taludes sobre macizos rocosos con una o varias familias predominantes de discontinuidades es muy útil representar el plano del talud y de las familias de discontinuidades utilizando una proyección astrográfica o semiesférica. En el estudio se emplea la proyección semiesférica equiareal de Schmidt.
Observando la orientación y la inclinación de las discontinuidades y su posición relativa respecto al plano del talud, se puede deducir cual es el tipo de rotura más probable en el talud. A continuación se describen los principios y aplicaciones, siguiendo los expuesto en HOEK y BRAY, 1977.
Para trabajar con la proyección de Schmitd es necesario conocer la definición de los siguientes términos geométricos.
Buzamiento. Ángulo que forma con la horizontal la línea de máxima pendiente de un plano.
Rumbo. Recta de intersección del plano con el plano horizontal de referencia.
Dirección de buzamiento. Ángulo, medido en sentido de las agujas del reloj, entre la dirección norte y la proyección horizontal de la línea de máxima pendiente considerada siempre en el sentido hacia el que desciende el plano.
Un plano queda definido por su buzamiento y su orientación. Esta última se determina mediante la dirección de buzamiento o el ángulo que forma el rumbo con la dirección determinada (generalmente el norte), aunque en este caso es preciso especificar el sentido hacia el que buza el plano. (Figura 4.18)
Para representar un plano en una proyección semiesférica se la supone pasando por el centro de una esfera de la que se considera únicamente el hemisferio inferior Figura 4.19 El plano queda definido por el círculo máximo y también se puede definir mediante el polo que es el punto de intersección de la semiesfera con una recta perpendicular al plano desde el centro de la misma, según se aprecia en la figura 4.19
Rumbo Norte
Planohorizontal dereferencia
Plano vertical Planodelaestructura deroca
Direccióndelbuzamientodelplanodelaestructuraderoca Buzamientodelplanodelaestructuraderoca
Figura 4.18 Valores angulares empleados en la definición de un plano.
Geotecnia para el trópico andino
La superficie semiesférica puede proyectarse sobre un plano tangente a la misma. En la figura 4.20 (HOEK y BRAY, 1977) se muestra el método de proyección equiareal, el aquí utilizado. La proyección del polo o del círculo máximo del plano constituye la representación en proyección equiareal del mismo.
La representación de una recta es la proyección del punto de intersección de la misma con la semiesfera de referencia.
La representación de planos y rectas se hace con la ayuda de la plantilla de Schmidt, la cual se obtienen trazando los meridianos y paralelos de una esfera con una cierta equidistancia angular y proyectándolos desde un punto del ecuador de la misma. En la figura 4.22 se muestra una plantilla de Schmidt construida con una equidistancia angular de 2°. Para trabajar con la plantilla se debe dibujar en un papel transparente un círculo de igual radio que el de la plantilla y definir en él la dirección norte cuya situación es, en principio, arbitraria. Haciendo coincidir los centros de la plantilla y del papel, y orientando ambos de forma que el rumbo del plano a representar coincida con el eje N-S de la plantilla (Figura 4.21), el círculo máximo del plano coincidirá con uno de los meridianos de la plantilla
Figura 4.19 Representación de un plano en una proyección semiesférica (HOEK y BRAY, 1977). (Tomado del Manual de Ingeniería de Taludes Pag 196)
Figura 4.20 Proyección equiareal (HOEK y BRAY, 1977). Tomado del Manual de Ingeniería de Taludes pag 196)
Figura 4.21 Representación de un plano con la ayuda de la plantilla de Schmidt. (Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes Pag 198).
que quedará a uno u otro lado del eje N-S de la misma, dependiendo del sentido en que buza el plano. Para
encontrar el meridiano buscado se debe medir en el eje E-O de la plantilla plano y desde la circunferencia exterior de la misma un número de grados igual al buzamiento del plano en cuestión. El ángulo entre el norte (Definido previamente en el papel) y el extremo del eje E-O de la plantilla desde el que se mide el buzamiento del plano, es el buzamiento del plano representado.
El polo del plano se encuentra en el eje E-O de la plantilla y para situarlo deben medirse desde el centro de la misma y alejándose del círculo máximo un número de grados igual al buzamiento. En la figura 4.21 se representa el polo y el círculo máximo de un plano cuyo rumbo forma 40° con el norte, medidos hacia el este (N40°E) y tiene un buzamiento 50° SE. El plano se puede definir también por su buzamiento y su dirección del buzamiento (50/130)
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Se define talud infinito aquel de espesor constante y la masa involucrada en la falla de poco espesor respecto a la altura del talud. El plano de falla es paralelo al talud y la falla es común en materiales con baja o nula cohesión. La falla se puede presentar en suelos cohesivos, cuando el estrato descansa sobre materiales más resistentes, de escaso espesor y plano paralelo a la cara del talud. El talud se supone con suelos homogéneos, con la cohesión, el ángulo de fricción y el peso unitario constantes en toda la extensión de las masas.
a. Talud drenado.
La figura 4.23 presenta el esquema de las fuerzas que actúan sobre un elemento de dimensiones conocidas. El peso de la masa es: (4.31) ah W =
En donde a, h : Dimensiones del elemento. : Peso unitario natural del suelo.
W
a h T N
Figura 4.23 Equilibrio de un talud infinito seco.
Del equilibrio de fuerzas se obtiene: 0 cos = N Tsen W 0 cos = −
En donde N: Esfuerzo normal efectivo sobre una superficie paralela al talud a una profundidad h. T: Esfuerzo tangencial sobre el plano paralelo. : Ángulo del talud.
Despejando N y T y definiendo el factor de seguridad como la relación entre la resistencia al corte del terreno y la necesaria para mantener el equilibrio, se tiene: (4.32) tan
+ = h c FS
tan cos 2
En materiales no cohesivos el factor de seguridad (FS) es independiente de h. En este caso, para talud drenado, se tiene: (4.33) tan Tan FS =
El talud es estable si > e inestable en caso contrario.
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b. Talud con flujo de agua paralelo al mismo.
En este se presenta una filtración en régimen estacionario con el nivel freático paralelo a la superficie del talud. La red de flujo presenta las líneas de corriente paralelas al talud y las equipotenciales perpendiculares. Se supone el plano de falla situado a una profundidad h. La altura del nivel freático es mh, con valores del parámetro m entre 0 y 1.
La presión piezométrica a la profundidad h, se puede deducir de la figura 4,24. La altura piezométrica (z+p/w) es constante según la equipotencial AB. Al igualar las alturas piezométricas en A y B y teniendo en cuenta que PA=0 (a está a Presión atmosférica), se obtiene la presión intersticial uh, a la profundidad h es: (4.34) cos 2 w w p B h mh h P u = = =
Siendo hp la diferencia de cota ente A y B.
A h mh hp
B
Presión de poro a la profundidad h.
2 cos w w p mh h =
Figura 4.24 Red de flujo en un talud infinito con flujo paralelo.
Las presiones hidrostáticas sobre las caras laterales del bloque se anulan y la resultante de la presión de poro en la base del elemento, vale: cos cos cos 2 w w amh a mh U = =
Del equilibrio de fuerzas en el bloque se obtiene: ahsen T = ( ) cos cos ah m U ah N w = =
El peso unitario no es constante en toda la masa deslizante, dado que se encuentra parcialmente saturada. El valor del peso unitario que se emplea es un valor intermedio. ( ) (4.35) tan
w m h c FS + =
tan cos 2
Si el terreno presenta saturación total, m=1 y =sat = = w sat w m
Para el caso de un terreno saturado con suelo no cohesivo la ecuación 4.35 queda:
Se presenta cuando el deslizamiento se presenta a través de una superficie plana. Esta falla se presenta cuando la fracturación dominante del macizo rocoso se orienta concordante con el talud e intercepta el pie del talud. En taludes conformados por suelos granulares de buena resistencia, limitados por un estrato de menor espesor y menor resistencia.
Para que se presente la falla planar y el modelo físico se pueda analizar por este método, se deben presentar dos condiciones:
Los rumbos del plano del talud y del plano de falla deben ser paralelos o casi paralelos, formando entre sí ángulos menores de 20°.
Los límites laterales de la masa deslizante han de producir una resistencia al deslizamiento despreciable. Estas condiciones simplifican el problema de análisis, porque permiten analizarlo en dos dimensiones, considerando un bloque de ancho unitario, limitada por dos planos verticales.
La geometría del plano del talud y de las discontinuidades, en una proyección semiesférica de Schmidt, presentan rumbos similares y el buzamiento de la discontinuidad menor que aquel.
El factor de seguridad se logra al determinar el cociente entre las fuerzas que tienden a producir el deslizamiento y las resistentes que aporta el terreno y se oponen a las primeras. Las fuerzas se suponen constantes en todo el plano y no se consideran los momentos que se puedan presentar sobre el plano de rotura. El plano de falla se
Figura 4.25 Fuerzas actuantes en la cuña sometida a falla planar. (Tomado de Manual de Ingeniería de Taludes Pag 206)
encuentra limitado, en su parte superior, por una grieta de tensión, plana y puede o no estar llena de agua. En el
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plano de falla aparecen presiones intersticiales que dependen de la posición del nivel freático y de las características del terreno. El cálculo considera el sismo cuyo efecto se asimila con una aceleración horizontal ah y otra vertical av. El cálculo del factor de seguridad se logra con la siguiente expresión:
En donde: c Cohesión efectiva en el plano de falla U Resultante de las presiones de poro que actúan en el plano de falla Ángulo de rozamiento efectivo en el plano de falla. Ángulo que forma la grieta de tracción con la vertical A Área de la superficie del deslizamiento, de ancho unidad V Resultante de las presiones de poro que actúan en la grieta de tracción. W Peso de la masa deslizante, de ancho unidad g Aceleración de la gravedad p Ángulo que forma el plano de falla con la horizontal
La fórmula se puede aplicar al caso de no sismo, haciendo av = ah = 0, y al caso de terreno totalmente drenado, haciendo U = V = 0. Si no se considera grieta de tracción, el plano de falla se prolonga hasta la superficie del terreno y V = 0.
Existen varios métodos en los cuales se recurre a dividir la masa potencialmente inestable en un número “n” de secciones verticales o dovelas, para proceder a analizar el sistema de fuerzas que contribuyen al equilibrio. Tiene la ventaja que permiten considerar materiales heterogéneos y analizar cualquier superficie de falla.
Las dovelas no necesariamente deben ser verticales, pero esta forma facilita adoptar las suposiciones que se requieren para lograr la solución. Como se muestra en la figura A-4.1, el número necesario de suposiciones que se deben adoptar es igual a 2n-2, donde n es el número de dovelas, para 6n-2 incógnitas.
En las dovelas se tienen las siguientes incógnitas:
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Sección de una masa limitada porun plano de falla.
Fuerzas que intervienen enuna dovela Nota: La fuerza KWi puede ser aplicada por un sismo Figura A 4.26 Método de las dovelas.
Incógnitas totales para n dovelas N
n n n – 1 n – 1 n n – 1 6n – 3
Geotecnia para el trópico andino
Además se desconoce el factor de seguridad “FS”, igual para todas las dovelas. Esto permite ajustar el total de incógnitas a 6n - 2
En cada dovela se puede establecer las siguientes ecuaciones:
MohrCoulomb ecuaciónde la de ) (
Por lo tanto el total de ecuaciones conocidas es 4n
Esto conduce a que se debe realizar un total de suposiciones igual a 2n – 2 para obtener la solución.
Equilibrio de fuerzas.
Independiente de la forma de la superficie de falla y considerando las fuerzas presentadas en la figura a 4.2, el equilibrio de una dovela se establece de la siguiente manera:
en la masa potencialmente inestable Fuerzas en la dovela
Figura A 4.27 Fuerzas que actúan sobre una dovela.
(Xgi,Ygi): Coordenadas del centro de gravedad de la masa de suelo con respecto al origen de coordenadas, (O). (Xmi,Ymi): Coordenadas del punto de aplicación de la fuerza Ni.
para el trópico andino
Eliminando T y N de las ecuaciones (1), (2) y (3), ( ) ( ) ( ) (4) sec cos i i i i i i i i i i i i i i KW sen U L C Tan W DE Tan DX + = + De las ecuaciones (1) y (3) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (6) .sec . .sec cos tan .cos . T (5) .sec .cos .sec cos .tan .tan . i i i i i i i i i i i i i i
i i i i i i i i i i i i i i i sen DX U U W b C DX sen U W b C N
Remplazando en (6) donde , .sec . i i i i W ru u = i i H ru .
u poros de presión parámetrode i
DX ru W b C FS T i i
i = = ( ) (7) tan tan 1
sec .tan tan .1 . 1 FS
i i i i i i i i i + + =
Sumando todas las ecuaciones dadas por (4), ( ) ( ) ( ) (9) .sec . .cos . .tan D donde, (8) .tan i i i i i i i i i i i
= +
i i i i i i sen U L C W W K D DE DX + =
Haciendo arreglos algebraicos e introduciendo, i i i i W ru u .sec . = ( ) (10) tan tan 1
sec .tan 1 . .tan 2 FS
ru W b C FS i W D i i
i i i i i i i i i + + + =
ru W b c FS
sec tan 1 2 i i
1.
i i i i i i W FS
La solución simplificada de Janbu se obtiene de la ecuación (8), asumiendo DXi = 0, K=0 y DEi = 0 (No se consideran fuerzas horizontales externas). De esta manera Di = 0, y de la ecuación (10) se llega a la expresión de Janbu simplificado. ( ) (11) tan
tan tan 1
i i
+ + = Donde el valor de “FS” se modifica por aproximaciones sucesivas hasta obtener el valor que satisface la ecuación. Con el fin de satisfacer el equilibrio estático también se debe cumplir la condición de equilibrio de momentos. Los momentos pueden tomarse alrededor de cualquier punto arbitrario; en el caso de una solución rigurosa el centro del momento no tiene importancia, mientras que para una solución simplificada, este puede influir notoriamente en el resultado.
Geotecnia para el trópico andino
se considera la dovela mostrada en la figura A4.2,
se toman momentos alrededor del punto de aplicación de la fuerza Ni,
El método riguroso de Janbu utiliza las ecuaciones (4) y (13) con Xmi = Ymi para satisfacer la ecuación (8), pero la ecuación (13) desprecia los dos términos subrayados. Consecuentemente en su equilibrio de momento hay un error desconocido, que depende del tamaño de la dovela. El procedimiento de Janbu consiste en asumir conjunto de valores de Zi y Xi para resolver el FS de la ecuación (10); con este último se calcula Ei de la ecuación (4) para encontrar un nuevo conjunto de valores de Xi en la ecuación (19). El procedimiento se repite hasta hallar la convergencia.
Como se puede apreciar en la figura A 4.2, para superficies de falla circulares el mejor punto para tomar momentos es el centro del círculo, dado que todas las fuerzas normales pasan por éste. Por otra parte, las fuerzas entre las dovelas, Ei y Xi no producen momento alguno para el equilibrio de la masa total. Suponiendo que KWi actúa en el punto medio de la dovela,
Con el fin de obtener una solución
se deben resolver
las ecuaciones (8) y (15), para encontrar un conjunto de valores de Xi y FS.
De la forma mencionada se encuentra la solución rigurosa de Bishop, es decir, se asume un conjunto de valores de DXi y se encuentra FS con la ecuación (15). Se verifica si satisface la ecuación (8), si esto no sucede, se modifican los valores de DX.
Geotecnia para el trópico andino
La solución simplificada de Bishop satisface únicamente la ecuación (15) con DXi=0. De esta forma y para K=0, se obtiene ( ) (16) tan tan 1
ru Wi b c FS
sec tan 1 . i i
i i i i i sen W FS
i i
+ + =
Dado que FS aparece en ambos términos de la ecuación, se debe iterar para lograr la solución.
Un punto conveniente para tomar momentos es el origen de los ejes de coordenadas, localizado de tal manera que el eje X pase por encima de la masa de suelo y el eje Y a la izquierda de la misma, como se muestra en la figura A 4.3 (b). Dado que las fuerzas internas no producen un momento neto, y si las coordenadas del centro de gravedad de la dovela i, gi, son (Xgi, Ygi), y las del punto de aplicación de Ni son (Xmi, Ymi), la ecuación de equilibrio de momentos para todas las dovelas será: ( ) ( ) i i i i i i i i i i i i i i Yg W K Xg W Ym sen N Cos T Xm sen T N . . . . . . .cos + = + +
Con las ecuaciones (1), (2) y (4) se puede llegar a, ( ) ( ) (17) . . . . .tan i i i i i i i i i i i i Yg W K Xg W Ym Dx D Xm Dx W + = +
Otro punto conveniente para tomar momentos de la masa total es el centro de gravedad (Xg, Yg) de la masa total deslizante, definido con las coordenadas (18) W W.Yg Yg y . i
i i W Xg W Xg
i i = = i
Puesto que Wi y KWi no producen momento neto alrededor de (Xg, Yg), la ecuación de momentos se convierte en, ( )( ) ( )( ) = + (19) . . .cos . . Yg Ym sen N T Xm Xg sen T Cos N i i i i i i i i i i
Con las ecuaciones (1) y (2), ( )( ) ( )( ) + = Yg Ym DE W K Xm Xg Dx W i i i i i i . . .
Y con la ecuación (4),
Figura A 4.28 Equilibrio de la masa total
En la figura A 4.4 se presenta un talud conformado por suelo homogéneo, (Kh=Kv), de 10 m de altura, inclinación 1:2. Se establece una red de flujo definida a partir del nivel freático. Determinar las cabezas de elevación, presión y total. Calcular las presiones hidrostáticas en los puntos 1, 2, 3, 4, 5, 6, A y B.
A continuación, dos notas verdes asociadas a la regulación hídrica y a la estabilidad de nuestros suelos, sobre nuestro patrimonio biótico, con la idea fundamental de crear conciencia sobre la importancia de avanzar en el desarrollo de una cultura forestal, del suelo y del agua, que abarque a todos los miembros de la cadena forestal, e incluso a los consumidores finales. En relación con los bosques y con el agua, más importante que la cantidad de agua disponible y extensión de las forestas protegidas, lo que importa es su gestión y la conciencia social sobre su valor estratégico para la biodiversidad y la calidad de vida de los colombianos. Los temas a tratar, son: Primero, para hacer un llamado sobre el deterioro de nuestros bosques andinos y selvas tropicales, consecuencia de la deforestación y del comercio ilegal de la madera, entre otras acciones que se constituyen en severa presión antrópica sobre estos frágiles y vitales ecosistemas. Y segundo, la guadua, planta emblema de caldas y recurso fundamental nativo de la región andina, que por sus múltiples usos en el hábitat rural y urbano, se constituye en un elemento estructurante de nuestra cultura y en una impronta del paisaje de la ecorregión cafetera colombiana. Ambos se han tomado de un par de columnas, surgidas de un ejercicio académico en el que he participado con Carder y Aldea Global, para producir un par de textos relacionados con el proyecto de Gobernanza Forestal en Colombia.
A- El ocaso del bosque andino y la selva tropical Dos problemas estructurales íntimamente ligados, la deforestación y el comercio ilegal de la madera, han sido las causas primeras del gradual ecocidio cometido sobre un patrimonio fundamental para el agua y la biodiversidad, como lo son nuestros bosques andinos y selvas tropicales. Si en Colombia la tasa anual de deforestación en 2013 llegó a valores superiores a 300 mil hectáreas, también en la Ecorregión Cafetera, un territorio biodiverso que alberga al 7% de las especies de plantas y animales del país donde el paisaje estuvo dominado por bosques, ahora solo se conserva menos del 20% de dicha cobertura. Para el Ideam, mientras la cifra entre 1990 y 2010 llegó a 310 mil hectáreas-año, y en el Chocó se pierde la batalla contra la deforestación: la Región Andina fue la zona más afectada, seguida de la Amazonía. En cuanto a los principales procesos de destrucción de bosques y selvas de Colombia durante los últimos 60 años, Julio Carrizosa Umaña señala la colonización con propósitos de ganadería extensiva cuando se ofrecieron como alternativa a la reforma agraria, luego el uso de estos como protección de grupos armados y más tarde la presión sobre estos ecosistemas como soporte de cultivos ilícitos. Indudablemente, faltarían la expansión urbana, la palma africana y la actividad minera. La tala ilegal en Colombia cuya cuantía alcanzó al 42 por ciento de la producción maderera según el Banco Mundial (2006), cantidad equivalente a 1.5 millones de metros cúbicos de madera que se explota, transporta y comercializa de forma ilegal, evidencia una problemática que amenaza la sostenibilidad de los bosques nativos, y la subsistencia de especies maderables apreciadas en el mercado, como el abarco, el guayacán y el
cedro, para lo cual las Corporaciones Autónomas aplican nuevos modelos y ajustan los existentes, para hacerlos más efectivos.
El Eje Cafetero, donde los paisajes están dominados por potreros, cafetales, plantaciones forestales, plataneras y cañaduzales, también la infraestructura y uso de agroquímicos, le pasa factura a los ecosistemas boscosos. Aún más, de un potencial del suelo que es del 4% para potreros, dicha cobertura en 2002 llegó al 49%; de un potencial del suelo para usos forestales del 54%, en 2002 los bosques del territorio solo llegaban al 19%; y de unos usos agrícolas y agroforestales cuyo potencial es del 21% y 20% en su orden, la cobertura agrícola en 2002 subía al 30%. Y respecto a los bosques naturales de guadua, una especie profundamente ligada a nuestra cultura que se expresa en el bahareque, cuyo óptimo desarrollo se da entre 1000 y 1600 msnm, afortunadamente las CAR de esta ecorregión han logrado mitigar la tendencia a su pérdida mediante la implementación de la Norma Unificada para su manejo, aprovechamiento sostenible y establecimiento de rodales y la combinación de dos estrategias: el proceso de Certicación Forestal Voluntaria, cuyo objeto es la apropiación del guadual por parte del propietario para lograr la articulación de los planes de manejo y de cosecha, y la zonificación de las áreas potenciales y el inventario de áreas cubiertas con guadua. A pesar de los esfuerzos que históricamente se han hecho desde el Estado colombiano para combatir el delito de la ilegalidad forestal y la preocupante pérdida de los bosques naturales, dos flagelos que podrían acabar con los recursos forestales del país en cien años, se requiere avanzar en el desarrollo de una cultura forestal, del suelo y del agua que abarque a todos los miembros de la cadena forestal, e incluso a los consumidores finales. Para el efecto se requiere fortalecer los aspectos técnicos, normativos, operativos y financieros en los instrumentos y estrategias de las autoridades ambientales responsables del control y vigilancia forestal y del cuidado de los recursos naturales; y desarrollar campañas orientadas al conocimiento de la normatividad sobre legalidad forestal y a la sensibilización sobre la importancia del bosque; y segundo, desarrollar políticas públicas que enfrenten esta problemática como una estrategia de adaptación al cambio climático, con directrices que contemplen el ordenamiento de cuencas, establecimiento de corredores de conectividad biológica e implementación de modelos agroforestales y silvopastoriles, para resolver los conflictos entre uso y aptitud del suelo, lo que obligaría a replantear el modelo agroindustrial cafetero desde la perspectiva ecológica.
B- Un SOS por la bambusa guadua
Cuando esta “aldea encaramada” de trama urbana reticulada superaba los 10 mil habitantes y soportaba su economía en el café y en la arriería de cientos de bueyes y mulas, tras los pavoroso sismos de 1878 y 1884 que derrumban el templo principal, surge el bahareque al cambiar la tapia pisada por una “estructura temblorera” configurada por una cercha de arboloco y guadua, con paneles de esterilla cubiertos por una mezcla de estiércol de equinos y limos inorgánicos, o por láminas metálicas, arquitectura cuyo mayor exponente era la Catedral de Manizales que se incendia en 1926. Si en algún lugar de Colombia la guadua ha sido factor fundamental del paisaje natural y del patrimonio arquitectónico nativo, es en la ecorregión cafetera donde la gran riqueza de su construcción vernácula se basa en el uso de esta bambusa, en cuyo estudio se han ocupado la Universidad Nacional de Colombia y la UTP abordando los ámbitos socio-económicos, tecnológicos y arquitectónicos de los sistemas constructivos, como la Universidad de Caldas y la CRQ en las componentes agronómica y biótica de la guadua. Además de la utilidad que presta el rodal como regulador hídrico de las quebradas, en el control de la erosión del suelo y como hábitat de la biodiversidad, este “acero vegetal” liviano de rápido crecimiento, resistencia y manejabilidad, ha servido como material de construcción en formaletas, andamios o como elemento estructural en columnas y vigas, y usado para muebles, herramientas, artesanías, canales de conducción de agua, trinchos, postes, juegos e instrumentos musicales, o para materia prima del papel y leña, entre otros. Cualquier cafetero por sus vivencias exitosas asociadas a los beneficios cotidianos de la guadua, sabe que en lugar de llevar los cafetales hasta la quebrada debería recuperar los bosques de galería sembrando guaduales para proteger los cauces. Y hoy podría hacerlo soportado en las acciones de las autoridades ambientales orientadas a incidir en un modelo agropecuario y ambiental que reconoce la importancia de la guadua como alternativa económica y cultural para el desarrollo rural, e inspiradas en una política ambiental que busca prevenir la deforestación y propiciar el uso y manejo de los rodales naturales de guadua en el marco de la adaptación al cambio climático y la problemática del agua. Actualmente las CAR de la región cafetera, han construido y consolidado un esquema de gobernanza forestal, soportado en cuatro elementos: 1) el acompañamiento técnico brindado a los
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actores forestales, 2) los ajustes normativo para el acceso legal a los aprovechamientos, 3) la atención a los usuarios buscando la reducción del tiempo en los tramites, y 4) el fortalecimiento del mercado legal no sólo de la guadua sino de la madera.
Lo anterior lo consignamos en las “Lecciones aprendidas entorno a la legalidad y sostenibilidad de la guadua” (2012), publicación de la Corporación Autónoma Regional del Risaralda CARDER elaborada en el marco del proyecto Posicionamiento de la Gobernanza Forestal en Colombia, donde se trata la problemática de la legalidad y de la sostenibilidad de esta preciosa gramínea, una de las especies nativas más representativas de los bosques andinos, declarara planta emblema de Caldas según Decreto 1166 de octubre 20 de 1983. Similarmente, la Corporación Autónoma Regional de Caldas CORPOCALDAS y la Cámara de Comercio de Manizales, en el trabajo “Microclúster de la guadua” (2003), su prólogo “El milagro de la guadua” de Mario Calderón Rivera, recuerda que esta especie que formó no solo el hábitat que creó la gesta colonizadora, sino todo un universo cultural, por la captura de CO2 podría jugar un papel de primer plano en el desarrollo del protocolo de Kioto. Pero, así Jorge Villamíl haya visto los guaduales “danzar al agreste canto que dan las mirlas y las cigarras” y Simón Vélez con el empleo estético en sus notables creaciones arquitectónicas haya exaltado las virtudes sismo-resistentes de la guadua, no hemos sabido valorarla: de conformidad con lo consignado en ambos documentos, en los últimos dos siglos la extensión de guaduales en el país se redujo ostensiblemente: se pasa de unos doce millones de hectáreas a sólo cincuenta mil, de las cuales cerca de 20 mil hectáreas están en la zona cafetera y 6 mil en Caldas. Cuando esta “aldea encaramada” de trama urbana reticulada superaba los 10 mil habitantes y soportaba su economía en el café y en la arriería de cientos de bueyes y mulas, tras los pavoroso sismos de 1878 y 1884 que derrumban el templo principal, surge el bahareque al cambiar la tapia pisada por una “estructura temblorera” configurada por una cercha de arboloco y guadua, con paneles de esterilla cubiertos por una mezcla de estiércol de equinos y limos inorgánicos, o por láminas metálicas, arquitectura cuyo mayor exponente era la Catedral de Manizales que se incendia en 1926. Si en algún lugar de Colombia la guadua ha sido factor fundamental del paisaje natural y del patrimonio arquitectónico nativo, es en la ecorregión cafetera donde la gran riqueza de su construcción vernácula se basa en el uso de esta bambusa, en cuyo estudio se han ocupado la Universidad Nacional de Colombia y la UTP abordando los ámbitos socio-económicos, tecnológicos y arquitectónicos de los sistemas constructivos, como la Universidad de Caldas y la CRQ en las componentes agronómica y biótica de la guadua. Además de la utilidad que presta el rodal como regulador hídrico de las quebradas, en el control de la erosión del suelo y como hábitat de la biodiversidad, este “acero vegetal” liviano de rápido crecimiento, resistencia y manejabilidad, ha servido como material de construcción en formaletas, andamios o como elemento estructural en columnas y vigas, y usado para muebles, herramientas, artesanías, canales de conducción de agua, trinchos, postes, juegos e instrumentos musicales, o para materia prima del papel y leña, entre otros. Cualquier cafetero por sus vivencias exitosas asociadas a los beneficios cotidianos de la guadua, sabe que en lugar de llevar los cafetales hasta la quebrada debería recuperar los bosques de galería sembrando guaduales para proteger los cauces. Y hoy podría hacerlo soportado en las acciones de las autoridades ambientales orientadas a incidir en un modelo agropecuario y ambiental que reconoce la importancia de la guadua como alternativa económica y cultural para el desarrollo rural, e inspiradas en una política ambiental que busca prevenir la deforestación y propiciar el uso y manejo de los rodales naturales de guadua en el marco de la adaptación al cambio climático y la problemática del agua. Actualmente las CAR de la región cafetera, han construido y consolidado un esquema de gobernanza forestal, soportado en cuatro elementos: 1) el acompañamiento técnico brindado a los actores forestales, 2) los ajustes normativo para el acceso legal a los aprovechamientos, 3) la atención a los usuarios buscando la reducción del tiempo en los tramites, y 4) el fortalecimiento del mercado legal no sólo de la guadua sino de la madera.
Lo anterior lo consignamos en las “Lecciones aprendidas entorno a la legalidad y sostenibilidad de la guadua” (2012), publicación de la Corporación Autónoma Regional del Risaralda CARDER elaborada en el marco del proyecto Posicionamiento de la Gobernanza Forestal en Colombia, donde se trata la problemática de la legalidad y de la sostenibilidad de esta preciosa gramínea, una de las especies nativas más representativas de los bosques andinos, declarara planta emblema de Caldas según Decreto 1166 de octubre 20 de 1983. Similarmente, la Corporación Autónoma Regional de Caldas CORPOCALDAS y la Cámara de Comercio de Manizales, en el trabajo “Microclúster de la guadua” (2003), su prólogo “El milagro de la guadua” de Mario Calderón Rivera, recuerda que esta especie
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que formó no solo el hábitat que creó la gesta colonizadora, sino todo un universo cultural, por la captura de CO2 podría jugar un papel de primer plano en el desarrollo del protocolo de Kioto. Pero, así Jorge Villamil haya visto los guaduales “danzar al agreste canto que dan las mirlas y las cigarras” y Simón Vélez con el empleo estético en sus notables creaciones arquitectónicas haya exaltado las virtudes sismo-resistentes de la guadua, no hemos sabido valorarla: de conformidad con lo consignado en ambos documentos, en los últimos dos siglos la extensión de guaduales en el país se redujo ostensiblemente: se pasa de unos doce millones de hectáreas a sólo cincuenta mil, de las cuales cerca de 20 mil hectáreas están en la zona cafetera y 6 mil en Caldas.
* Fuentes: Revista Civismo 461. SMP Manizales (2014). Referencias: 1. Posicionamiento de la gobernanza forestal en Colombia: legalidad y sostenibilidad de la guadua en la Ecorregión Cafetera. 2. Procesos de Control y Vigilancia Forestal en la Región Pacífica y parte de la Región Andina de Colombia.
4.12.1-Nuestrasaguassubterráneas
RESUMEN:Mientrasengrandesregionesdelplanetaelaguautilizadaprovienedelsubsuelo,enColombia,donde el31%delaguadulceestácontenidaenacuíferosylaLeyhatenidoquelegislarparaprotegerlospáramos,hace faltagarantizarelcarácterpatrimonialydebienpúblicodelaguasubterránea.Veamoseldesafíoenestamateria paralaRegiónAndina,yparaelEjecafeteroyCaldas,dondeeldeficitarioterritoriodelCañóndelCaucaentreIrra y La Pintada, con sus impermeables rocas, alta deforestación y vertimientos de mercurio, es la zona más problemática.
Imágenes4.31, Colombia:ÍndicedeAridez,Índicederetenciónyregulaciónhídrica,yProvinciashidrológicas. EstudioNacionaldelAgua.NelsonVargas.IDEAM2010.
Mientras en grandes regiones como Australia y EE.UU. el 60% del agua utilizada proviene del subsuelo, en Colombia, donde el 31% del agua dulce está contenida en acuíferos y la Ley ha tenido que legislar para proteger los páramos, hace falta garantizar el carácter patrimonial y de bien público del agua subterránea. Si en el país lo
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técnico-administrativo está al día, falta para su gestión la dimensión socioambiental, lo que incluye problemáticas como la severa deforestación, la contaminación por efluentes mineros y lixiviados, el uso sin restricciones y la falta de incentivos para su preservación.
Aunque en el país las cuencas hidrogeológicas con posibilidades de aprovechamiento abarcan el 74% del territorio, según el estudio “Zonas hidrogeológicas homogéneas de Colombia” del IDEAM (2005), mientras el 56% de dicha área corresponde a la Orinoquía, Amazonía y Costa Pacífica, y el 31,5% a la región Caribe e Insular, sólo el 12,5% está en la Región Andina, que es la más densamente poblada: al respecto, el citado documento advierte cómo por la Depresión Momposina pasa el agua de este 23% del territorio nacional, contaminada con efluentes de 30 millones de colombianos y 80 toneladas anuales de mercurio provenientes de 1200 minas de oro de aluvión.
Las cuencas hidrogeológicas más utilizadas, según el IDEAM, son las de los valles del Cauca, Magdalena Medio y Superior y la Cordillera Oriental; siguen en importancia, las de los golfos de Urabá y de Morrosquillo y de los departamentos de Bolívar, Magdalena, Cesar y La Guajira. No obstante, habrá que trazar estrategias a largo plazo, para prevenir desórdenes ambientales mayores que los del agua superficial, e incluso daños irreversibles en las aguas subterráneas. Posiblemente en la Sabana, tras el advenimiento de la floricultura, se están explotando los acuíferos, a tasas superiores a su reposición, situación que se agrava por: la eutrofización de sus lagunas, precaria precipitación del altiplano, vulnerabilidad a la erosión severa de sus suelos y bajos rendimientos medios de agua en sus cuencas altas.
En Caldas, sabemos que en el cañón del Cauca donde se sufre el impacto por escasez de agua, Corpocaldas traza estrategias con participación de actores sociales para mitigar el riesgo severo de sequias por baja precipitación, avanza en acuerdos con las CAR de los departamentos vecinos que comparten nuestras cuencas para lograr su necesario ordenamiento, y pretende en el oriente caldense donde el patrimonio hídrico es abundante, velar por el manejo sostenible de los proyectos hidroenergéticos para que operen con responsabilidad social y ambiental, no como enclaves económicos.
En el Eje Cafetero, para trazar las políticas públicas relativas a la conservación, uso y manejo del patrimonio hídrico subterráneo, y para enfrentar la amenaza del cambio climático y la vulnerabilidad sísmica e hidrogeológica, deberá implementarse un programa de investigación y desarrollo integral y a nivel de detalle en el tema del agua, de carácter interinstitucional e interdepartamental con la concurrencia de las Gobernaciones, las CAR, la academia, Ingeominas y el MAVDT; las fortalezas institucionales, planes de ordenamiento y manejo ambiental de cuencas, niveles de información de base existente, entre otros elementos, facilitaría el programa. Habrá que reconocer y caracterizar las unidades hidrogeológicas, mediante geología directa de campo, prospección geofísica y perforaciones exploratorias; hacer una evaluación hidrodinámica de los acuíferos y flujos de aguas subterránea, desde las zonas de recarga hasta los reservorios y de allí a los manantiales, además de conocer las condiciones hidrológicas del territorio, lo que significa dimensionar el ciclo hidrológico y entrar a corregir los conflictos severos entre uso y aptitud del suelo, relacionados con el estado de nuestras cuencas abatidas por el descontrol hídrico y pluviométrico, consecuencia de la deforestación y potrerización del territorio. Según CORPOCALDAS, de una extensión de 744 mil Ha, en 2010, las coberturas verdes del departamento eran: 300 mil Ha en pastos y rastrojos (40%), 265 mil Ha en cultivos (36%) y 163 mil Ha en bosques (22%), tres cuantías que cubren el 98% de nuestro escarpado y deforestado territorio. Igualmente, según estudios emprendidos por nuestra CAR, en cuanto al sistema subterráneo sobresalen las zonas de recarga de páramo y bosques de la alta cordillera, el extenso valle magdalenense, además del oriente caldense donde la copiosa precipitación explica un patrimonio hídrico excedentario que debería llevar bienestar a estos pobladores y comunidades de pescadores.
*
[Ref.: La Patria. Manizales, 2016.02.15] 4.12.2-AdaptaciónalcambioclimáticoparaManizales
Imagen4.32:Estonoeslaerosiónnatural,sinodestruccióndelsuelopordosaccionesantrópicas:potrerización ymodelado.VíaalMagdalena,enmeridianoinformativo1390.com
Los desastres vividos por los siniestros invernales que abaten a Manizales, obligan a superar el pesimismo y desconcierto ciudadano, para repensar la gestión integral del riesgo asociado al cambio climático: a modo de ejemplo, el colapso del gasoducto y del servicio de agua, se pueden interpretar mejor al recorrer la vía al Magdalena, para señalar que lo que muestra su corredor con los mega deslizamientos, es la destrucción antrópica del suelo, a diferencia de lo que muestra la montaña reforestada del otro lado del río, en la que los ocasionales deslizamientos son la expresión de un fenómeno natural llamado erosión, más limitado. De ahí que la solución debe empezar por entender que conceptualmente una carretera va más allá de su pavimento, muros y transversales, al extender su dominio hasta las micro cuencas del corredor vial.
Al igual que lo sucedido con el Terremoto del Eje Cafetero (1999), donde las consecuencias superaron en varios órdenes las que se derivan de los acontecimientos de Manizales, suele ocurrir que siempre los desastres desnudan los conflictos y contradicciones que padece la sociedad afectada, al tiempo que sus consecuencias terminan flagelando con mayor severidad a los más pobres en razón a su vulnerabilidad económica y ambiental.
En primer lugar, la investigación e instrumentación de la amenaza, porque podría sentarse como tesis que, de mantenerse la dinámica del último lustro, sus efectos desbordarían nuestro nivel de resiliencia, por la incapacidad de recuperar la base económica y ambiental de la ciudad: al comparar Las Niñas 2007/8 y 2010/11, ambas de nivel moderado y 10 meses de duración, mientras en la primera las cifras de damnificados no llegaba a 50 mil por cada invierno y los eventos eran puntuales, en la segunda superó 2 millones en cada una de sus dos temporadas de lluvias, y como eventos quedaron cerca de 30 municipios para reasentar, caso Gramalote, para no hablar de Bogotá sumida en el agua de los humedales que le robó a la sabana.
En este asunto: ni conocemos debidamente la amenaza, ni hemos atendido el llamado que se ha hecho para implementar un centro de estudios que la atienda, como tampoco persistido con los estudios de la amenaza sísmica y volcánica, al haber dejado al Observatorio Vulcanológico de Manizales a su suerte.
En segundo lugar, la adaptación al cambio climático, lo que supone cambiar rumbos y corregir disfunciones en el modelo socioambiental, mediante una construcción social del territorio para establecer unas relaciones de simbiosis y parasitismo entre los habitantes y el medio natural, ecológicamente sólidas y compatibles con la cultura: para enfrentar la deforestación, la exposición a la amenaza y los conflictos entre uso y aptitud del suelo, surge como oportunidad el nuevo ciclo de ordenamiento territorial 2012-2023. Al respecto quisiera señalar que la Ingeniería como tal, no solo diseña del lado de la falla, sino que su propuesta científico-tecnológica en sí misma resulta insuficiente, requiriendo para su adaptación de los saberes y haberes de la cultura local.
Y en tercer lugar, las políticas públicas para una planificación que incorpore la gestión del riesgo de forma integral, asunto para el cual el Estado Colombiano ha dado pasos fundamentales, al cambiar el perfil de la anterior oficina de Prevención y Atención de Desastres que surgió tras los sucesos de Armero, por la Dirección General del Riesgo con mayor capacidad y jerarquía, al tiempo que empieza a fortalecer el Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres SNPAD de Colombia, el sistema de información ambiental, la gestión del recurso hídrico y el inventario de asentamientos y aseguramiento de bienes en riesgo: Manizales y Caldas, deben ahora fortalecer sus instrumentos a nivel departamental y municipal, para emprender la rehabilitación, reconstrucción y prevención, sector por sector, sin perder de vista las acciones que van en curso desde Corpocaldas, la Oficina Municipal de
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Atención y Prevención de Desastres OMPAD de Manizales, y el Comité Regional para la Prevención y Atención de Desastres CREPAD de Caldas.
En relación con este tema, en Caldas urge resolver la carencia de instrumentos mínimos, como una cartografía temática y de detalle con mayor resolución para las zonas urbanas que las rurales e incluir en ella los mapas agrológicos.
Y para finalizar, sí de la prevención al desastre la diferencia es de un orden y del desastre a su recuperación de otro más, vale el dicho: “más vale prevenir que curar”. Sólo que las acciones han de ser de extremada urgencia y largo plazo, y por lo tanto estructurales, para desarrollar una cultura de adaptación al cambio climático, dada la complejidad de la crisis socioambiental de Colombia. [Ref:LaPatria,Manizales,2011-12-04]
RESUMEN:Sienalgohainfluidoelcafé,eseneldesarrollodelaecorregióncafetera:elpequeñotamañodela propiedadconunefectoredistributivodelingresoylaasociacióndeloscafeterosparairrigarsusbeneficios, explicancuatroperíodoshistóricosdeManizales,quepartendelaarriería,pasanporcablesyferrocarriles,avanzan coneltransporteruralyquiebranconlaeradeltransporteurbano.Unalecturasimpleestaevoluciónqueselee eneltransporteysusconsecuenciasurbanasyeconómicas,pareceútilparaencontrarleccionesyestablecerretos enmateriadedesarrollo.
Imagen4.33:ÍconosdeltransporteenelEjeCafetero:http://cdi.ariadna.com.co
Creo importante una mirada simple a la evolución del transporte y sus consecuencias urbanas y económicas, en el caso de Manizales desde su fundación hasta hoy, para encontrar lecciones y establecer retos en materia de desarrollo. Al respecto, señalaré cuatro períodos históricos que parten de la arriería, pasan por cables y ferrocarriles, avanzan con el transporte rural y quiebran con la era del transporte urbano. El primer período que inicia en 1849, es el de la ocupación del territorio gracias a la colonización antioqueña, fenómeno que al lado de la revolución de los comuneros y la independencia, es uno de los procesos sociales más importantes de Colombia. En éste intervalo bajo una economía de subsistencia se dependerá primero de las guerras de 1860 y 1876, y luego de la portentosa arriería de miles de mulas y bueyes que transitaban trochas para salvar la Cordillera Central y otros puntos cardinales. Allí emerge Manizales como teatro de tales acontecimientos establecida sobre la tradicional retícula urbana, mostrando edificaciones de bahareque en tierra, con empañetado de limos y cagajón en mezcla.
Pero creado el departamento (1905) empezará a declinar ese motor que soporta la naciente aldea, para dar paso a un segundo período de crecimiento económico, que llegará hasta los albores del centenario, época en que se propone una Universidad Popular (1943) para el desarrollo de las fuerzas productivas. Sobresale desde ésta perspectiva la década de 1920, en la que se funda el periódico La Patria (1921), por los cables a Mariquita (1922 a 1962) y Aranzazu (1929 a 1943), y en especial por el Ferrocarril de Caldas (1927-1959) apéndice del Ferrocarril del Pacífico cuyo impacto detona al inaugurase el Canal de Panamá (1914). A pesar de los incendios (1925 y 1926), gracias al efecto combinado de café, Ferrocarril y cables, el meridiano político y económico de Colombia pasa por Manizales, se da el poblamiento del occidente colombiano y se industrializa el país. La prosperidad de Manizales se expresa en esa arquitectura ecléctica de construcciones de cemento, metal y bahareque enriquecido que muestra hoy el Centro Histórico. Y como evidencia de un modo más adecuado de desarrollar el hábitat citadino fruto de la apertura cultural del momento, surge El Carretero, esa avenida que avanza siguiendo los contornos del terreno por la divisoria de aguas para hacer del conjunto urbano una estructura con cola de cometa por el naciente.
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Y continúa un tercer período de verdadero desarrollo, que llega hasta el desmembramiento del departamento (1967). Gracias al efecto redistributivo del ingreso consecuencia del pequeño tamaño de la propiedad cafetera, tras las directrices surgidas de la crisis de 1929 que empiezan a priorizar el transporte carretero sobre el ferroviario, con los caminos cafeteros se logra llevar escuelas, puestos de salud, acueductos y redes de electrificación al campo. Son los tiempos del jeep Willys y “la chiva”, testigos del apogeo de decenas de poblados que han palidecido. En lo urbanístico, si bien se densificó la trama urbana con barrios para la clase media favorecida por el Estado solidario, la arquitectura cartesiana propia de la sociedad industrial es la “moderna”, caracterizada por el particular estilo que muestra el Banco del Comercio de la Plaza de Bolívar. Pero a partir de los 70, entramos a un cuarto período que nos abriga, con la migración del campesino quien, al no poder asimilar los paquetes tecnológicos y financieros de la nueva caficultura al no tener suficiente escolaridad, deja de ser propietario y emigra a la ciudad para intentar proletarizarse, sin alcanzarlo. A esa problemática social se añade la ambiental consecuencia de la reconversión del modelo de producción que introdujo el monocultivo a costa del sombrío y su biodiversidad, de la salud del suelo y el agua. Entramos a un deterioro de los términos de intercambio y destinamos las rentas del “grano de oro” a la importación de agroquímicos para concederlas a terceros, exterminar la biodiversidad y provocar plagas. Y como razonablemente la trama urbana no debió expandirse con rapidez, menos para un uso y ocupación conflictivos del suelo, haciéndolo sin responder a criterios claros de planeación y responsabilidad ambiental, por no densificarse ahora Manizales ve agotados sus precarios remanentes de bosque andino y desprotegidas las frágiles laderas del medio rur-urbano, para obtener un hábitat que está dando paso a un modelo de urbanizaciones populares con estructura satelital, más vulnerables, desarticuladas y crecientemente alejadas de la oferta de servicios de “la cometa urbana” precedente. En este escenario los moradores en circunstancias más apremiantes, viven tras ese “muro” que separa a pobres y ricos, para expresar los agudos conflictos y contradicciones, como también los retos de la época actual. [Ref: La Patria, Manizales 2011.06.06]
RESUMEN: Esta nota se ocupa de dos amenazasnaturalesdegranimpactoqueacechanenlaregión:los HuracanesylosSismos.Primero,porquelosfenómenosciclónicosdelAtlánticoquedejandestrucciónasupaso porelCaribe,tambiénpuedenimpactarsobreelArchipiélagodeSanAndrésyProvidencia,ygenerarlluviasintensas yfenómenoscolateralesenelnortedeColombia.Ysegundo,porqueademásdelaamenazapormaremotos asociados a sismos originados en el fondo oceánico del entorno vecino, también nuestras fuentes sísmicas continentalespuedenafectarloscentrosurbanosdelpaísubicadosenzonasderiesgosísmicoaltoymoderado.
para el trópico andino
Tras los desastres recientes en México, en el Caribe y en Estados Unidos es imperioso volver sobre las amenazas que afectan a Colombia y sobre las medidas que debemos adoptar para hacer frente a estos riesgos*
Tanto los planificadores urbanos como las autoridades colombianas deben reflexionar con urgencia sobre las dos amenazas ambientales que –también para nosotros- representan los huracanes y los grandes terremotos.
• La primera de estas amenazas, dado lo ocurrido con Irma, un huracán de categoría 5 que azotó el norte del Caribe y el sur de Estados Unidos entre el 30 de agosto y el 12 de septiembre pasados, con brazos de hasta 300 kilómetros de diámetro, y vientos máximos de 302 km/h, calificado como el más poderoso que ha sido registrado en el Atlántico. Irma cobró 37 vidas en el Caribe y 14 en Estados Unidos.
• La segunda amenaza, dado el sismo de magnitud 8,2 en la escala de Richter que sacudió México el viernes 8 de septiembre y al cual se sumaron cientos de réplicas debido al carácter superficial de este fenómeno telúrico, el cual cobró 98 vidas y afectó principalmente los estados de Oaxaca, Chiapas y Tabasco. El estudio de los terremotos en áreas sismo-tectónicamente activas, que son vecinas a grandes urbes, y de las tormentas ciclónicas que surgen en los mares para llevar caos y destrucción a las ciudades costeras, es tan antiguo como la humanidad misma, aunque en principio contaron con una explicación mítica relacionada con la ira de los dioses.
Según la mitología griega, Tifón hijo de Gea, quien intentó destruir a Zeus en venganza por haber derrotado a los Titanes, además de erupcionar lava, creó los huracanes y los terremotos con el batir de sus enormes alas. Para los griegos -quienes fueron los primeros en dar una explicación natural a los terremotos-, dichos estremecimientos ocurrían cuando Poseidón, el dios de los mares, hacía tambalear a Atlas, quien recibió como castigo de Zeus sostener al mundo en sus hombros.
La ocurrencia de eventos climáticos extremos como los que ya se advierten a nivel global, es resultado del calentamiento del planeta, calentamiento que en los próximos cincuenta años aumentará la temperatura entre 1,5°C y 2,5°C según las características de las distintas regiones de la Tierra. Este calentamiento traerá desastres mayores: tormentas ciclónicas de mayor intensidad, lluvias inusuales, sequías severas, inundaciones, deslizamientos, incendios forestales, y degradación ambiental: pérdida de ecosistemas terrestres, elevación del nivel del mar y desaparición de los glaciares.
La intensidad de una tormenta ciclónica depende de la velocidad de sus vientos. Sus daños pueden variar de conformidad con la escala Saffir-Simpson -que califica el poder destructivo de los huracanes desde 1 a 5 cuando éste toca tierra-.
• Cuando la categoría es 1, hay inundaciones en zonas costeras y daños menores en zonas urbanas por vientos entre 119 y 153 kilómetros por hora y olas que pueden llegar a 1,5 metros de altura.
• Cuando la categoría es 5, hay destrucción masiva de viviendas e infraestructuras con vientos sostenidos por encima de 250 kilómetros por hora, o por olas que pueden superar los 6 metros de altura. Adicionalmente, durante las últimas décadas hemos presenciado desastres sísmicos mayores que han afectado a países en desarrollo. Esto no se debe a que en el mundo se estén presentando más terremotos, sino al acelerado
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crecimiento de la población residente en zonas sísmicas, de manera que la magnitud de los daños ha venido en aumento.
Ejemplo de lo anterior son las urbes latinoamericanas de los Andes, Centro América y en el Caribe, aquellas de la línea Alpes-Himalaya, y algunas ubicadas en el Pacífico asiático; este margen oceánico y las costas occidentales de las américas conforman el “Cinturón de Fuego del Pacífico”, caracterizado por su intensa actividad sísmica y volcánica.
Países tan lejanos entre sí como Irán, Chile, Japón y Nueva Zelanda son particularmente vulnerables a esta actividad sísmica. Asimismo, la lista de grandes ciudades azotadas por la pobreza incluye a Estambul en Turquía, Karachi en Pakistán, Teherán en Irán, Katmandú en Nepal y Lima en Perú. No obstante, no podemos descartar a Bogotá como posible escenario a pesar de encontrase en una zona de amenaza sísmica intermedia, ya que podría sufrir el embate de movimientos tectónicos superficiales de mediana magnitud, partiendo de fuentes símicas vecinas relacionadas con pequeñas fallas locales, e incluso de grandes eventos no muy lejanos provenientes de mega-fallas activas como las del frente llanero o la Falla Salinas. Refugiadosyvíctimas
Entre 2003 y 2013, se registró una media de 388 desastres naturales al año que afectaron a 216 millones de personas y cobraron 106.654 vidas. Según el Consejo Noruego para los Refugiados, mientras las pérdidas económicas por los desastres naturales de los últimos 30 años tuvieron un valor medio anual de 130 mil millones de dólares, la posibilidad de tener desplazados ha aumentado en un 60 por ciento en cuarenta años. Según el informe “Estadodelapoblaciónmundial2015,unrefugioenlatormenta“, en los últimos 20 años los damnificados por desastres naturales sumaron en promedio cerca de 200 millones por año, cifra que triplica los 65 millones anuales de víctimas de epidemias, adversidades tecnológicas y conflictos armados a nivel global. A pesar de que la mayoría de los desplazamientos por desastres de origen sísmico y climático son internos y en ocasiones pueden cruzar fronteras, no existen instituciones que puedan mitigar su sufrimiento. El cambio climático ha ocasionado más de 4.000 millones de heridos o damnificados en el mundo durante los últimos veinte años, ya que ha contribuido al desplazamiento humano acelerando sequías y la desertificación, al igual que la erosión costera y la salinización de aguas subterráneas y tierras de cultivo. Mientras las catástrofes de origen sísmico han cobrado la vida a más de un millón de personas desde principios del presente siglo.
LaamenazaclimáticaysísmicaenColombia
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Tras la erupción del Ruiz y la desaparición de Armero en 1985, el Gobierno instauró el Sistema Nacional para la Prevención y Atención de Desastres (SNPAD) que institucionaliza la gestión del riesgo, ya que esa falencia gravitó como causa fundamental del desastre. Inicialmente se diseñó una dependencia del Ministerio de Gobierno para atender las fases de emergencias, luego a raíz del terremoto del Eje Cafetero de 1999 se implementó la fase de reconstrucción, y finalmente tras las Niñas 2007/8 y 2010/11, el SNPAD pasó a un plano de mayor desarrollo organizacional al ocuparse también de la prevención y mitigación de los desastres, al tiempo que se creó el Fondo Nacional de Calamidades. La gestión del riesgo para enfrentar los huracanes tiene un manejo distinto del de los terremotos, puesto que estos eventos tectónicos se presentan de forma súbita. Los huracanes son fenómenos climáticos donde intervienen gran número de variables de comportamiento aleatorio como vientos, temperatura y humedad, y que igualmente se aborda con pronósticos. En Colombia el desafío está en estudiar de forma integral la amenaza climática, a pesar de que dicha tarea está a cargo del IDEAM y de que las sequías son poco frecuentes y los ciclones tienen incidencia marginal. La Oficina de Pronósticos y Alertas suele elaborar los avisos y boletines ambientales sobre huracanes para advertir sobre la posibilidad de lluvias intensas y marejadas con sus peligros colaterales. Si bien lo anterior procede para el archipiélago de San Andrés y Providencia por ser nuestro lugar más comprometido en virtud de su latitud, para el caso de la Guajira la ocurrencia de las tormentas significa el advenimiento de lluvias esperadas para calmar la sed de la tierra.
Para los terremotos los factores principales del riesgo son: la influencia de las fuentes sísmicas y la caracterización de las provincias sismo-tectónicamente homogéneas. Allí deben considerase la frecuencia, naturaleza y magnitud de los eventos, además de la vulnerabilidad física de las construcciones, asentamientos humanos expuestos en cada contexto, y variaciones en la respuesta dinámica del terreno, ya que los suelos blandos al igual que el relieve agravan la intensidad local del desastre.
En Colombia, además del mapa de sismicidad elaborado por la Red Sismológica Nacional se ha expedido la norma sísmica NSR-10 sobre diseño y construcción sismo resistente, instrumento que para el efecto aplica un período de retorno de 475 años.
También ha habido esfuerzos específicos en materia de microzonificación sísmica en las grandes ciudades y estudios sobre la tipología constructiva. Sin embargo, en muchas zonas de amenaza sísmica alta, falta abordar dicha labor; tal es el caso de las poblaciones ubicadas en fallas del sistema Cauca-Romeral, el Margen Llanero y de la región del Pacífico.
[Razón Pública. Bogotá, 2017.09.18]
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Adiferenciadeloocurridoen1985conelvolcánNevadodelRuiz,cuandolosflujosdelodoporlosríosGualí, Rioclaro,LagunillasyAzufradoalcanzaronpobladoscomoArmero,MariquitayChinchinácausandomuertey destrucciónalcobrarlavidadeunos25milhabitantes,hoylaszonasdeamenazaseverayanoestánocupadas, lagestióndelriesgosehainstitucionalizado,setienecomogarantíaeleficienteserviciodemonitoreovolcánico,y sesabeconrelativacertezadelniveldeseveridad,alcanceyclasedelasamenazasquepodemosydebemos atender.
El Nevado del Ruiz a pesar de persistir en estado de amenaza latente de erupción, tiene su propia historia geológica; al igual que Sancancio, es el Ruiz una estructura vulcanogénica contemporánea al cerro tutelar de la ciudad con una edad inferior a los dos millones de años, y por lo tanto de similar origen, aunque alcanzaron niveles de desarrollo opuestos: a diferencia de Sancancio, un domo volcánico fruto de una porción de magma que se extruye a la superficie a causa de las mismas fuerzas tectónicas que otrora levantaron la colina de Chipre formando el Escarpe de la Francia, la evolución del Ruiz ha sido en sumo grado catastrófica y dinámica: los cráteres La Olleta y La Piraña, con ochenta mil a cien mil años de antigüedad revelan parte de esa historia. De otro lado, habitamos el segmento volcánico más septentrional de los Andes, y aunque poco sabemos de las corrientes humanas migratorias asiáticas que hace 12 o 14 mil años entraron por el estrecho de Bering, pasaron por Colombia y bajaron hasta la Patagonia, sí conocemos de dicho período algo de la actividad del Ruiz, por las capas de cenizas volcánicas y otras evidencias geológicas que a modo e huellas dejaron las erupciones ocurridas en los últimos 11 mil años: según los investigadores del Ingeominas, el Ruiz en esa época tuvo cerca de 12 etapas eruptivas con múltiples eventos, como corrimientos de tierra, flujos piroclásticos y lahares, además de la destrucción parcial de los domos de la cima. Y en lo que más nos debe competir, sabemos también de las erupciones históricas de 1595, 1845 y 1985, repitiéndose donde se destruye Armero.
A diferencia de lo ocurrido hace más de tres décadas con Armero, el Estado Colombiano consciente de la necesidad de mitigar el riesgo por la amenaza volcánica, y de implementar la gestión del riesgo frente a otras amenazas como sismos y eventos hidrogeológicos y climáticos, además de crear el Observatorio Vulcanológico de Manizales, la Red Sismológica Nacional de Colombia y la Oficina Nacional para la Atención de Emergencias del Departamento Administrativo de la Presidencia de la República, a través de sus diferentes instituciones ha logrado consolidar a la fecha un Sistema Nacional de Atención y Prevención de Desastres de gran capacidad y proyección. No obstante, tras la tragedia que dejó este año 669 víctimas mortales el terremoto en Ecuador, evento con de 7,8 grados de magnitud ocurrido el pasado 16 de Abril, y que fue sentido desde Perú hasta el sur occidente de Colombia; y luego, con las sacudidas de los pasados días consecuencia del sismo de origen volcánico del 9 de octubre sentido en Manizales, cuya ocurrencia se ha relacionado con las frecuentes emisiones de ceniza del Ruiz que llegan a la ciudad, a pesar de la seguridad que se ofrece tras generarse oportunamente la necesaria activación de los protocolos de asistencia sobre el área de influencia del volcán, y de conocerse el carácter sólo local de los sismos volcánicos, continúa la natural inquietud de la población por la incertidumbre de los acontecimientos. Aunque sabemos de la imposibilidad de predecir eventos de comportamiento errático, no obstante sí se puede prever con algún acierto una erupción de importancia, tal cual lo hizo Ingeominas en el Volcán del Huila el año 2007 cuando logró anticipar la ocurrencia de flujos de lodo catastróficos asociados a la erupción de dicho volcán nevado, pese a las naturales limitaciones que imponen la ciencia y la tecnología, permitiendo dar alerta a varios miles de habitantes de las poblaciones rivereñas de Belalcázar, Inzá y Tesalia que se aseguraron en la parte alta de la montaña la madrugada del 18 de abril, poniéndose a salvo de avalanchas comparables a las del Páez causadas por el fatídico Sismo de 1994 que había dejado unos 1100 muertos. Contrario a lo que ocurrió en 1985 con el Ruiz, cuando los flujos de lodo por el Gualí, Río Claro, Lagunillas y Azufrado alcanzaron poblados como Armero, Mariquita y Chinchiná causando la muerte a unos 25 mil habitantes, además de causar la pérdida de ganados y propiedades arrasadas por dichas riadas que igualmente destruyeron carreteras, puentes y anegaron tierras de cultivos, hoy por fortuna las zonas de amenaza severa no están ocupadas, la gestión del riesgo se ha institucionalizado, se tiene como garantía el eficiente servicio de monitoreo volcánico, y se sabe con relativa certeza del nivel de severidad, alcance y clase de las amenazas que podemos y debemos atender.
[REVISTA EJE 21. Manizales, 2016/410/17]
RESUMEN:LavulnerabilidaddeHidroituango,serelacionaconsuescalayclasedemegaobra,yconlacomplejidad delmediogeológicoenelcualseemplaza.ElcañóndelCaucacomoestructuratectónicadeltrópicoandino,tiene unadoblecondiciónaresolver,quelohacevulnerablealasnuevasdinámicasdelagua,impactodelapresay modeladossubterráneosagranescala:elfracturamientoyfallamientopreexistentedelasrocas,ylacompleja litologíaysuelosenladerasdealtapendiente,condicionadolaestabilidaddelosmacizossometidosacambiospor cargas,flujosdeagua,variacionespiezométricasypérdidadeconfinamiento,quemodificanelestadodeesfuerzos, loqueactúacomofactorcontribuyentedelriesgo,frentealfrágilequilibriodelasestructuraslitológicas,micro fallaspotencialmenteactivasyladerasaltamentesusceptiblesaldeslizamiento.
Imagen4.38:HidroituangoypartedelasaguasdelríoCauca/Colprensa.In:www.lafm.com.co
¿Habrá pasado factura la naturaleza al actual modelo de desarrollo por la hidroeléctrica de Pescadero-Ituango?, esto, dados los pasivos ambientales del mayor proyecto de generación en la historia del país, con el cual se incorporan 2,4 millones de kilovatios que aportarían 4 puntos al PIB, y cuya energía- salvo las consideraciones pertinentes de Gabriel Poveda Ramos invitando a transformar los minerales de nuestro subsuelo para justificarla-, se exportaría. Lo anterior, cuando esta obra concebida en 1960/70, estudiada en 1980/90, e iniciada en 2010, al represar el río Cauca con un enrocado y núcleo de arcilla de 225 m de altura, y conformar un embalse de 79 km de largo y 3800 hectáreas de superficie, además de sus enormes impactos socioambientales, incorpora una amenaza para poblaciones ubicadas aguas abajo, quienes han estado en vilo tras un fallo en el túnel de desvío, ocurrido cuando está a punto de culminar la presa.
La emergencia derivada del fallo en una obra subterránea vital para dicho proyecto, bajo el presupuesto de que los túneles alternos se sellaron acorde a un programa preestablecido y adecuado, son la consecuencia de dos factores determinantes: de un lado, la incertidumbre consustancial propia de las grandes obras subterráneas, para las cuales los métodos de diseño, procesos constructivos, y planeación técnica y financiera, no pueden ser convencionales, tal cual lo enseña el método observacional propuesto por Karl Terzaghi (1945-48) y desarrollado por Ralph B. Peck (1967-69), justo para tales obras; y del otro, las consecuencias de un modelo de desarrollo extractivista que explota el medio ambiente, pensado para el crecimiento económico y no para el desarrollo, ya que al instrumentalizar la naturaleza e incorporar grandes riesgos, olvida que también somos parte de ella. Sobre lo primero, tal cual lo hemos aprendido con los múltiples casos que agobian nuestra ingeniería, mientras la incertidumbre en la estabilidad de una estructura superficial de concreto como lo es un edificio como el Space o el puente de Chirajara, varía entre el 4 y 6 por ciento gracias al conocimiento previo que tiene el calculista de la geometría, resistencia y comportamiento predecible de los elementos estructurales; contrariamente, en las obras subterráneas, como lo son los túneles y las cimentaciones que soportan grandes cargas, caso Hidroituango y Aerocafé, la incertidumbre ocasionada por las variaciones erráticas y aleatorias de los macizos rocosos, llega al 30 por ciento en condiciones normales, e incluso a valores del 50 por ciento en el complejo medio tropical andino.
para el trópico andino
Y sobre lo segundo, porque a diferencia de una hidroeléctrica a filo de agua, o de una planta en una corriente menor alimentada por medianos embalses concebidos para generar beneficios locales significativos directos, apalancando proyectos de transformación de la riqueza y un uso del agua para resolver problemas ambientales y generar empleo, por ejemplo a través del control de inundaciones, de sistemas de riegos y del fortalecimiento del turismo; contrariamente, las grandes represas como Asuán en el Nilo e Itaipú en el Paraná, han dejado significativas lecciones: si no se conciben para usos múltiples, ni se contemplan los derechos bioculturales, sólo propician enclaves económicos que desestructuran territorios, al producir el desarraigo borrando de tajo la cultura de las comunidades desplazadas y excluir de sus beneficios a los pobladores; y al modificar de forma irreversible el curso natural en grandes ríos y el microclima, afectando las dinámicas de especies de peces y aves que los remontan, y sepultando la flora y la fauna en extensiones considerables.
Finalmente, del examen de esta grave crisis, además de las anteriores reflexiones extraídas de sus crudas enseñanzas y en lugar de satanizar la ingeniería colombiana, quisiera rescatar dos asuntos aleccionadores: primero, la responsabilidad de la evacuación preventiva y oportuna del escenario potencialmente comprometido ocupado por 120 mil habitantes, para prevenir un eventual desastre aguas abajo del proyecto: recuérdese que en Armero (1985), a pesar de conocerse previamente el riesgo, por la carencia de un desarrollo institucional en la materia, no se previno un desastre ya anunciado; y segundo, reconocer el sentido ético que subyace en la valerosa decisión de asumir las cuantiosas pérdidas económicas, al desviar el flujo de agua que se represaba hacia la casa de máquinas, para prevenir el daño del embalse tras un colapso de la presa.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2018/05/21]
A pesar de que la Reserva Forestal Protectora (RFP) Bosque de la Chec, en jurisdicción compartida entre los municipios de Manizales y Villamaría, fue constituida mediante Acuerdo del Consejo Directivo de Corpocaldas número 009 de 2002, la renovación del título para la mina Tolda Fría en Villamaría, se otorgó en la Delegación Minera de Caldas en 2008, considerando que para dicha fecha había perdido su vigencia la inscripción del polígono asociado a la Licencia de Explotación 163-17, por haberse firmado e inscrito en el registro Minero Nacional en 1998, y por lo tanto con anterioridad a la creación de dicha Reserva Forestal Protectora. Al respecto, la Sociedad de Mejoras Públicas SMP de Manizales considera que dicha renovación, no era procedente tratándose de un área fundamental de la nación y de la ciudad, y que para el efecto no se contó con la sustracción del predio donde se adelantaban las actividades por parte del beneficiario. ***
Los hechos
La SMP de Manizales, en cabeza de la Comisión Jurídica conformada por Dra. Marina Jiménez Buitrago y el Dr. Germán Conde como Socios, mediante acción popular logró en 2017 que, por decisión de primera instancia del Tribunal Administrativo de Caldas, se suspendieran temporalmente las actividades extractivas en la mina Tolda Fría, alegando que el procedimiento que establece la Ley 685 de 2001, por la cual se expide el Código de Minas, debe tener en cuenta el carácter superior de la normatividad ambiental colombiana, donde priman la función social y ecológica de la propiedad, y el bien general sobre el particular. Alega la SMP que, al emprenderse la minería al interior de la Reserva Forestal Protectora Bosques de Chec con 3893 ha de extensión, resulta evidente la violación del Artículo 204, Parágrafo 1, de la Ley 1450 de 2011, toda vez que el proyecto minero se encuentra a 5 km del PNN de los Nevados, ubicado en un bosque de niebla, con un 10% dentro de la Zona de Reserva Forestal Central de Colombia y el 90% del área en la RFP Bosques de Chec. Igualmente, la SMP en la acción popular de 2011, señala que, en tanto, Corpocaldas según oficio 357406 de 2011 dirigido a la Personería Municipal de Manizales, autoriza la apertura de una vía de tercer orden transitando 4 kilómetros para llegar al interior de la RFP, y La Chec como propietaria, ha permitido instalar un campamento y helipuerto, también según palabras de la Delegada de Corpocaldas en sesión del Concejo Municipal de Manizales, del 6 de julio de 2011, afirma que Aguas Manizales, quien hace el monitoreo a la calidad del agua incluyendo análisis de mercurio, en las Quebradas La María o Toldafría encuentra cantidades de este metal dentro de los rangos permisibles. Dicho esto, la benemérita SMP cuestiona: 1- que Corpocaldas permita dar paso a una vía, penetrando un bosque virgen en un área de estricta protección; y 2- que el mercurio, esté en el lecho de quebradas que deban ser monitoreadas por Aguas Manizales. Razonablemente, nuestra Sociedad de Mejoras Públicas de Manizales, previendo la amenaza sobre ecosistemas estratégicos y el agua de la ciudad, al conocer lo que está ocurriendo en la Vereda Montaño de Villamaría, ha logrado la suspensión provisional de la Mina Tolda Fría, considerando que dicha explotación ubicada entre los 2800 y 3000 msnm ocupando 165 hectáreas en dicha área de interés ambiental, afecta de forma grave una cuenca que nutre las quebradas La María, Tolda Fría, Romerales y California, que drenan al Río Chinchiná en predios que comparten Manizales y Villamaría, y que cabe el principio de precaución, porque de darse dicha explotación, con decenas de km de perforaciones exploratorias y galerías de extracción, se afectaría la cuenca hidrológica profunda, pudiendo resultar contaminados acuíferos vecinos que nutren los cuerpos de agua que alimentan las boca-tomas de las plantas Luis Prieto 1 y 2 de la principal fuente de agua de la capital caldense. ***
La ley
Aunque la Corte Constitucional mantiene que pueden darse prácticas agropecuarias de bajo impacto en páramos, en 2016 fue firme en decidir que la minería en estos frágiles ecosistemas, va en contra de la Constitución, en contraste a lo presentado en el Plan Nacional de Desarrollo de entonces; añade que, pese a los títulos mineros, dado que los páramos abastecen de agua al 70% de la población, prevalece en ellos el derecho al medio ambiente sano. En 2018, cuando el 77% de los páramos de Colombia ya han sido delimitados, el Senado aprueba un proyecto de ley que protegerá los ecosistemas de páramo y alta montaña facilitando la gestión sosteniblemente desde varios frentes, y poniendo en firme la prohibición de la minería, la extracción de hidrocarburos y la agricultura a gran escala en dichos ecosistemas, y logrando avanzar en su definición y delimitación. Ahora, respecto al régimen de sustracción y cambio de uso del suelo, el enfoque de sostenibilidad que determina la creación de las zonas de reserva forestal de la Ley 2.ª de 1959, permite realizar una cantidad importante de actividades, por lo que no es cierta la afirmación de que allí no se puede desarrollar ningún tipo de actividad económica. Pero también, a pesar señalarse que en caso de que se requiera, las zonas podrán ser sustraídas y se permitirá el cambio del uso del suelo, esto procede únicamente bajo ciertas circunstancias, ya que cuando se trate de la minería, de acuerdo con el artículo 34 de la Ley 685 de 2001, en armonía con el parágrafo 1.º del artículo 204 de la Ley 1450 de 2011, en las áreas de reserva forestal protectora: no se pueden desarrollar actividades mineras, ni ser objeto de sustracción parcial o definitiva para tal fin. Con lo señalado hasta aquí, habrá que añadir que, dada la doble concurrencia de lo local y nacional en los temas del uso del suelo y subsuelo, los derechos no son ilimitados, puesto que según sentencia de la Corte allí aplican los preceptos constitucionales de consulta previa y autonomía territorial. A partir del 2011 se empezaron a establecer medidas derivadas del mandato contenido en el artículo 204 de la Ley 1450 de 2011: dicha norma establece, entre otras, las siguientes determinaciones: las autoridades ambientales pueden sustraer las áreas de reserva forestal; el MADS debe adoptar los estudios técnicos, económicos, sociales y ambientales para realizar los procedimientos de sustracción; y las áreas de reserva forestal protectoras no se pueden sustraer para desarrollar actividades mineras. La limitante anterior es clave así la sustracción aplique para zonas de reserva forestal de Ley 2.ª y para las áreas de reserva forestal creadas.
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Epílogo
Entonces por la doble concurrencia, el Concejo Municipal por el Municipio y la CAR como delegada del MASD por la Nación, son los responsables directos de lo que ocurra en Tolda Fría. Siendo así, la pregunta para ellos es, si permitirán o no una actividad extractiva cuyos impactos sean la inestabilidad causada a una barrera natural del PNN de los Nevados, la degradación ambiental en la vecindad de un páramo, el daño a una RFP que le provee el 65% del agua a Manizales, la contaminación hídrica en el territorio, la afectación del hábitat de especies emblemáticas como el cóndor y la palma de cera, y la amenaza para la pervivencia de individuos de especies vulnerables identificadas en el Plan de Manejo Ambiental de la RFP de Río Blanco (2010), conexo al corredor de conectividad que llega a la RFP Bosques de Chec. Al respecto, según sentencias de la Corte T-445 del 2016 y C123 del 2014, los entes territoriales por razones ambientales pueden incluso prohibir la explotación. En conclusión, sabiendo que la situación en Manizales y Villamaría, donde la presión sobre su estructura ecológica es evidente, no ha sido fácil: por fortuna la minería en Tolda Fría, con el artículo 34 de la Ley 685 de 2001, en armonía con el parágrafo 1.º del artículo 204 de la Ley 1450 de 2011, tiene la puerta cerrada: allí, además de representar una amenaza para el agua de la ciudad, así se excluyan el suministro de agua de las quebradas California y La María para su tratamiento, dado que los acuíferos profundos podrán resultar contaminados, se pueden proteger el páramo y los bosques de niebla que blindan al PNNN, además de los mismos grupos biológicos de mamíferos y aves identificados en la RFP de Río Blanco como especies endémicas vulnerables y en riesgo de extinción, las que deben ser objetos de conservación dada la conectividad biológica que se establece en el sector.
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Documento Universidad Nacional de Colombia - SMP Manizales. Manizales, diciembre 1 de 2021.
RESUMEN:Nosetratadelaeconomíaasociadaanuestrosmaresyríos,nitampocoaladelaguaqueparticipa conel10%delPIBenColombiaincluyendoel2%delahidroelectricidad,ycuyoscostosambientalessonel3,5% ylosocultosel1%relacionadosconlacalidaddelvitallíquido;setratadelanovedosapropuestadeGunterPauli, sobre una economía asociada a procesos que vinculenlos residuos a la cadena de producción ydonde los desperdiciosolabasuranoexisten,dejandeserdespojosinutilizablesqueseincorporanalacadenadevalor.La economía azul reduce los costos sociales y económicos por el bienestar perdido como consecuencia de la degradacióndelospaisajesterrestresymarinosylacontaminacióndelaire,yloscostosambientalesporel incrementoymanejodelaeutroficacióndecuerposdeaguaysuelos,mayorescostosdeproducciónporreducción deemisionesytratamientoderesiduos,ypérdidadepatrimonionaturalbiótico,hidrológicoyedáfico.
Colombia como potencia bioceánica, aunque empieza a hablar de la economía azul, sólo desde principios de siglo cuando se generaron los lineamientos de la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros, apenas ahora logra integrar en el Plan de Desarrollo, la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros: al reconocer que el país, pese a su potencial hídrico está geográficamente fragmentado, por lo que busca integrar y conectar las hidrovías con los modos de transporte terrestre y sus mares.
Pero hay otra economía azul diferente que va más allá de los mares y ríos concebidos como motor del desarrollo, e incluso de la “Colombia Anfibia”, ese maravilloso estudio del IAvH que reconoce la importancia y la fragilidad de nuestros ecosistemas: se trata de aquella que propone otro relacionamiento de la cultura con la naturaleza para comprender su gran potencial productivo, haciendo de los residuos otra fuente de riqueza si se articula a la creatividad y a la innovación con la idea fundamental de lograr una producción de bienes y servicios eficiente, ambientalmente sostenible y socialmente responsable.
Se trata del modelo del belga Gunter Pauli, autor de “La economía azul: 10 años, 100 innovaciones, 100 millones de empleos”, un concepto socio-económico propuesto en 1994 soportado en un planteamiento más profundo, que va más allá de la ineficiente y onerosa economía verde donde se obliga a la empresa privada a hacer grandes esfuerzos económicos, incurriendo en costos ambientales para que sus productos sean respetuosos con el medio ambiente; contrariamente, la economía azul al ser más eficiente produciendo para todos en la agricultura y la manufactura, es una apuesta por innovaciones, que inspiradas en la naturaleza impliquen bajos costos, generen empleo, amplíen el capital de las empresas y produzcan beneficios, a partir de la utilización de productos locales para satisfacer la demanda del lugar.
Mientras en la economía verde se propende por el bienestar social, la reducción de los riesgos medioambientales y las amenazas ecológicas, el uso eficiente de los recursos y la disminución de las emisiones de carbono a un alto costo, que trasladado al consumidor privilegia un mercado de élites; en la economía azul el modelo parte de la Iniciativa e Investigación de Emisiones Cero ZERI, de conformidad con las ideas de Pauli. Allí los impactos socioambientales y económicos se logran cuando los residuos dejan de ser despojos inutilizables para convertirse en recursos del ciclo de producción que se incorporan a la cadena de valor.
Los fundamentos de este innovador modelo, son:
En lo social: el modelo es socialmente responsable y compatible con una economía de pleno empleo; en el sistema natural cada riesgo motiva la innovación; el aire, el agua y el suelo son bienes comunes; la naturaleza, al ser ambientalmente resiliente, optimiza recursos y procesos para orientarse hacia las necesidades básicas.
En lo ambiental: el agua como principal soluble sirve de catalizador; en la naturaleza todo está conectado; la gravedad y la energía solar son el principal recurso; la naturaleza es realmente diversidad y está sujeta a cambios constantes; las soluciones parten de la física, la presión y la temperatura del lugar; y los sistemas naturales no responden a procesos lineales.
En lo económico: el modelo cosecha los bienes y recursos del patrimonio natural, para reemplazar por “nada” cada recurso; en la naturaleza un proceso tiene múltiples usos, todo es degradable en el tiempo, y los desperdicios o la basura no existen; la naturaleza trabaja solo con lo disponible, persigue las ventajas de la diversificación, y promueve una economía de pleno empleo.
En suma: la economía azul, no solo propone sino que también desarrolla proyectos empresariales en diversos sectores, demostrando la viabilidad de un modelo empresarial sostenible y competitivo, de producción ecológica amigables con el medio ambiente, generador de bienes accesibles, y de beneficios medioambientales, financieros y sociales: se han implementar proyectos como el cultivo de hongos comestibles a partir de desechos de café, e intervenido procesos de transformación reutilizando desechos mineros o agrícolas, además otros con ahorro de combustible y reducción de emisiones contaminantes, mostrando que el país innovador y creativo y la región tienen una nueva alternativa compatible con la economía naranja.
[Ref.: La Patria. Manizales, 219.11.18] Curso de Contexto en CTS.
Al Bahareque le Fue Muy Bien. Aprendizajes en procesos de reconversión productiva: del río San Francisco.
Ciencia, tecnología y ruralidad en el POT de Caldas. Clima andino y problemática ambiental.
Colombia, a convivir con el clima extremo. Construyendo el territorio UMBRA. Cultura del agua en los ríos urbanos. Curso de capacitación CIDEAMA De la Cumbre de Durban al desastre de Colombia. Degradación del hábitat y gestión ambiental. Doscientos años de regresiones rurales en Colombia. Ecorregión cafetera y bioturismo.
Fase prospectiva del POMCA de la cuenca del río Campoalegre.
Fase prospectiva del POMCA de la cuenca del río Guarinó: fase prospectiva.
Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
El modelo de ocupación urbano – territorial de Manizales.
El museo Interactivo Samoga en el trienio 2004-2006.
Gobernanza forestal para la ecorregión andina. Gestión y política pública ambiental, para el patrimonio natural en Colombia.
Legalidad y sostenibilidad de la guadua en la ecorregión cafetera.
Paisaje y región en la tierra del Café. PCCC: disrupciones y derechos bioculturales.
Por falta de bosques con el agua al cuello Procesos en control y vigilancia forestal en la región pacífica y parte de la región andina de Colombia.
Río Blanco, cuna de vida… Ríos urbanos para Manizales Sistematización de Experiencias y Estrategias de los Planes de Acción Inmediatos PAI de la cuenca del río Guarinó y la Charca de Guarinocito. Sustentabilidad y decrecimiento económico UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga.
Vías lentas en el corazón del Paisaje Cultural Cafetero. Videoteca del Museo Interactivo Samoga.
Geotecnia para el trópico andino
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017)
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
Las obras civiles, los desarrollos urbanos y las explotaciones mineras a cielo abierto, son actividades que intervienen las formas del terreno y en muchas ocasiones es necesario modificar para estabilizarlas, para construir las estructuras hidráulicas y la siembra de la vegetación
El presente capítulo se realiza una descripción de los métodos más comunes utilizados para la estabilización de taludes, en terrenos conformados por suelos. La siguiente tabla es un resumen de los métodos de estabilización de taludes en suelos.
Tabla 5.1 Métodos de estabilización de taludes en suelos (Holtz y Schuster, 1996)
Evitar el problema
Adaptado del Manual de Estabilización y Revegetación de Taludes. Pag 152.
Cambiar el emplazamiento de la obra Una alternativa siempre
Retirada de materiales inestables Excavaciones de pequeños volúmenes de material, a poca profundidad en suelos.
Instalación de puentes En laderas con movimientos de suelo en niveles superficiales.
Reducir las fuerzas desestabilizadoras
Incremento de los esfuerzos resistentes aplicando fuerzas externas
Altos costos si se está realzando el proyecto o se ejecuta la obra
La excavación puede ser costosa; no es aconsejable en grandes deslizamientos.
Puede ser costosa y no proporcionar el soporte lateral para restar el movimiento a los posibles deslizamientos.
Cambiar la pendiente Durante el diseño del proyecto Se requieren mayores volúmenes de movimientos e tierras.
Instalar drenaje superficial Es necesario implementarlo como medidas complementarias
Instalar drenajes subterráneos En los taludes donde se incrementan la estabilidad al reducir la presión hidrostática.
Reducir el peso
En cualquier proceso de inestabilidad potencial o real.
Contrafuertes o muros En deslizamientos existentes en combinación con otros métodos.
Puede dificultarse la conducción y entrega en taludes escarpados.
Cuando las aguas freáticas son muy localizadas, difíciles de interceptar.
Se requiere movimientos de tierra y escombreras para la disposición de los materiales.
Puede presentar problemas por asentamiento y requiere espacio para realizar la estructura.
Instalación de anclajes En lugares con limitación de espacio. Requiere resistencia del suelo a las fuerzas de cortante de los anclajes
Drenajes profundos
Incremento de la resistencia interna.
En deslizamientos con niveles freáticos por encima de la superficie de falla.
Requiere equipo especializado
Se requiere durabilidad de los materiales Instalación de refuerzo in situ Estructuras temporales en suelos poco resistentes.
Muros de tierra armada En escarpes y negativos donde se requiere reconstruir una superficie.
Bioingeniería
Se requiere que los anclajes como los pilotes perduren a largo plazo.
En taludes de altura moderada Climática, puede requerir riego y la duración de las especies.
Tratamiento químico Cuando el plano de falla está bien definido y el suelo reacciona positivamente a esta medida.
Electroósmosis
Reduce la presión de poro e incrementa la resistencia al corte del suelo.
Tratamiento térmico Para reducir la sensibilidad de las arcillas al agua
Puede ser reversible y no se ha comprobado a largo plazo.
Requiere energía eléctrica constante y mantenimiento.
Costos muy altos en la ejecución y mantenimiento.
El tratamiento de una superficie es necesario cuando un talud es inestable o su estabilidad es incipiente. Las actividades se enfocan a modificar su geometría para obtener una nueva configuración que resulta estable. Esta configuración busca obtener al menos uno de los dos efectos siguientes.
• Disminuir las fuerzas que tienden al movimiento de la masa.
• Aumentar la resistencia al corte del terreno mediante el incremento de las tensiones normales en zonas convenientes de la superficie de rotura.
El primer efecto se logra al reducir el volumen de material de la corona de un talud o deslizamiento y el segundo incrementando del volumen del pie de un talud.
Las estrategias para actuar sobre la geometría de un talud para mejorar su estabilidad son las siguientes:
a. Eliminar la masa potencialmente inestable o inestable.
Es una solución que solo se aplica en casos extremos, consiste en retirar toda la masa incorporada en la inestabilidad con el fin de evitar su movilización. Para lograrlo se debe comprobar que la nueva configuración del talud no es inestable.
b. El perfilado de taludes.
Su finalidad es configurar un talud de corte o de un terraplén para adaptarlo a las pendientes y alturas que los hacen estable. El perfilado permite borrar los surcos o las irregularidades que se presentan en un talud. Se ejecuta simultáneo con la construcción de las estructuras hidráulicas para el manejo de las aguas de escorrentía y con las labores de establecimiento de vegetación de las áreas a tratar.
El perfilado se inicia desde la corona del talud. La corona se redondea con el fin de controlar la velocidad de las aguas de escorrentía cuando acceden al talud, conservar la humedad del suelo y su características de plasticidad para estimular la presencia de materia orgánica suficiente para el arraigo de las coberturas vegetales, además de incrementar la estabilidad y ejercer el control de la erosión en la corona del talud. Con el perfilado de un talud se disminuye el grado de la pendiente, se mejora su estabilidad y se adecua para el establecimiento de la vegetación. Estas prácticas son convenientes para realizar el ordenamiento de los taludes y adaptarlos al paisaje.
c. Construcción de tacones de tierra o escollera.
Los tacones de tierra en el pie de un talud se realiza simultáneo con el perfilado y la finalidad es aumentar las tensiones normales en la parte baja para aumentar la resistencia. El incremento depende del ángulo de rozamiento interno de la parte inferior de la superficie de falla. Si es elevado el deslizamiento se produce por el pie y es ventajoso construir el tacón encima del pie del talud; si el ángulo de rozamiento interno es bajo, el deslizamiento compromete la base y es igual de efectivo colocar el relleno frente al talud.
El peso propio del tacón aumenta el momento estabilizador frente a la rotura.
Como obras complementarias se deben instalar sistemas filtrantes que permitan el drenaje de las aguas freáticas. Estos pueden ser lechos en grava o drenes en zanja encargados de abatir los niveles freáticos y evitar las presiones de poro. El tacón se puede reemplazar por una escollera que cumple la función de estabilización y es elemento filtrante.
La disposición de bermas intermedias en un talud es una medida que se diseña previamente y su función es lograr varios beneficios en la tarea de estabilización de un talud o ladera. Las bermas cumplen una función estabilizadora del talud, facilitan el proceso constructivo y las labores de mantenimiento del tratamiento, retienen la caída de fragmentos de roca y se pueden disponer las estructuras hidráulicas y los drenes horizontales permitiendo el ordenamiento de aguas superficiales y subsuperficiales.
Los taludes pendientes dejados por los cortes de excavaciones o de terraplenes se abancalan con el fin de interceptar las escorrentías y controlar la erosión hídrica. Los taludes del tratamiento cuentan con alturas entre cuatro y ocho metros, separados por bermas impermeables recubiertas con concreto o geomembrana.
La berma por lo general, está conformada por un canal localizado en la base del talud y una área impermeabilizada con concreto o geomembrana, la cual se dispone con bombeo hacia el canal. Este sistema es muy utilizado para impermeabilizar laderas de pendientes fuertes y a la vez permite el ordenamiento de las aguas superficiales y subterráneas de zonas tratadas.
Las medidas de drenaje superficial tienen varias finalidades:
• Evitar que las aguas de escorrentía que lleguen a un talud o área tratada, se puedan infiltrar directamente o a través de grietas, contribuyendo a incrementar los niveles freáticos del talud.
• Controlar los efectos por la erosión hídrica de las aguas de escorrentías acumuladas en las áreas tratadas.
Figura 5.3 Impermeabilización de una zona inestable con geotextil no tejido y asfalto.
• Evitar altos volúmenes de infiltración en áreas niveladas que acumulan grandes volúmenes de agua de escorrentía.
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• Controlar los procesos de erosión fluvial en quebradas y ríos o en vaguadas por donde se conducen aguas de un tratamiento, una vía o un área urbana.
El agua superficial más nociva en un talud es aquella que se infiltra por su corona y es muy posible que las aguas que se empozan en la corona de un talud, se infiltren a través de los poros o por fisuras del terreno.
Las prácticas más utilizadas en el manejo de las aguas son las siguientes: a. Imprimaciones.
Se selecciona cuando se quiere proteger e impermeabilizar una superficie horizontal que no requiere ser pavimentada o cubierta por una berma en concreto y que permite el incremento de las aguas de infiltración con presión sobre una ladera.
Para ejecutar la imprimación, al impermeabilizante se le debe colocar material compactado en forma adecuada y con la gradación más abierta posible.
La superficie del material compactado y perfilado se barre con cuidado hasta retirar todo el polvo, y se imprima con asfalto hasta formar una película continua de impermeabilizante en toda la superficie, de tal manera que el asfalto penetre a voluntad en la superficie del material, saturándolo. Después de tres o cuatro días se retirará el exceso de asfalto con arena.
Las superficies imprimadas se deben proteger del tráfico vehicular y del peatonal intenso. Su vida útil no puede estimarse en más de 5 años con buena protección y mantenimiento. Existen alternativas de impermeabilización con Geotextiles no tejidos impregnados con asfalto. La figura 5.3 presenta una impermeabilización con geotextil y asfalto.
Los pavimentos se consideran estructuras encargadas de impermeabilizar áreas de tráfico vehicular o peatonal; además sirven como canales abiertos permitiendo la conducción de las escorrentías hasta estructuras de captación que pueden ser alcantarillas o canales abiertos.
La impermeabilización con geomembrana se realizan en zonas de movimientos lentos de suelos y sobre las cuales es necesario controlar el exceso de infiltración. La figura 5.4 presenta un corte de una berma recubierta con geomembrana.
La pendiente longitudinal de la berma se hace en lo posible concordante con la rata de los movimientos; es decir, la localización de las entregas del sistema de drenajes se orienta hacia las zonas con mayor desplazamiento. Localizar las estructuras con este criterio permite incrementar la vida útil del tratamiento, además de disminuir los costos de mantenimiento y reparación.
La geomembrana colocada sobre la berma excavada y nivelada es protegida por un relleno de 15 centímetros de espesor, conformado por suelo libre de piedras y materiales que puedan romper la geomembrana. Las pendientes del bombeo, entre 4 y 6 por ciento permiten mejorar el escurrimiento en la berma. Las aguas de escorrentía se conducen por una cañuela de concreto simple.
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1. El talud se perfila con sus bordes superior (corona) e inferior (pata) en forma redondeada.
2. La geomembrana se coloca hasta una altura mínima de 20 cm por encima de la cañuela en concreto.
3. El relleno que cubre la geomembrana cuenta con un espesor de 15 cm en tierra, libre de fragmentos rocosos.
4. La pendiente transversal de la berma es mayor al 4%
5. La pendiente longitudinal de la cañuela, en concreto, está entre el 4% y el 7%.
6. La cobertura vegetal para la berma es de tipo rastrero y cuenta con un sistema radicular poco profundo.
7. La sección de la cañuela es semicircular, el espesor del concreto varía desde 5 cm en el centro a 0 en los extremos.
Figura 5.4 Berma protegida con geomembrana
Las secciones de los taludes y las bermas, se redondean, con el fin de controlar el excesivo secado del suelo, garantizar la presencia de materia orgánica necesarios para el establecimiento de coberturas vegetales, además de la protección que se le brinda al suelo de los agentes del intemperismo por la exposición al sol o a las lluvias.
Posterior se establece la cobertura vegetal de tipo rasante y arbustivo evitando los problemas de interacción negativa entre las obras y el entorno, y menor impacto ambiental por la presencia de las obras de corrección.
El tratamiento es económico y de fácil instalación. Cuando se tratan bermas en taludes de depósitos, la geomembrana se puede remplazar por un geotextil tejido. La geomembrana, además de regular la infiltración sirve de refuerzo a la cañuela de concreto, protegiéndola de la socavación que puede comprometer la estructura de drenaje.
Las aguas subterráneas son causantes de múltiples problemas de estabilidad de taludes en proyectos lineales. Dentro de las labores de control de la erosión se hace necesario ejercer un control sobre el incremento de las presiones intersticiales en un talud o ladera, o sobre la fluctuación del nivel freático en zonas inestables. Las obras más utilizadas para el manejo de las aguas subterráneas son los drenajes en zanja, las trincheras filtrantes, los geodrenes, los pozos verticales, las capas filtrantes, las pantallas filtrantes, las galerías de drenaje y los drenes horizontales. Las estructuras para el manejo de aguas subterráneas se localizan, por lo general en la pata de los taludes o laderas. Cuando se trata de drenes horizontales, las perforaciones se localizan en la pata del talud. Los drenajes en zanja se localizan, por lo general paralelos a la cuneta interior de la vía o en forma de espina de pescado en áreas de niveles freáticos muy superficiales donde ocasionan problemas sobre la banca de una vía o sobre los taludes que la conforman. Las trincheras filtrantes se utilizan para controlar las aguas freáticas de grandes movimientos en masa. Las soluciones son las siguientes: a. Drenajes en zanja.
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Los drenajes en zanja son lechos filtrantes establecidos en excavaciones en zanja. Dependiendo de las condiciones de humedad del terreno a proteger y de los caudales de aguas se pueden instalar con tubería o sin ella. Dentro de las prácticas más comunes en el manejo de los drenajes se tienen las siguientes: Son útiles para controlar las subpresiones sobre canales construidos por líneas de drenajes o cauces. Cuando el agua drenada presenta oxido, se acostumbra construir cámaras de inspección en tramos cortos (entre 5 y 8 metros), con el fin de hacer la inspección y el lavado del filtro permitiendo mayor vida útil del sistema, o poder reemplazar los tramos colmatados.
Cuando se trata de una zona con altos caudales de agua a drenar, se recomienda la construcción de un alcantarillado, paralelo al filtro, encargado de conducir las aguas sin ocasionar la saturación de otros terrenos aguas abajo. La disposición del alcantarillado permite la entrega paulatina del drenaje a la red, en cámaras instaladas a lo largo del drenaje.
Cuando se instala un drenaje en zanja paralelo a una cuneta, esta se debe revestir en concreto a fin de proteger el relleno del drenaje en zanja, de la erosión lineal y evitar la presión sobre el filtro por el exceso de infiltración.
Las trincheras filtrantes son estructuras utilizadas para establecer un camino preferencial al agua en zonas de bajo nivel freático.
Las trincheras filtrantes y los drenes son elementos utilizados para provocar un abatimiento de las presiones intersticiales y permitir así un incremento de las presiones efectivas. En otras ocasiones se persigue también la captación y evacuación de las aguas de algún terreno húmedo.
El material filtrante deberá estar constituido de partículas sanas, duras y limpias. El material filtrante y filtrado deben tener características compatibles para que se produzca un buen flujo de agua sin que ocurra arrastre de partículas que generarían lavado y posterior erosión interna del material.
Las trincheras filtrantes practicadas en zonas de movimientos lentos controlados por capas impermeables (asfaltos sepultados, estratos arcillosos), sirven de apoyo a drenes sub horizontales para abatir niveles freáticos de zonas con dificultades de drenaje. Las trincheras cuentan con estructuras de inspección que permitan el mantenimiento y monitoreo sobre la evolución del flujo de agua.
Los drenes horizontales son perforaciones sub horizontales ejecutadas normalmente en la pata o sitios inferiores de laderas y taludes. Van revestidos con tubería perforada o especial y se utilizan para generar abatimiento de las presiones neutras o intersticiales en la pata de taludes saturados total o parcialmente. Algunas recomendaciones de diseño: Cuando se construye un muro en la pata de un talud o ladera inestable y se requiere, en forma simultánea instalar drenes horizontales y drenes en zanja por el trasdós del muro. Los primeros se deben llevar hasta la cara exterior del muro con el fin de poder inspeccionarlos; se facilita el monitoreo y el mantenimiento además de evitar presión sobre el drenaje en zanja.
d.
Gran parte de las cargas que soportan los muros de contención se deben al cuerpo de agua que se almacena atrás de los mismos. Por ello siempre se debe colocar un filtro en el trasdós. Otro sistema de alivio de presión adicional que contribuye a mejorar la estabilidad de las estructuras de contención son las "gateras" o "lloraderos". Estos orificios practicados en el vástago de los muros, evacuan rápidamente
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las aguas del trasdós, impidiendo que se llegue a establecer presión hidrostática contra el tablero del muro.
En suelos pueden ser "lavados" a través de dichas gateras, se recomienda colocar geotextil no tejido interior del muro. El diámetro sugerido varía de acuerdo al tipo de suelo y a la separación de los agujeros.
Otro tipo de gateras son las que se practican en losas de piso de gran tamaño, donde se pudiese presentar una sub-presión apreciable. En este caso es conveniente no sólo el geotextil, sino un material bien gradado con el que se llena la gatera para evitar que se colmate con material fino de sedimentos del río o quebrada. Este tipo de gateras de piso, requieren un mantenimiento periódico para verificar el que no se hayan taponado completamente.
Los muros de gravedad en concreto ciclópeo tiene diferentes usos: como muros de contención, diques para corrección de cauces, o como paredes dentro de una canalización. De acuerdo a la utilización, varían algunos detalles como la longitud de la base, la pendiente de la cara inclinada, el espesor de la corona o la disposición de los agujeros en el vástago.
8. Una mezcla ideal para obtener un buen concreto ciclópeo es la relación de 70% de concreto simple y 30% de piedra, teniendo cuidado en el vaciado para que las piedras queden separadas entre sí al menos 5 centímetros.
9.
Son estructuras con base en gaviones, las cuales constan de canastas rectangulares de alambre galvanizado rellenas de piedra, para estabilizar escarpes o taludes viales.
Las canastas tienen dimensiones diversas para adaptarlas a las estructuras y a las necesidades de la obra. Se pueden conseguir mallas de gaviones de triple torsión de 2.00 x 1.00 x 1.00, 3.00 x 1.00 x 1.00, 2.00 x 1.00 x 0.50, 3.00 x 1.00 x 0.50, entre otros.
La canasta para el gavión deberá ser fabricada con malla "eslabonada" de triple torsión. Cuando se requieran mallas de triple torsión, los calibres mínimos de alambre que la conforman deberán ser de acuerdo con su escuadría, los siguientes:
- Escuadría de 5 x 7 centímetros con alambre de diámetro 2.00 milímetros (BWG No. 14).
- Escuadría de 8 x 10 centímetros con alambre de diámetro 2.40 milímetros (BWG No. 13).
- Escuadría de 12 x 14 centímetros con alambre de diámetro 3.00 milímetros (BWG No. 11).
La abertura de las mallas electrosoldadas tendrán como máximo 10 x 10 centímetros de lado y el calibre mínimo del alambre será de 3.4 milímetros (BWG No. 10).
El alambre de las mallas de triple torsión debe cumplir con los siguientes ensayos:
1. Calidad: Acero dulce, galvanizado en caliente (Al zinc puro) exento de defectos. (Norma ASTM A 90).
2. Tracción: Carga mínimo a la rotura 42 kg/mm2
3. Alargamiento bajo la carga de 42 kg/mm2: El alargamiento será un mínimo del 10% relacionado con una longitud de diez (10) centímetros.
4. Enrollamiento: El alambre deberá dejarse enrollar en espirales cerradas y paralelas sobre un cilindro de diámetro doble del suyo, sin que al zinc le pase nada.
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5. Torsión: Tiras de alambre de 20 centímetros de longitud deberán soportar sin romperse y sin que al zinc le pase nada, 30 vueltas completas de torsión (360 grados para cada vuelta) permaneciendo el eje del alambre en línea recta.
6. Espesor del zinc (galvanizado): El alambre deberá soportar sin perder su capa protectora de zinc, ni aun parcialmente, cuatro inmersiones sucesivas de un minuto cada una, en una solución de sulfato de cobre cristalizado, cuya concentración será una parte de cristales por cinco (5) de agua. La temperatura de la solución será de 15 grados centígrados. Entre cada inmersión los alambres serón lavados, limpiados y examinados.
7. El hilo sostenido en una prensa de bordes redondeados (con curvatura de radio igual al diámetro del alambre), deberá soportar sin romperse 10 plegados sucesivos de 90 grados. Los plegados se efectuarán en un mismo plano con una amplitud de 180 grados.
El alambre utilizado para unir entre sí las caras de un mismo gavión y las aristas de un gavión con las del vecino, deberá ser del mismo calibre y calidad de aquel que forma la malla.
b.- Relleno: El relleno de las canastas consiste en fragmentos de roca o cantos rodados, sanos, resistentes y durables y deberá cumplir los mismos requisitos que la piedra para el concreto ciclópeo. La dimensión de cada fragmento de roca o canto rodado deber estar comprendida entre 10 y 30 centímetros.
La construcción se inicia con la excavación y nivelación del terreno de fundación. Sobre este terreno se construye una capa continua de grava y arena, con espesores de 5 cms; sobre esta capa se colocarán los gaviones de base, en la forma como se indica en los planos. Los gaviones de base deberán colocarse en forma tal que por lo menos la mitad de su altura quede por debajo del lecho o terreno existente. Durante la operación de llenado, las mallas deberán mantenerse firmes y en posición correcta por medio de formaletas y tensores transversales adecuadamente espaciados. Las aristas tanto verticales como horizontales de cada gavión deben ligarse firmemente con las correspondientes de los gaviones adyacentes.
El llenado de las canastas se efectúa a mano, colocando cuidadosamente las piedras de mayor tamaño en la periferia y el resto de tal forma que se obtenga una masa rocosa bien gradada, con mínimo porcentaje de vacíos y con superficies de contacto entre gaviones, parejas y libres de entrantes o salientes.
Se debe tender especial cuidado de no formar zonas con una gran acumulación de piedras pequeñas.
Los muros en gaviones son estructuras que se pueden considerar flexibles, de fácil construcción y adaptación a taludes viales con problemas de inestabilidad.
10.c. Muros en concreto reforzado.
Son estructuras utilizadas para estabilizar cortes y rellenos en espacios reducidos, donde no se aceptan deformaciones del material de relleno. Estas estructuras ocupan espacios reducidos de concreto y utilizan los materiales de relleno como elementos que contribuyen a la estabilidad.
Constan de concreto de resistencia superiores 3000 psi. En el respaldo de todos los muros se colocará material filtrante con un espesor mínimo de 0.20 metros, que cumpla las características establecidas para el material, construyendo además el sistema adecuado para la evacuación del agua captada y con orificios de drenaje.
11.d. Muros en tierra reforzada.
Uno de los tipos de obras más comunes en la ingeniería de vías ha sido la de muros de contención, bien sea para la conservación de las dimensiones de la bancada, cuando se habla de suelos de relleno o para el caso de deslizamientos en zonas de corte.
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Tradicionalmente se han venido utilizando muros de contención por gravedad que contrarrestan las presiones horizontales gracias a su gran masa. Una de las alternativas presentadas a mediados de la década de los sesenta, fue creada por el ingeniero francés Henry Vidal, que consistía en la inclusión de una serie de tiras metálicas, amarradas a unos elementos externos que componían la cara del muro, hasta una determinada longitud dentro del relleno utilizado, para conformar así la masa de contención. Este es un sistema que se ha venido empleando con relativo éxito en la actualidad y tiene el nombre registrado de tierra armada. Se ha visto que aunque el sistema tiene un buen desempeño, su principal problema radica en la determinación de la duración del refuerzo metálico dentro del suelo, ya que este se encuentra expuesto a un proceso permanente de corrosión.
Gracias al desarrollo de nuevos materiales que pueden soportar las condiciones de humedad y de acidez o alcalinidad dentro del suelo, se ha venido implementando el uso de mantos sintéticos tales como los geotextiles, para que suministren refuerzo debido a las características mecánicas que estos poseen, como su resistencia a la tensión, desarrollando de forma análoga la misma función que las tiras metálicas, solamente que el refuerzo es suministrado en zonas determinadas por franjas. Los estudios que condujeron al uso de esta nueva tecnología tuvieron origen en Francia y Suecia a finales de la década de los setenta.
Los muros de contención reforzados con geotextil se han convertido mundialmente en una alternativa de construcción frente a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados naturalmente, principalmente cuando hay deficiencias en la capacidad portante del suelo de fundación o cuando las condiciones geométricas de la sección de la vía no permiten que las zonas de relleno sean realizadas a un ángulo igual o menor al de reposo natural del suelo de relleno.
No necesariamente las condiciones tienen que ser tan críticas como las mencionadas anteriormente, la gran ventaja es que son alternativa más económica, de hecho bajo las mismas condiciones geotécnicas y constructivas, un muro de suelo reforzado puede originar una reducción de los costos totales de un 30 a un 60%, si se compara con las técnicas tradicionales para la construcción de este tipo de obras, debido al hecho de poder utilizar los materiales térreos del sitio.
En países como los Estados Unidos de América solamente en proyectos de autopistas federales, se han construido más de dos mil muros en suelo reforzado con geosintéticos. La evolución en este campo ha sido tan grande, que hoy en día, gracias a investigaciones realizadas por la FHWA (Federal Highway Administration) de este país, se han desarrollado métodos constructivos y de diseño para conformar las pilas de puentes, en suelo reforzado con geosintéticos.
Durante la etapa de ejecución de las actividades se deben realizar los ajustes necesarios para adaptar los tratamientos al proyecto. Los rendimientos se basan en la disponibilidad del recurso humano con experiencia, la disponibilidad del material vegetal, del agua, además de las dificultades topográficas y climáticas de la región.
Dentro de los taludes con problemas de erosión se encuentran aquellos que siendo estables, presentan alta susceptibilidad a la erosión por la intemperización o por el lavado, y para los cuales es necesario,
además de los diseños derivados de los resultados de la mecánica del suelo, son necesarias otras observaciones sobre erodabilidad y sensibilidad de los suelos. La fotografía 33 presenta un talud estable con erosión severa.
En estos taludes se hace necesario complementar las investigaciones de campo haciendo comparaciones sobre el comportamiento con otros taludes con suelos y características similares; sobre la evolución de la estabilidad, la respuesta frente a los procesos erosivos con la cobertura vegetal presente.
Además se hace necesario identificar la respuesta de los suelos frente a la intensidad de los procesos erosivos por la acción de las escorrentías (por ejemplo en taludes con pendientes intermedias en suelos aluviales con matriz arenosa); o por las modificaciones que sufre el suelo por los agentes del intemperismo como la retracción y agrietamiento de los bloques de suelo arcillosos superficiales. Estos fenómenos degradan los taludes estables.
Los taludes formados por los depósitos de sobrantes de suelo, los depósitos a media ladera o los generados por la construcción de terraplenes, corresponden a taludes con pendientes cercanas al ángulo de reposo, y estabilidad incipiente; son de alta susceptibilidad a la erosión y sus características físicas y mecánicas no corresponden a las de los suelos in situ. El aporte de sedimentos durante un aguacero es alto; la socavación es rápida los que puede generar el colapso de las estructuras en ellos cimentadas.
Figura 5.5 Talud de un terraplén con establecimiento de vegetación nativa de la zona. (Carlos E. Escobar P.)
Estos se deben proteger con rapidez con el fin de evitar problemas de carcavamiento y sedimentos. Una de las formas de mejorar la estabilidad de una ladera es controlar los niveles freáticos: esto se logra mediante la combinación de varias soluciones tales como la instalación de drenajes subterráneos, la construcción de bermas impermeables en concreto y el diseño de taludes muy pendientes. Cuando se logra el estricto control sobre la infiltración se llega a una deficiencia de humedad en el suelo, agravada por la presión que ejerce la vegetación, principalmente los árboles, sobre la humedad del suelo. Cuando se logra el excesivo secado de los suelos se tiene el fenómeno de contracción por tensiones capilares, induciendo el asentamiento de la superficie del suelo y afectando las estructuras en concreto como bermas y zanjas especialmente aquellas construidas con bajas pendientes de bombeo. Esta ausencia de humedad es la culpable de la desaparición de las coberturas vegetales protectoras del talud. En los diseños se deben prever las labores durante la operación del proyecto. Esto se refleja en la programación de actividades durante los mantenimientos de las obras, adicionales a la rocería de los taludes y la limpieza de las obras hidráulicas: la revisión de las estructuras en cauces y quebradas y la reparación de sus tramos deteriorados, son actividades ajenas al mantenimiento la revisión de los sistemas de monitoreo y las lecturas de los instrumentos, los cuales son básicos para conocer el comportamiento y la evolución de los problemas más críticos en una vía.
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Las rondas de mantenimiento adecuadamente programadas deben servir de apoyo para revisar las zonas instrumentadas, registrar las lecturas y acumularlas en el tiempo necesario para el análisis y los correctivos en forma oportuna de los problemas.
El inventario debe contemplar además las áreas en proceso de degradación; las estructuras de drenaje en proceso de socavación o con problemas y los cauces en proceso de socavación. Esto permite programar las actividades tendientes a corregir los problemas, y a su vez programar el mantenimiento, no como la rutinaria rocería y limpieza de los taludes, sino como una actividad donde la disposición de los residuos orgánicos sirve de apoyo para la recuperación de zonas degradadas y la corrección de problemas incipientes en drenajes con procesos de socavación.
Los residuos orgánicos vistos así, se clasifican como material leñoso para la construcción de bioestructuras; la hojarasca como materia orgánica para estimular el crecimiento de las coberturas vegetales en las áreas desprovistas de vegetación y las semillas y estolones como material vegetal vivo útil para proteger nuevas áreas. -
RESUMEN:ElEjeCafetero,estáubicadoenelcentrooccidentedeColombia,sobreunaprovinciasismotectónica dondelosterremotosde1938,1961-62,1979(2)y1995(2)ponenenevidenciaunafuentesísmicageneradora eventos fuertes dobles cada dos o tres décadas, generadores de sismos de magnitud cercana a 7 grados provenientesdelazonadesubducción;perotambién,ademásdeloqueocurreenMagdalenaCentro(1805)y Huila(1967),lasfallasdelsistemaCauca-Romeralsonotrafuentequemerecemayorconsideración,dadaslas devastadorasconsecuenciasdesismossuperficialesydemagnitud6,perodemayorintensidadcomolosde Popayán1983yQuindío1999.
Imagen5.6:MapadeFallasyLineamientosenManizales(GDEyEDE).
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En Colombia los sismos son frecuentes en la región del Pacífico y Andina, eventuales en la del Caribe y escasos en la Orinoquía y la Amazonía. Casi toda la población del país habita zonas del alto y moderado riesgo sísmico. Y los sismos intraplaca son someros e intensos en la región del Pacífico y profundos y menos leves sobre la Región Andina.
Hay singularidades en Riosucio (Chocó) y en la región de Bucaramanga, como también fallas de gran actividad en la joven cordillera Oriental y en otras regiones del país, según lo visto atrás. La falla Atrato afecta a los departamentos del Valle del Cauca, Chocó y Antioquia. La falla de Romeral atraviesa los departamentos de Nariño, Cauca, Tolima, Quindío, Risaralda, Caldas, Antioquia, Córdoba, Sucre, Bolívar y Magdalena. La falla del Cauca recorre los departamentos de Nariño y Cauca. La falla de Palestina cruza los departamentos de Tolima, Caldas, Antioquia y Bolívar. La falla de Santa Marta-Bucaramanga afecta a los departamentos de Cundinamarca, Boyacá, Santanderes, Cesar y Magdalena. La falla Guaicaramo cruza los departamentos del Meta, Cundinamarca, Boyacá y Arauca. También se han registrado sismos en Puerto Carreño, Putumayo y San Andrés. El Eje Cafetero está localizado en una de las zonas de alto riesgo sísmico de Colombia. Los sismos de 1938, 196162, 1979 y 1985 ponen en evidencia una fuente sísmica de importancia, generadora de sismos de magnitud cercana a 7 grados e intensidades de VII, la que por la profundidad (70 a 100 km.) y posición de los focos (basamento de la Cordillera Occidental) se ha relacionado con la zona de subducción de la Placa de Nazca (Pacífico). Las aceleraciones registradas, han alcanzado valores del 11% de la gravedad. Pero las fallas del sistema Cauca-Romeral y las que delimitan la fosa tectónica del Magdalena son dos fuentes sísmicas que merecen consideración en esta poblada región. Los terremotos superficiales de Popayán 1983 y Quindío 1999, con magnitud 6 e intensidad VIII, anuncian una segunda fuente sísmica de implicaciones diferentes. Las aceleraciones en los depósitos mal consolidados, han alcanzado aceleraciones hasta 5 veces superiores a las registradas en los sismos profundos, aunque en intervalos de tiempo muy pequeños. Esta temática ha sido uno de los principales objetivos de técnicos y científicos que laboran en el Programa de la Red Sísmica del Eje Cafetero y el Tolima, para poder llegar a lo que se conoce como respuesta sísmica. Es importante señalar que las tres ciudades capitales de la conurbación cafetera, están sobre potentes abanicos asociados a depósitos fluviotorrenciales de origen volcánico, asociados a los ríos Chinchiná, Otún y Quindío. El de Manizales anuncia levantamiento desde el terciario tardío hasta el holoceno. La formación Manizales con sus depósitos fluviotorrenciales a la altura de Chipre y Villa Kempis, anuncia el levantamiento respecto a Villamaría y Morrogacho.
Las características sismotectónicas de la región apenas empiezan a conocerse y el catálogo de información sísmica se remonta apenas a algunas décadas, manteniendo lagunas, imprecisiones e inconsistencias. No se sabe aún como se atenúa la intensidad en función de la magnitud y distancia focal del sismo y a lo sumo podríamos suponer que la actividad sísmica del futuro tendrá alguna semejanza con la del pasado. Aún deberá caracterizarse mejor las fuentes sismotectónicas identificadas y conocer otras que puedan provocar sismos destructores, aunque locales. Como no es posible aún, predecir los fenómenos sísmicos de un modo determinista se ha recurrido a modelos probabilísticos para elaborar pronósticos, cuya eficacia depende de la validez, cantidad, calidad y extensión de los datos que alimentan el modelo. Pero dada la limitación en nuestras bases de datos, se ha buscado representar la historia sísmica con la recurrencia de las magnitudes generadas por las diferentes sismo-fuentes, asumiendo su localización y unas determinadas leyes de atenuación de intensidad, donde las variables se modelan con características aleatorias dada la incertidumbre de los registros y del fenómeno en sí (modelo estadístico bayesiano). Se parte del presupuesto de que la intensidad es la variable más determinante en los daños sísmicos y que la calibración de los resultados finales y consistencia entre tasas de excedencia de magnitudes e historia sísmica se obtiene con el catálogo sísmico del lugar. Ciertamente la incertidumbre e imprecisión inherentes a un tratamiento estadístico, no resultan aceptables al evaluar el impacto sobre el total de pérdidas que pueden tener las obras de infraestructura comunitaria, razón por la cual cada caso (cada línea vital o cada centro de servicio) debe ser tratado particularmente. La vulnerabilidad física de una estructura se describe en términos de la aceleración basal, el período fundamental de vibración de la estructura y la función de daños.
Anotaciones al Riesgo Sísmico
Imagen5.7:CambiosenlamorfologíacosteradelPacíficocolombianoportsunami-Tumaco1979-Corporación Osso
En el Riesgo se conjugan dos factores: la Amenaza y la Vulnerabilidad. Aunque sabemos que, en el tiempo, a escala humana la Amenaza sísmica permanece como un invariante, la Vulnerabilidad cambia, y con ella el Riesgo sísmico; éste que crece cuando los escenarios vulnerables lo hacen, también se puede reducir si se implementan gestiones integrales para acometer su mitigación. Ahora, si en la región y el país se han dado avances significativos en lo técnico y en lo administrativo, como la institucionalidad alcanzada con el desarrollo de un Sistema Nacional, la incorporación del Riesgo en la Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial y la expedición de normas sismo resistentes con el NSR-10, que ya permiten incorporar el bahareque, aún falta mucho por hacer en la dimensión socio-ambiental. Veamos estas tres anotaciones sobre la materia, para el Eje Cafetero:
En cuanto a la Amenaza, el Eje Cafetero se ubica al norte de una provincia sismo tectónicamente homogénea, ubicada entre la fosa del Pacífico Colombiano y la Cordillera Central de los Andes más septentrionales de América, un territorio sísmicamente activo, que parte del Macizo Colombiano y llega hasta las Montañas de Antioquia, donde transcurren de Sur a norte los Sistemas de Fallas de Romeral y del Cauca-Patía.
La Falla Cauca y sector central de la de Romeral, desde Cartago a Puerto Valdivia, delimitan una graben comprimido o depresión estructural, entre las dos cordilleras; allí, al observar las trazas de la Falla de Romeral con una distribución alineada de cuerpos ígneos afines a la corteza oceánica en su contorno, se prevé que profundice la corteza.
Según la investigación del potencial geotérmico del Ruiz hecha por la Central Hidroeléctrica de Caldas (CHEC, 19791985) y la Geología de Manizales y sus alrededores estudiada por José Luis Naranjo y Carlos Borrero de la Universidad de Caldas, un esquema de los rasgos estructurales de la región señala las fallas o lineamientos inferidos, cuya verificación en varios casos se ha venido haciendo por investigadores del Observatorio Vulcanológico y Sismológico del Ingeominas, establecido en Manizales desde 1985.
Y respecto a la Vulnerabilidad, como desafíos de importancia se puede añadir que, aunque conocemos las fuentes sísmicas, para abordar la gestión integral del riesgo a nivel del Eje Cafetero, además del estudio y valoración espacio temporal de la amenaza, está de por medio el conocimiento y desarrollo de instrumentos para la gestión del hábitat y manejo de la dimensión socioambiental.
En lo urbano, esta compleja dimensión pasa por la presión de las frágiles laderas del escarpado territorio, en especial en los ambientes periurbanos de Manizales, y por el control urbano sobre todo en las zonas deprimidas de los centros urbanos de las áreas metropolitanas en rápida expansión, caso Pereira-Dosquebradas, donde las
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múltiples actividades comerciales mixtas e informalidad, sumada a la alteración estructural de los viejos inmuebles de mampostería no reforzada y de bahareque para su adecuación y expansión recurriendo a prácticas inadecuadas, hacen el escenario un cúmulo de potenciales escombros, ya por la amenaza de las sacudidas, ya por la de la propagación de los incendios. En los medios rurales, donde la deforestación y potrerización relacionadas con usos conflictivos del suelo, afectan severamente el territorio, y con él las comunidades asentadas en condición vulnerable, además de las vías de comunicación, líneas vitales e infraestructura de conectividad, como elementos expuestos a la amenaza por flujos torrenciales causados por deslizamientos en caso de sismo. Y finalmente, sobre los actores en la escena: Además de los aportes fundamentales del Geofísico Jesús Emilio Ramírez S.J., con investigaciones como el de Proyecto Nariño (1973) y la Historia de los terremotos en Colombia (1969), de la permanente labor por décadas de monitoreo a cargo del OVS de Manizales, y de los estudios a nivel regional de Hans Meyer y su equipo de trabajo desde el Observatorio Sismológico del Sur Occidente Colombiano OSSO, en el Eje Cafetero también merecen mención los siguientes trabajos, entre otros: – Desde la U.N. en Manizales los del Idea liderados por el Profesor Omar Darío Cardona, donde además de actividades fundamentales como la Microzonificación Sísmica de Manizales (SIMOC 2002), se avanza con el concurso de los profesores de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura en la instrumentación y el estudio detallado de la amenaza para Manizales; y desde la Sede Bogotá el valioso aporte de Carlos A. Vargas con la propuesta de Caldas Tear (2011), donde se modifican el modelo geotectónico y la amenaza sísmica en el centro del país.
– También en Pereira, los trabajos de Anna Campos y sus compañeros y colaboradores haciendo lo propio en el 2000, para obtener un mapa preliminar de riesgos del área urbana y otras investigaciones para valorar los efectos de sitio en el A.M. de Pereira; y finalmente en Armenia, la labor continuada y reconocida de los Profesores de la Universidad del Quindío: Hugo Monsalve quien maneja el Observatorio Sismológico del Eje Cafetero, y Armando Espinosa quien ha estudiado en detalle la historia sísmica regional.
Extracto tomado del Capítulo “Sismos” del Manual de Geología para Ingenieros y ajustado por el autor. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
Imagen5.8:EcorregiónCafetera-áreasprotegidasyzonificacióndelagua.SIRAlmaMáter. Dos notas: la primera para subrayar que, en el Sistema Nacional de Áreas Protegidas» (SINAP) de Colombia, donde sobresale a nivel nacional el «Sistema de Parques Nacionales Naturales» (SPNN), constituido por 59 parques naturales, la Ecorregión Cafetera, cuenta con varios de estos estratégicos escenarios. Y la segunda, sobre el Parque Natural Nacional de los Nevados, por su valor estratégico para la conservación de la biósfera como santuario de ecosistemas nivales y de páramo del trópico andino, con su complejidad geológica asociada al vulcanismo activo, a su potencial geotérmico y su ubicación estratégica en el corazón del sistema climático de la Región Andina de Colombia.
Cuenta este deforestado territorio en su valioso patrimonio natural con cuatro Parques Naturales Nacionales PNN: el de los Nevados, el Tatamá, la Selva de Florencia, y el Santuario de Fauna y Flora Otún-Quimbaya. El Páramo de Tatamá, junto con los páramos del Sol en Frontino y El Duende que hospeda el Cerro Calima, son los únicos tres páramos de Colombia que no han sufrido alteración humana. Esto, a pesar de que según la Ley 99 de 1993, Art.1.N4 “Las zonas de páramos, subpáramos, los nacimientos de agua y las zonas de recarga de acuíferos, serán objeto de protección especial”. Apoyados en la información del Sistema de Parques, veamos dicho valioso y amenazado patrimonio. Primero, por su importancia tenemos el Parque de los Nevados, un ecosistema con volcanes activos que se encumbran hasta 5311 msnm, y una extensión de 583 kilómetros cuadrados, cuyo 80% lo constituye el ecosistema de páramo con sus frailejones, pajonales y humedales, que gracias al “león dormido” con sus inequívocas señales, solamente permite el ingreso por el sector de Brisas hasta el Valle de las Tumbas. Allí, al cuidado de los guías del majestuoso escenario, los visitantes encuentran además del cóndor andino, el periquito de los nevados, el pato andino y varias especies de colibríes: como el chivito de páramo endémico de la región y único en el mundo. Pero en la espesura, hay dantas, venados, tigrillos, pumas y perezosos. Además de multitud de aves, exóticos paisajes y aguas termales, se destacan el “cacho de venado” como planta endémica del superpáramo; los “colchones de agua” en humedales; y la palma de cera del Quindío en los bosques alto andinos o de niebla. Segundo, en el poniente aparece El Tatamá ubicado sobre el parteaguas de la confluencia entre el Pacífico Biogeográfico y el Eje Cafetero, lugar indómito de 519 kilómetros cuadrados visible por el imponente cerro tutelar del mismo nombre a 4200 msnm, dotado de un páramo virgen que ofrece refugio a sus ecosistemas y hábitat de mamíferos de la fauna endémica de los Andes que gozan del beneficio de este territorio preservado. Según Parques Nacionales, Tatamá alberga: en aves, 51 familias, 270 géneros y 402 especies; en mamíferos registrados, 110 especies pertenecientes a 67 géneros; en reptiles con registro, 108 especies, pertenecientes a 51 géneros y 9 familias; y además del anturio negro, 564 especies y morfo-especies de orquídeas, y varias especies arbóreas en peligro de extinción.
En tercer lugar, tenemos entre Samaná y Pensilvania lo que describen los expertos como “una mancha de bosque nublado, de colinas ondulantes y vegetación tupida y enmarañada” para referirse al Bosque de Florencia, un frágil relicto de bosque fluvial declarado PNN en 2005, que con 100 kilómetros cuadrados de superficie y altitudes entre 850 y 2400 msnm, sobresale por un endemismo que involucra al 71% de sus especies de ranas, y poseer más de la mitad de estos anfibios registrados en la Cordillera Central. Su mayor amenaza, es la pobreza circundante, que con nuestra indiferencia no hemos resuelto en la región más olvidada de Caldas, donde los campesinos magdalenenses aún esperan la Carretera del Renacimiento entre Sonsón-La Dorada que cruza el Samaná por Puente Linda, en límites de Antioquia y Caldas. Y finalmente el Santuario de Fauna y Flora Otún-Quimbaya, ubicado sobre la vertiente occidental de la Cordillera Central, un área protegida para el departamento de Risaralda con sólo 489 hectáreas declarada PNN en 1996, que se integra al Parque de los Nevados en la cuenta alta del río Otún, donde cerca del 90 % del área resguardada corresponde a bosques naturales; todo esto gracias a la decisión responsable de los pereiranos que los ha llevado a buscar la perpetuación de los servicios ambientales aportados a su ciudad por la cuenca de su río tutelar, dando una lección que podríamos aprender en Manizales para que hagamos lo mismo declarando PNN la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco, en lugar de declarar irresponsablemente áreas de expansión urbana los anillo de contención de nuestras reservas protectoras buscando llevar la ciudad hasta su frontera, como si la “jungla de concreto” tuviese la capacidad de amortiguar los severos impactos urbanos sobre los ecosistemas y la estructura ecológica que nos protege del cambio climático.
* Profesor Universidad Nacional de Colombia http://godues.webs.com {Ref.: La Patria. Manizales, 2017/08/14}
Imagen: Estructura Fisiográfica de la Ecorregión Cafetera (IDEAM) y Sistema de Parques Nacionales Naturales de Colombia.
5.8.2-
Este emblemático lugar de la Cordillera Central de Colombia, adscrito al Minambiente y que hace parte del SINAP, declarado parque en 1973, por estar localizado en la Ecorregión Cafetera y en el corazón de la Región Andina, amerita una mirada desde las ciencias naturales, más integral e interdepartamental para construir sinergias. Su territorio de 583 km² de superficie con altitudes entre 2.600 y 5.300 msnm, no solo comprende parte del segmento volcánico más septentrional de los Andes, y varios ecosistemas tropicales, glaciares o nivales, de páramo y de bosques andinos, importantes a nivel mundial.
Si a través de la lupa de las tres grandes corrientes de pensamiento del siglo que acaba de pasar, el marxismo de Karl Marx y de Engels, la filosofía analítica de Bertrand Russell y de Wittgenstein, y el existencialismo de Nietzsche y de Jean-Paul Sartre, nos preguntamos, ¿a qué le deberíamos apostar en esta la denominada sociedad del conocimiento?, desde la perspectiva ética habría divergencias sustantivas aunque los temas coincidan, salvo cuando se trate de la necesidad de garantizar la sustentabilidad del medio ambiente y de priorizar la vida en todas sus formas, así la mirada provenga de la ideología del socialismo científico, de la lógica formal con sus sistemas deductivos, o del individualismo moral y subjetivismo moral de los existencialistas. Entre los proyectos que allí se han contemplado, empecemos por el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales OVSM creado en 1986 y administrado por el Servicio Geológico Colombiano, antes Ingeominas, donde además del muestreo de fluidos y del monitoreo instrumental de la actividad sísmica, se investigan la amenaza y la gestión del riesgo vulcano-tectónico.
En segundo lugar, estaría el Geoparque Volcánico del Ruiz propuesto por InfiCaldas en 2016, como parte de una estrategia que busca el desarrollo socioeconómico y sostenible a través de la conservación del PNN de los Nevados, entregándolo en concesión para explotarlo como singular activo turístico con potencialidades en el vulcanismo, la biodiversidad y el paisajismo andinos; siendo el primero en su género en Colombia y el tercero en Sudamérica, y buscando para dicho objeto una declaratoria del patrimonio geológico, cultural y natural por parte de la Unesco para dicho geoparque, similar a la otorgada al Paisaje Cultural Cafetero PCC en 2011. Como tercer elemento, estaría el Observatorio de Alta Montaña para Colombia, que en 2009 propusiera Jorge Arias de Greiff desde el Observatorio Astronómico Nacional, como instalación remota ubicada en un paraje de excepcionales condiciones atmosféricas dotado de un telescopio con abertura del orden de 1,5 metros de diámetro, equipado de fotómetros y cámaras CCD y complementado con una instalación de soporte para los técnicos, y los astrónomos visitantes y de base. Para el efecto, se realizó un estudio e identificó en vecindades de Anzoátegui Tolima, un sitio que cumplía con los requisitos del caso, por el número de noches despejadas al año, la estabilidad del suelo y la atmósfera, además de la transparencia del aire.
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Para construir más sinergias, a lo anterior, podrían sumarse otras líneas de investigación, así: en correspondencia con el Observatorio de alta montaña, si se opta por la astronomía atmosférica como línea de investigación sería, más que factible, necesaria la creación un centro de investigaciones climáticas: a partir de las anotaciones del ilustre geógrafo Élisée Reclus en su obra Geografía de Colombia de 1893, se pueden advertir contrastes locales del clima, así: a partir del río Gualí, cambia el régimen de lluvioso al Norte a seco al Sur; y también cambia de Este a Oeste a cada lado de la Cordillera Central, dada la existencia de un microclima más y por el costado oriental, sobre tierras del Tolima.
Y adicionalmente, en correspondencia con el OVSM, se podría crear un centro de investigaciones geotérmicas con proyección nacional, que además de prospectar las dinámicas fisicoquímicas de las emanaciones minero-termales y la energía geotérmica, elabore el modelo hidrogeológico y ausculte las aguas subterráneas con proyección regional. Esto, ya que la presencia de volcanes activos y fuentes termales, además de la existencia de zonas con alteración hidrotermal, son evidencia de un probable patrimonio geotérmico susceptible de ser utilizado con fines de generación eléctrica, con aprovechamiento del agua termal para propósitos turísticos.
Mientrasanivelglobalenlosúltimos20años,losdesplazamientosporepidemias,adversidadestecnológicasy conflictosarmadossumaronenpromedio65millonesdevíctimasporaño,losdamnificadospordesastresnaturales alcanzaronpromediosanualesde200millonesdepersonasafectadas,deloscualeslamayorproporciónseexplica tantoporsismoscomoporeventosclimáticosextremos.SegúnelDepartamentoNacionaldePlaneaciónDNP,entre 2006y2014unodecadacuatrocolombianosresultóafectadopordesastresclimáticoscondetonantesnaturales.
Imagen5.10:TsunamideJapónySequíaenelCuernodeÁfrica,año2011.
Con la incidencia de los fenómenos climáticos extremos ahora exacerbados por el calentamiento global, la posibilidad de tener desplazados es un 60% mayor que hace cuarenta años; según el Consejo Noruego para los Refugiados, a causa de los desastres naturales cada segundo una persona está siendo desplazada; en 2014 los desplazados internos del mundo sumaron 19,3 millones, de los cuales 17,5 lo fueron a causa de siniestros relacionados con el clima. Con 23.000 víctimas, las catástrofes naturales de 2015 costaron más vidas que en 2014; contrariamente, dichos siniestros en 2015 generaron pérdidas económicas por U$90 mil millones, cuantía no sólo inferior a las pérdidas por U$110 mil millones alcanzadas en 2014, sino también a la media anual de U$130 mil millones para los últimos 30 años.
El informe ‘Estado de la población mundial 2015, un refugio en la tormenta’, además de advertir que “Vivimos en un mundo en el que las crisis humanitarias arrebatan una cantidad cada vez mayor de recursos a las economías, las comunidades y los individuos”, señala cómo en los últimos 20 años los damnificados por desastres naturales sumaron en promedio cerca de 200 millones por año. A esta cifra habrá que sumar 65 millones de víctimas por epidemias, adversidades tecnológicas y conflictos armados, como el caso de Siria donde 7 millones de desplazados internos y 4 millones de refugiados, expresan la peor crisis humanitaria de la época.
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En lo corrido del siglo, 8 eventos climáticos y 8 telúricos comparten el ranking de los desastres naturales memorables: el Sismo de Nepal en 2014, el Tifón Haiyan de Filipinas en 2013, el paso del Huracán Sandy por el Caribe y Norte América en 2012, el Terremoto y Tsunami de Japón en 2011, la Sequía y hambruna del Cuerno de África en 2011, el Sismo de Haití en 2010, la Ola de calor en Rusia durante el 2010, el Terremoto y tsunami de Chile en 2010, los Huracanes Ike y Gustav por el Caribe y EE.UU. en 2008, el Huracán Nargis de Birmania en 2008, el Terremoto de Sichuan (China) en 2008, el Terremoto de Ika en 2007, el Huracán Katrina por centro América y el Caribe en 2005, el Terremoto de Cachemira en 2005, el Tsunami de Indonesia en 2004, el Terremoto de Bam (Irán) en 2003, y la Ola de calor en Europa el 2003. Al examinar estas catástrofes con sus causas y consecuencias, pareciera que la problemática radicará, más que en las amenazas que no siempre pueden ser intervenidas, en la vulnerabilidad de las comunidades expuestas, porque no están siendo preparadas ni mitigada la susceptibilidad del hábitat a los desastres con medidas integrales previas suficientes para reducir el riesgo. Si décadas atrás, dado el hacinamiento en las grandes urbes del tercer mundo ubicadas sobre áreas geológicamente activas, los esfuerzos en la mitigación del riesgo sísmico fueron precarios, ahora con el cambio climático también habrá que gestionar el riesgo hidrogeológico, corrigiendo el uso conflictivo del suelo para prevenir los crecientes desastres ambientales originados por la ocurrencia cada vez más frecuente de eventos climáticos extremos, causantes de incendios forestales y hambrunas en tiempos de sequía, e inundaciones y deslizamientos en períodos invernales.
Para el caso colombiano, según el Departamento Nacional de Planeación DNP, entre 2006 y 2014 uno de cada cuatro colombianos resultó afectado por desastres climáticos con detonantes naturales, como fenómenos hidrogeológicos asociados a pasivos ambientales, conexos a factores antrópicos como la deforestación y el calentamiento global. Esto significa un total de 12.3 millones de damnificados en dicho período, de los cuales 9.4 se vieron afectados por deslizamientos e inundaciones. Ahora, en el marco territorial, dada la alta exposición de las zonas pobladas a las amenazas y deterioro ambiental causado por actividades conflictivas, según el DNP, la más afectada en esos catorce años fue la Región Andina, seguida de otros departamentos, así: por departamentos y por vidas perdidas, lo fueron Antioquia, Cundinamarca, Caldas, Tolima, Cauca y Santander con el 52% de las 3181 vidas perdidas; en cuanto a viviendas destruidas, el mayor nivel con un 47% de las pérdidas, se dio en Nariño, Chocó, Bolívar, Boyacá, Cundinamarca y Santander; y por infraestructura vial afectada, puntearon Huila, Nariño, Cundinamarca, Santander y Cauca, con el 66 % del total. [Ref.: La Patria. Manizales, 2015.01.18]
5.9.2-Manizales,ciudaddeladeras.
Imagen5.11:Rellenosantrópicosysusceptibilidadaldeslizamientodeladeras,enManizales.ProgramaGIRD-M, U.N.deColombia-Corpocaldas.
RESUMEN:Conestrategiasdeadaptaciónalcambioclimáticoquecombinanlaapropiacióndelterritorioyla investigaciónhidrogeológicaparaelconocimientodelaamenaza,Manizalesenfrentalafragilidaddesusladeras: deunlado,elprograma”Guardianasdelasladeras”quedesde2003haformadoenelliderazgoycapacitadoen
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lalaborambientaldemantenimientodeobrasdeestabilidadacercadeuncentenardemujeres;ydelotro,con unacomponentetemáticaparaevaluarestaamenaza,comopartedelProgramadeGestiónIntegraldeRiesgode DesastresenManizalesGIRD-Mejecutadodurante3añosauncostocercanoa9000millonesdepesos,cuya financiaciónsehaceconuncréditodeFindeterquetomaCorpocaldas,utilizandolasobretasaparaevaluacióny gestióndelriesgodel0,5pormilqueaprobóelConcejodeManizalesen2009,adicionalaladel1,5pormilpara eltemaambiental.
Por estar la ciudad emplazada en lo alto de un ramal cordillerano del trópico andino, después de haber contribuido a la creación del Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres gracias a las enseñanzas obtenidas del desastre de la erupción del Ruiz (1985), de los sismos de la zona de subducción (1979 y 1995) y del terremoto del Quindío (1999), para enfrentar la creciente amenaza de eventos climáticos extremos asociados al calentamiento global, nuestras instituciones actuando en conjunto han venido avanzando en la cultura del riesgo relacionado con la amenaza climática en el ambiente urbano y periurbano de nuestros frágiles suelos, mediante dos estrategias: la apropiación social del territorio orientada a la mitigación de la vulnerabilidad global, y la generación de conocimiento sobre la amenaza por ser vital para la gestión integral del riesgo.
En cuanto a lo primero, tras los desastres ocurridos en Manizales asociados a la ola invernal del 2003 y derivados de acciones antrópicas, como el uso y manejo conflictivo del hábitat periurbano relacionado con la falta de cultura ambiental, falencias de planeación, y fenómenos de migración y pobreza, la administración municipal crea el programa Guardianas de la Ladera, como una estrategia de empleo con perspectiva de género para grupos vulnerables ubicados en zonas afectadas o expuestas a deslizamientos. Dicho programa dirigido a capacitar a mujeres cabeza de familia en el cuidado y mantenimiento preventivo de laderas, y de las obras de estabilidad de las comunas más afectadas, que se diseñó con tres componentes: vigilancia de laderas, limpieza y mantenimiento de obras, y formación y capacitación, para el año 2006 contaba con 200 mujeres vinculadas al cuidado de medio centenar de zonas críticas, actuando con liderazgo en su entorno local, mejorando la capacidad de respuesta de su propia comunidad.
En 2013 cuando cumplía diez años el citado programa, además de haber extendido el cuidado a más de 700 obras de infraestructura, ya había replicado la exitosa experiencia en otros 10 municipios caldenses: Chinchiná, Neira, Aranzazu, Salamina, Supía, Manzanares, Pensilvania, Marquetalia, Victoria y Norcasia; y para 2014 con una inversión de 1310 millones de pesos aportados por la Secretaría de Obras Públicas, la Unidad de Gestión del Riesgo, Aguas de Manizales y Corpocaldas, vincula durante once meses a 100 madres cabeza de hogar. Actualmente, por su ejemplar labor Guardianas de la Ladera ha sido reconocido por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM, al sugerirlo como estrategia para enfrentar la amenaza por el cambio climático en otras ciudades de Colombia.
Y en cuanto al estudio y monitoreo de la amenaza asociada a la susceptibilidad de los deslizamientos, en el marco del convenio interinstitucional celebrado entre la Universidad Nacional de Colombia y Corpocaldas, además de expandir a 10 unidades la red de acelerógrafos, de la actualización del sistema de información sísmica de Manizales, y de la evaluación probabilística del riesgo sísmico de su sistema de acueducto, donde se incluye el cálculo y mapa de daños esperados, con este proyecto se ha expandido a casi medio centenar de estaciones el sistema de instrumentación hidrológico e hidrometeorológico, para permitir el monitoreo telemétrico y en “tiempo real” de las cuencas urbanas y algunas zonas rurales críticas.
Para acometer esta tarea y actualizar la microzonificación sísmica de Manizales mediante la aplicación de una metodología que contempla la evaluación de efectos de sitio, cabe destacar la elaboración de un estudio cartográfico y fotográfico de la evolución morfológica del área urbana a partir de 1848, que tras pasar por nueve décadas concluye en 2010 con un mapa de formaciones superficiales, drenajes, modelados, cortes y rellenos antrópicos de la ciudad.
Además de su significativo impacto, lo novedoso del sistema de alerta temprana, que abriga además las cuencas de las quebradas El Guamo, Manizales y Olivares, se asocia a la forma de prevenir desastres o mitigarlos mediante su pronóstico a partir de la relación lluvia-deslizamiento, estimando la probabilidad espacial y temporal de los eventos en función del nivel de lluvias antecedentes acumuladas y del aguacero detonante, herramienta que ahora se pretende ajustar investigando en 10 zonas piloto de la ciudad, el tipo y grado de correlación entre la ocurrencia de dichos fenómenos geodinámicos, con los niveles piezométricos observados en varios pozos de dos cuenca urbanas vecinas. [Ref.: La Patria. Manizales, 2016.09.12]
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5.9.3-Losguetosurbanosolaciudadamable.
RESUMEN:Mientraspersistamosenmodelosdeciudadinsolidaria,excluyenteysinopcionesdevidaparalos pobres, las consecuencias se harán insostenibles: los programas públicos terminarán fracasando cuando las estrategiasyanoapliquen,lasintervencionessobreeltejidosocialnollegaránalobjetivo,lafragmentaciónsocial privilegiaráelasistencialismoyclientelismo,losprogramasdeseguridadpalideceránfrentealastensiones,yla poblaciónpauperizadaquedaráentrelasfronterasdelailegalidadyladelincuencia.
Ya los pobres de la ciudad son una mezcla de los pobres urbanos con su particular noción del consumo y peculiares costumbres, y de los pobres rurales como los recién desplazados con otra identidad y sin hábitos metropolitanos e hijos de esa violencia que asola la ruralidad de la patria, donde la urgencia de enfrentar la concentración en la propiedad de la tierra, obliga a mirarla como un bien que debe verse, no sólo como medio de producción, sino también en su función social más profunda: como soporte de una cultura. Esto, si queremos la paz y de paso facilitar las soluciones a la traumática descomposición de la vida urbana, donde urge resolver la precariedad de una educación deficitaria en valores y que en promedio no alcanza el nivel profesionalizante. Si bien algunos menesterosos viven en las diferentes texturas cosechando los residuos de las actividades citadinas, también este medio presenta otros escenarios periurbanos degradados a modo de guetos, donde la vida deteriorada y condiciones de inequidad, sumadas a la desigualdad inherente de las clases sociales, alimentan los factores que generan acciones perturbadoras de la seguridad sobre las demás zonas del sistema urbano, lo que ha impulsado la proliferación de otros guetos constituidos por unidades residenciales cerradas para la clase pudiente que se aísla y protege, y donde las vías al perder su carácter público limitan su función social.
Mientras persista ese modelo urbano que concentra la infraestructura social y de servicios a favor de los sectores pudientes y no se reconozcan unos mínimos para priorizar la atención a la pobreza y en lo posible corregir la desigualdad; entre tanto el modelo de ciudad no resulte descentralizada e incluyente; y mientras el Estado no priorice la pequeña y mediana empresa como generadoras y articuladoras de las actividades al alcance de los pobres: no se logrará prevenir la “guetificación”, reducir el desempleo, y combatir las tensiones y la violencia urbanas.
De ahí la importancia de concebir los necesarios procesos de renovación urbana, no como proyectos de infraestructura sino como procesos sociales para la recuperación del hábitat, o de lo contrario la buena intención del Estado terminará destruyendo la economía solidaria de complemento para unas comunidades vulnerables, al implementar programas que no consideran las singulares actividades características de dichos espacios, adaptados como activos donde la tipología de la vivienda debe ser compatible con los oficios que complementan el menguado ingreso familiar.
Pero estos pobres de hoy conforman una masa sin identidad ciudadana, profundamente fragmentada y pauperizada dada la dinámica de una economía de mercado que pone en retroceso los beneficios del Estado y concentra el
ingreso. Entonces, si estos pobres urbanos han quedado sin empleo y los desplazados rurales sin tierra, en unos y otros encontraríamos alguna afinidad aleccionadora según consta en las historias de vida del pasado Siglo: la urbanización de la Colombia agraria, consecuencia de esa revolución verde que generó una dinámica demográfica favorecida por el analfabetismo rural que le impidió al campesino asimilar la nueva tecnología del monocultivo y su fórmula financiera, y acelerada por el espejismo de las opciones citadinas sumado a la pobreza campesina. En consecuencia, si los enfoques de la planeación han favorecido los guetos y la asimetría en la distribución de oportunidades- como la salud donde el acceso físico varía pero el económico se restringe según se trate del régimen subsidiado o contributivo-, y si además la revolución tecnológica y la apertura han afectado los ingresos que dependen del trabajo: dichos cambios imponen nuevas condiciones y la necesidad de reducir la brecha de productividad, servicios e ingresos que desfavorece al campo frente a la ciudad, y en la propia ciudad donde igualmente una similar fisura consecuencia de la inequidad y pobreza, obliga a pensar en políticas y programas sectoriales, y en subsidios y fondos solidarios como parte de la solución.
Y mientras persistamos en estos modelos de ciudad insolidaria, excluyente y sin opciones de vida para los pobres, caracterizados por una competitividad que desprotege la pequeña y mediana industria, quiebra tiendas y pequeños negocios, y rompe cadenas de economía solidaria vitales para que los pobres cosechen sus escasos activos, entonces las consecuencias descritas se harán insostenibles: los programas públicos terminarán fracasando cuando las estrategias ya no apliquen, las intervenciones sobre el tejido social no llegarán al objetivo, la fragmentación social privilegiará el asistencialismo y clientelismo, los programas de seguridad palidecerán frente a las tensiones, y la población pauperizada quedará entre las fronteras de la ilegalidad y la delincuencia.
[Ref: LA PATRIA, Manizales, 2010-09-26]
5.9.4-Anotacionesparauncrecimientoprevisivoycondesarrollo
RESUMEN:Ahoraquelaexploraciónavanzaportodoslosrinconesdelageografíacolombiana,obligaaprevenir lasconsecuenciadeunamineríaextractiva,dondeoroehidrocarburoscobranvalorestratégicoysonfórmulapara movilizar una locomotora clave para el crecimiento económico, pero que requiere operarse sin atropellar comunidadesygenerarconflictos,sindeteriorarelmedioambienteyelrecursohídrico,ysincomprometerel patrimoniodelanación,siloquedeseamoseseldesarrollo.
Imagen5.13:Caldas:biomas(Corpocaldas)yáreasminerasCMC(2017).
El tema de los enclaves mineros y petroleros ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir la amenaza de devastación de ecosistemas. Este título para dos temas relacionados con la minería extractiva en Colombia, objeto de políticas económicas globales que han reprimarizado nuestra economía buscando alimentar el modelo de consumo, pero donde oro e hidrocarburos cobran valor estratégico y son fórmula para movilizar una locomotora clave para el crecimiento económico, aunque requiere operarse sin atropellar comunidades y generar conflictos, sin deteriorar el medio ambiente y el recurso hídrico, y sin comprometer el patrimonio de la nación, si lo que deseamos es el desarrollo. Naturalmente, mientras en el caso del petróleo la situación resulta más homogénea, en la minería del oro, donde existen tres formas de explotación: la industrial, la artesanal y la ilegal, me centraré en la primera por ser
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fundamental para el asunto del cual me ocupo, cuando la bonanza minera con el brillo del precio del “vil metal” puede opacar el valor fundamental de las aguas, la biodiversidad y la cultura ancestral, en ciertas formas y situaciones.
Sabemos que dichos recursos del subsuelo como bienes que le pertenecen a la Nación y solo a ella, por su carácter no renovable que impide hacerlos objeto de una política de agotamiento, al no ser sostenibles deben utilizarse marginalmente y por lo tanto no pueden destinarse en sí para financiar el Plan Nacional de Desarrollo así sea por el Gobierno, puesto que su nivel de explotación debe limitarse a satisfacer los niveles de consumo interno y las necesidades de su legítimo dueño, manteniendo preceptos sociales, ambientales y económicos, y dejando sólo una fracción a las dinámicas exportadoras, para aquellos fines.
El tema de los enclaves mineros y petroleros ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir la amenaza de devastación de ecosistemas, en territorios sensibles como San Andrés y las zonas amortiguadoras del páramo en PNNN, en Tolda Fría y La Colosa, e invitar a reflexionar sobre las consecuencias de la minería extractiva en descontrolada expansión animada por el elevado precio del “oro azul” en el caso de nuestro archipiélago cuyos ecosistemas se comprometerían, y del valor económico del oro en áreas de interés ambiental o cultural objeto de mesas de inversionistas, como las que resuelven la suerte de los marmateños y las que comprometen el agua de la ciudad a cambio de insulsas regalías, que para el oro son 1/5 de las que recibe la Nación de las empresas petroleras o 1/3 de las que aplican para el níquel y la sal. Y mientras el precio interno de la gasolina se reajusta al vaivén de los precios internacionales del petróleo, no ocurre lo mismo con las regalías auríferas, afectándose la contraprestación económica que recibe el Estado por la explotación de este recurso natural susceptible de agotarse, por lo que nos preguntamos por qué en el oro donde sólo paga el 4% del valor de la producción en boca de mina o el 6% en oro de aluvión, las multinacionales que en dos años han duplicado y triplicado el valor de sus acciones fruto del “boom” minero que en la década ha elevado 5 veces el valor del oro, objetan la fórmula para el “gana-gana” alegando requerir beneficios adicionales. Igualmente, cuando la explotación petrolera le apunta al millón de barriles día, cuantía que triplica el consumo nacional y consumiría en menos de una década las actuales reservas probadas del país, nos preguntamos si con unas exportaciones que no guardan proporción con nuestros precarios activos petroleros, a pesar de la exploración de nuevos yacimientos no se estaría comprometiendo la vida útil de las refinerías y la seguridad energética de Colombia.
Motivado por lo dicho y temiendo el detrimento de nuestro patrimonio, considero conveniente volver a ajustar la legislación ambiental colombiana que fuera ablandada para permear una economía de enclave de tal naturaleza. En virtud de esto recalcaba para mis colegas de la Red de Astronomía de Colombia convocados en Barrancabermeja, a discutir temas como la órbita geoestacionaria y el desarrollo aeroespacial de Colombia, al decirles que todo esto no se compadece con lo que recibimos por un metal no renovable y de elevado precio ni compensa las consecuencias ambientales y sociales de dicha minería, al tiempo que señalaba la necesidad de implementar políticas que le apuesten a la incorporación de valor agregado como soporte para el desarrollo minero, tal cual lo hicimos ayer al constituir Ecopetrol en este emblemático puerto para sentar soberanía sobre el petróleo de Colombia, por ser mejor alternativa esa que la de optar por “entregar la riqueza del subsuelo y mantener indicadores del 70% de pobreza en escenarios como Barbacoas Nariño, Tibú Santander, Orito Putumayo, Cantagallo Bolívar y El Difícil en Ariguaní Magdalena”. [Ref: La Patria, Manizales, 2011.08.15]
El Machín, es un volcán activo en estado Off, con coordenadas geográficas 4º 29’N y 75º 22’W, una altitud de 2750 msnm, y una estructura que muestra un cráter de 2,4 km de diámetro y en cuyo interior han surgido dos domos de 250 m y 150 m de altura, donde se presentan actividad fumarólica sobre los domos, y fuentes termales dentro y fuera del edificio volcánico, fenómenos que sumados a su sismicidad esporádica, dan merito a considerar una nota de la Fundación Ecológica Cosmos de 2008, donde definiera con una frase en cierto modo cierta al Machín, como la mayor amenaza volcánica de Colombia, para aludir a dicha problemática sobre la que añade que: “Estamos pues en mora de que se tomen medidas efectivas para prepararnos y prevenir un desastre. Es cierto que no hay manera de saber cuándo ocurrirá, pero sí sabemos que ocurrirá y dónde.”
…
Ahora, el problema estaría no sólo en que no se podría señalar con exactitud lo que ocurrirá en un momento dado, tal cual se puede advertir en dicha nota, sino también en el espacio, ya que podría darse una erupción futura en el Machín que podría tener magnitud e intensidad impredecible, en un escenario del centro del país donde habita cerca de 1 millón de personas. Como referente, en este volcán que registra un flujo piroclástico Holoceno asociado a un evento de 5 Km3 de magma, la última erupción ocurrió hace 800 años, según Ingeominas.
Así y todo, el evento de trabajo para la gestión integral del riesgo relacionada con el Machín en su territorio, mismo que aquí se presenta con el alcance señalado en los mapas, debe y puede asumirse para enfrentar dicha amenaza, dado su notable potencial eruptivo sumado a otros factores inconvenientes, como el coeficiente explosivo intermedio alto de su magma para este volcán Holocénico de composición dacítica con seis erupciones en los últimos 5000 años, y evidencia de grandes eventos con columnas eruptivas de colapso, hechos que le ameritan un Índice de Explosividad Volcánica VEI = 5 que acentúa la amenaza, así no existan glaciares en su cumbre, máxime si su baja altitud de 2750 msnm se traduce en mayor energía potencial a causa de la menor altura como resistencia para el ascenso del magma. Y en cuanto al riesgo, Ingeominas hace importantes consideraciones al categorizar las áreas y alcances según los diferentes eventos volcánicos, lo que invitan a reflexionar sobre la inconveniente exclusión del riesgo asociado al Machín hecha en el Plan de Desarrollo del Quindío, con el irresponsable argumento de no afectar la actividad turística. Como referente, en el Tolima y el Ruiz, gracias a un magma andesítico menos explosivo, las plumas eruptivas son verticales sostenidas y no de colapso. De conformidad con el Mapa de Amenazas potenciales del Volcán Cerro Machín anexo, estas son las previsiones: primero, los flujos piroclásticos o nubes ardientes huracanadas de material volcánico incandescente, que sería la
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amenaza volcánica con mayor potencialidad de daño y donde las áreas amenazadas que cubren 240 km2, incluyen poblados como Cajamarca, Anaime, el Corregimiento de Coello, Toche y Tapias. Siguen por su severidad, los lahares o flujos de lodo que se desplazan por las quebradas y ríos del drenaje hasta sus valles de salida; para estos eventos que afectarían más de 1000 km2, la amenaza se extiende a lo largo del río Coello y el alcance llega hasta la planicie del Magdalena, entre Saldaña y Nariño. Tercero, está la amenaza por caída de productos piroclásticos donde se diferencian caída de piroclastos transportados por el viento y de piroclastos por proyección balística, dos fenómenos con diferente alcance, siendo mayor el del primer fenómeno, y donde la amenaza cubre un área de 2000 km2 localizados hacia el poniente, lugar donde se afectarían poblaciones tolimenses como Cajamarca, Anaime y Toche, y del Quindío desde Salento y Filandia, hasta Pijao y Buenavista, pasando por Calarcá y Armenia. …
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Ahora, siendo el Machín un volcán de características muy explosivas y antecedentes eruptivos de gran magnitud, p.e. un evento del Holoceno de 5 km3 de volumen, probablemente el evento al que habrá que atender entre todos los posibles, exige actuar anticipadamente sobre el poblado de Cajamarca y sobre los pequeños asentamientos de su vecindad, como El Toche, con mayor intensidad, haciendo del lugar un objeto de planificación con enfoque preventivo y participativo, y por lo tanto actuando con la propia comunidad como sujeto de ella, para definir en conjunto el nivel de riesgo que se desea y puede asumir. Cosa similar debe hacerse en el Cerro Bravo, otro volcán de catastróficas erupciones pasadas y vecino a las localidades de Letras, Puerto Brasil y Delgaditas, así sus manifestaciones actuales no resulten equiparables y el probable vulcanismo futuro relacionado con una actividad postcaldérica, parezca continuar muy atenuado según se advierte de los depósitos y morfología de sus últimos eventos.
Para el efecto, en zonas de riesgo volcánico y durante los períodos de calma se deben tomar acciones de planificación anticipada para la debida ocupación del territorio, mientras en las temporadas de crisis deben propiciarse acciones previas propias de una fase de emergencia, y en ambas existen componentes educativos complementarios. Por fortuna, gracias al trabajo de los científicos del Servicio Geológico Colombiano, así existan incertidumbres espaciales sobre el alcance y tipo de erupción, el mapa de amenazas volcánicas de Machín señalando lo que resulta sensato atender y su estación de monitoreo básico para dar las alertas oportunas, ya existen; también existe un valioso y capacitado grupo humano con recursos que deben mantenerse y sobre todo mejorarse, en el Observatorio Vulcanológico de Manizales adscrito al Ingeominas.
* Documento del Museo Interactivo Samoga, Especial para la Revista Eje 21. Manizales, 25-01-2022.
RESUMEN:DadoelpronósticodelallegadadeElNiñoalfinalizar2018,Colombiadebeenfrentarsuvulnerabilidad alosimpactosdelcalentamientoglobal,emprendiendoaccionesdeadaptaciónalcambioclimático,relacionadas nosóloconunamayor capacidadderespuestaenlosmediosruralesyurbanosparaenfrentarlas sequías prolongadaseintensasdedichafasesecadelENSO.ElfenómenoENSO,ademásdefacilitarlaocurrenciade incendiosforestales,comprometelaseguridadalimentariaydelsuministrodelaguaenElNiño,tambiénconLa Niñatraetemporadasinvernalesconfenómenosextremosasociadasasufasehúmeda,razónporlacualademás decombatirladeforestación,protegerlasfuentesdeagua,resolverlosconflictosdeusodelsuelo,mitigarla vulnerabilidad a los desastres hidrogeológicos y reducir las emisiones de gases de efecto de invernadero, deberíamosrevisarafondolosPlanesdeManejodelasÁreasdeInterésAmbiental,paraverificar si existen instrumentosdealertatempranayacciónoportunaenáreascríticaspreestablecidas.
Imagen5.15:VariacióndelpronósticotrimestralelENSO,entreAbril-Mayo-Junio2018yDiciembre-EneroFebrero2019.Fuente:IRIdeColumbia,yCPCdelaNOAA.
Por todos es sabido que el clima de la Tierra está cambiando: el calentamiento global provocado por la deforestación y por la emisión de gases de invernadero, principalmente el dióxido de carbono fruto del uso de combustibles fósiles además de otros gases como el metano, que al evitar que los rayos solares puedan salir de la atmósfera, al modificar las condiciones térmicas del planeta tendrán un impacto importante sobre el clima y nuestros océanos, que producirá disturbios adicionales en la “máquina atmosférica” como la intensificación de El Niño y La Niña, dos fenómenos asociados a las fases extremas del ENSO que representan una amenaza para ecosistemas y regiones pobladas y vulnerables.
Mientras el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático IPCC, advierte sobre el riesgo global de extinción de un 10 % de las especies cuando el gradiente de temperatura se incremente en un grado centígrado, el informe ‘Estado de la población mundial 2015, un refugio en la tormenta’, señala cómo en los últimos 20 años los damnificados por desastres naturales sumaron en promedio cerca de 200 millones por año. De ahí que el cambio climático ya se ha constituido en la primera causa de migraciones en el mundo.
En el marco del calentamiento global, en el que los efectos de los eventos climáticos extremos van en progreso, el Centro de Predicciones Climáticas CPC de la NOAA y el Instituto Internacional de Investigación para el Clima y la Sociedad IRI, acaban de anunciar que, conforme se acerque el invierno del hemisferio norte 2018-19, tendremos más de un 50% de posibilidades de pasar de las actuales condiciones neutrales del ENSO, a una fase seca o de El Niño, con lo cual, mientras en Perú y Ecuador se podrían presentar inundaciones, en las regiones Andina y Caribe de Colombia la anomalía se traduciría en sequías. La imagen anterior, muestra el escenario de estos pronósticos. En consecuencia, para el caso colombiano en el corto plazo y para las regiones señaladas que concentran la población y el PIB del país, lugares donde el clima es bimodal, de cara al primer período seco del año entrante que inicia con el solsticio de diciembre de 2018 y cierra con el equinoccio de marzo de 2019, dada la amenaza de un posible retorno de El Niño provocando en la gran cuenca del Magdalena-Cauca una reducción significativa de lluvias y caudales, y una disminución pronunciada de la humedad, de cumplirse dicho pronóstico resulta imperativo señalar que cualquier alteración del clima que conduzca a eventos climáticos extremos, como lo sería una sequía intensa y
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prolongada, traerá impactos en el sector agrícola, agudizará las limitaciones de agua para generación eléctrica y podría llevar al racionamiento del vital líquido para el consumo humano y animal, además de facilitar la mayor ocurrencia de incendios forestales. Veamos en la Imagen siguiente la dinámica aleatoria de las dos fases extremas del ENSO, mostrando las característica propias de los fenómenos atmosféricos que no se puede predecir tal cual se hace con los eclipses, sino que se pronostican al igual que la ocurrencia de los sismos y las erupciones volcánicas.
Imagen5.16:Oscilaciones del ENSO entre 1950 y 2015, mostrando fasescálidas(rojas)yfrías(azules)de temperaturasanormalesdelasuperficiedelmarenelOcéanoPacíficotropical,porKevinE.Trenberth.
El patrón climático de Colombia, al estar condicionado por la posición tropical del territorio, la presencia de dos mares, las cuencas del Amazonas-Orinoco y la presencia de tres cordilleras, ofrece una gran cantidad de microclimas y mesoclimas. Allí, los sistemas orográficos condicionan los pisos térmicos; la humedad relativa del aire con una media anual superior al 60%, tiene sus máximos en las regiones Pacífico y Amazónica, y los mínimos en La Zona Centro del Tolima Grande y Guajira; y el régimen de precipitación ofrece tres ciclos anuales, así: monomodal en la Orinoquía y Amazonía, bimodal en la región Andina, y entre cuasimonomodal o cuasibimodal en la región Caribe. La situación del país en caso de El Niño no es fácil, puesto que el agua espacialmente está mal repartida: en la Región Andina sólo contamos con el 13% de las aguas superficiales y subterráneas, y en la del Caribe pese a contar con el 36% del patrimonio hídrico, para la Guajira resulta casi inexistente. Además, recordemos que, con el cambio climático, en medio siglo hemos perdido el 63 % del área glaciar, se están deteriorando los ecosistemas coralinos, avanza la pérdida de playas por erosión costera y vemos las consecuencias de desastres hidrogeológicos y climatológicos frecuentes y de importancia, como las avenidas torrenciales de Salgar (2015) y Mocoa (2017), o las sequías en la tierra de los Wayuu (2015) y en Casanare (2014) cobrando la vida de 20 mil chigüiros. En el cuadro siguiente, se puede advertir que, salvo el empleo de tecnologías para el control de los deslizamientos, y en ocasiones las obras para prevenir inundaciones, la imposibilidad de intervenir la fuerza del ENSO y de los huracanes, es absoluta. Igualmente, que las dificultades de implementar acciones para la gestión del riesgo durante una crisis asociada a El Niño o a La Niña por la vía gubernamental, dada la asimetría entre el riesgo de cúmulo -de interés para el gobernante-, y el riesgo específico -de interés para el ciudadano expuesto a una amenaza en particularCuadro5.2:Riesgos Específico y de Cúmulo para algunas amenazas, con su frecuencia y área afectada
Fenómeno Posible control Riesgo local o específico Riesgo total o de cúmulo
Inundaciones súbitas
Frecuencia por siglo Área afectada en km2
Duda Agravado (1) Bajo (5) 50-500 1-10
Inundaciones lentas Duda Mediano (2) Reducido (4) 200-4000 10-100
Deslizamientos Si
Mediano (2) Reducido (4) 500-10000 1 a 5
Huracanes Fuertes G 3 a 5 No Reducido (4) Bajo (5) 100-500 <50000
La Niña (T<-1,5ºC) No Agravado (1) Reducido (4) 1-8 <1millón
El Niño (T>+1,5ºC) No Agravado (1) Reducido (4) 1-12 <1millón
Pero también, al evaluar la adaptación al calentamiento global como proceso de largo plazo, frente a la amenaza del ENSO con sus dos ciclos de comportamiento errático, el tema de la planificación es clave: recordemos El Niño 1991-1992 por el apagón durante la sequía del ENSO, y La Niña 2009-2010 por la destrucción de Gramalote en la fase húmeda del ENSO. Así las cosas, el país también debe preguntarse, ¿qué se ha hecho y qué debe hacerse para prevenir conflictos socioambientales severos asociados a desastres, hambrunas y enfermedades? Y aunque el fenómeno ENSO esté asociado al Pacífico Ecuatorial, y las consecuencias se centren en Colombia, Ecuador y Perú, o sus impactos eventualmente puedan tener alcance global, de no profundizar y actuar en los aspectos estructurales de la adaptación ambiental, las consecuencias de un ENSO gravitarán de forma creciente y negativa sobre la economía nacional.
En ese ámbito temporal, las acciones necesarias para reducir la vulnerabilidad de la población frente a la intensificación de las amenazas naturales a causa del cambio climático, y para prevenir un ecocidio dada la vulnerabilidad de nuestros ecosistemas ya fragmentados, obligan al examen e intervención de un cúmulo de factores que aumentan el nivel de riesgo por la vía de la vulnerabilidad, tanto de ecosistemas amenazados como de sectores rurales y urbanos pobres, mediante una gestión participativa, soportada en el empoderamiento del territorio, además de la incorporación de información para el análisis e intervención de las problemáticas socioambientales, y su relación con las administraciones municipales, con la planificación urbana y con el mercado, propiciando ajustes profundos al modelo de desarrollo.
Si en una perspectiva general Colombia, que en menos de tres décadas perdió 6 millones de hectáreas de bosques, y entre 2006 y 2014 contó 12.3 millones de damnificados por desastres climáticos conexos a factores antrópicos según el DNP, buscando aliviar semejante problemática trazó una Política Nacional de Cambio Climático, también el Minambiente presentó en 2017 una estrategia a desarrollar durante los próximos años, basada en estrategias que involucran el desarrollo urbano y rural, el manejo y conservación de ecosistemas con los servicios que proveen, un minero-energético bajo en carbono, y el desarrollo de infraestructura estratégica.
Pese al notable desarrollo del Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres SNPAD, al esfuerzo del IDEAM monitoreando la deforestación en tiempo real, y a las acciones de la Corte Suprema fallando a favor de los derechos bioculturales del Atrato (2016) y la Amazonia (2018), aún continuamos desmantelando áreas protegidas buscando capturar la plusvalía urbana en beneficio del mercado inmobiliario, y arrasando los bosques -que son la solución al calentamiento global- , por cuenta de la minería ilícita, la coca y el mercado ilegal de la madera. Habrá que intensificar entre otros aspectos, el fortalecimiento institucional, el desarrollo de las políticas públicas ambientales, la gobernanza forestal, la reconversión de los sistemas productivos y la bioética ciudadana. * [Ref.: Razón Pública. Bogotá 2018-11-05]
Manizales, fundada el 12 de octubre de 1849 sobre un ramal cordillerano y a 2150 m s.n.m. en la cuenca media del Chinchiná, lugar que hasta el siglo XVI fuera habitado por indígenas Quimbayas, y que para dicha fundación era un territorio habitado por unas 400 familias de colonos, ha sido una ciudad donde las debacles asociadas a procesos naturales y a otros de origen antrópico como los que vendrán posteriormente, exigen una adaptación ambiental mediada por la cultura. Aunque la ciudad que inicia su fundación con un trazo ortogonal, sólo se expande desde 1869 al concluir el largo y violento litigio contra la compañía González y Salazar, tras repartir solares y entregar terrenos a los primeros pobladores, tardará décadas en invadir sus frágiles laderas.
Imagen 5.17: Manizales fundacional (amarillo) y Manizales en 1916; Escuela de Arquitectura U.N.
Hacia 1880, a pesar de que el poblado ya convertido en un centro educativo y artesanal de 14 mil habitantes, ha expandido su trama urbana fundacional constituida por 20 manzanas a un centenar con similar arreglo, mostrándose como una aldea de bahareque adornada con preciosas edificaciones mayores de tapia pisada, al consolidarse su economía que empieza a soportarse en el café, y favorecido el comercio por el cruce de caminos que la integran con otros centros poblados del país, ya entrando el siglo XX inicia una importante evolución arquitectónica y su expansión hacia el naciente con aires de ciudad, al capitalizar el impacto del mercado cafetero exportado con nuevos medios de transporte motorizado. Si en 1922, 1925 y 1926, cuando la ciudad contaba con 45 mil habitantes, tres grandes incendios le pasan factura al bahareque, particularmente el de 1925 que consume 30 manzanas por no contar con medios materiales ni organizacionales para extinguir el fuego; también, pasada la década de 1920 llegan los seis pavoroso sismos del siglo XX, así: febrero 4 de 1938, diciembre 20 de 1961, julio 30 de 1962, noviembre 23 de 1979, febrero 8 de 1995 y enero 25 de 1999; y finalmente, además de la coyuntura volcánica de 1985, viene la problemática hidrogeológica, dado que a partir de 1970 la ciudad con cerca de 233 mil habitantes se expande sin control ni escuadra.
Como evidencia de esta problemática, tenemos: el 7 de enero de 1982 murieron por un deslizamiento 22 personas en el barrio San Fernando; el 28 de noviembre de 1993 en San Cayetano, otro deslizamiento deja 10 muertos; el 18 de diciembre de 1993 en la Carolita, por la misma amenaza, mueren 12 personas; en 2003 el 4 de diciembre mueren 16 personas en La Sultana, después de que en el barrio Cervantes el 5 de noviembre ya habían muerto 48. Según la OMPAD-Manizales, mientras entre 1995–1998 se presentaron 195 inundaciones y deslizamientos asociados a la amenaza hidrogeológica, en el lapso 1963-1977 con 163 eventos, las tragedias invernales cobraron 170 muertos y 49 heridos.
Pero si bien en amenazas como la volcánica y la sísmica para enfrentar dichos riesgos, los que ya conocemos por lo padecido con la erupción del Ruiz (1985) y el terremoto del Eje Cafetero (1999), se cuenta con una gestión e instrumentos consolidados e institucionalizados, en relación con la amenaza hidrogeológica, el panorama para Manizales cambia: debemos actuar tomando mejores decisiones, dados los desafíos del cambio climático en su medio tropical andino, por la fragilidad de estas laderas de cenizas volcánicas en un escenario rural deforestado y en el medio urbano degradado, sometidas a precipitaciones cada vez más intensas, con incrementos pluviométricos esperados de un 20% a un 40% del 2070 al 2100, según pronósticos del IDEAM.
Lo anterior, ya que son muchos y variados los pasivos ambientales de Manizales, relacionados con el uso conflictivo del suelo rural en un paisaje gravemente deforestado, sino también en el medio urbano por un modelo
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de ocupación expansionista que presiona la estructura ecológica del territorio, tal cual lo advertimos al contemplar la morfología urbana de la comuna San José, donde las metas del Macroproyecto que inspira la renovación urbana, parecieran desconocer que de los 518 deslizamientos reportados en Manizales durante 38 años -entre 1960 y 1998- la mayor proporción se dio en la ladera del Olivares, ya que los sectores expuestos y vulnerables a la amenaza continúan.
RESUMEN:EntrelasaccionesemblemáticasdelaCorporaciónAmbientaldeCaldas - CORPOCALDAS,habráque subrayarelAcuerdoSectorialGanaderofirmadoen2019,quesoportadoenunPlandeManejoparalaCuencaAlta delRíoChinchinálideradoporlospropiosempresariosdeesteestratégicoterritorio,buscaimplementaruna reconversiónproductivasostenibleysustentableenelmarcodeunapolíticadeadaptaciónalcalentamientoglobal ajustadaalajurisprudenciaambientaldelpaís,paralocualserequiereelsoporteinstitucionalyelacompañamiento delaacademia.
Imagen5.18:CoberturasySusceptibilidadenlasubcuencaaltadelRíoChinchiná.JoanSebastiánLondoñoQ (2019)–Corpocaldas_CorporaciónAldeaGlobal.
Justo en esta temporada invernal en la que el IDEAM, para prevenir los estragos de los fuertes aguaceros y sus fenómenos colaterales, ha declarado en estado de alerta cientos de municipios del país y en particular del Eje Cafetero, habrá que valorar y apoyar el pacto promovido por Corpocaldas que soportado en el histórico acuerdo sectorial -no vinculante- liderado por ganaderos de la microcuenca alta del río Chinchiná sobre el área de influencia de la vía Manizales-Mariquita, donde la CAR hace eco al Plan de Desarrollo de Caldas y reconoce el esfuerzo que viene haciendo el sector pecuario en dicho lugar desde años atrás, buscando mejorar la producción del negocio ganadero a través del trabajo amigable con el medio ambiente.
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Sabemos que la cuenca alta del Chinchiná, como proveedora de servicios ambientales para Manizales y Villamaría y asiento de ecosistemas altoandinos y de páramos que albergan especies endémicas vulnerables del país, además de ser estratégica para la frágil conectividad vial y de las líneas vitales a cargo de instituciones del orden nacional como el Invías, Isagén y Ecopetrol, es objeto de una política ambiental de Corpocaldas que propende por mejorar la cubierta forestal para reducir la erosión y regular el agua, mediante una reconversión productiva coherente con los lineamientos del ordenamiento territorial del departamento, donde se contempla cerrar la brecha productiva del sector rural, y enfrentar mediante la responsabilidad social y ambiental tanto los desafíos del cambio climático como los conflictos socioambientales del desarrollo. La gran cuenca del Río Chinchiná, gracias a Corpocaldas, Chec, Aguas de Manizales y EMAS, desde 2017, viene siendo intervenida por “VivoCuenca” como instrumento de financiamiento para la gestión ambiental y del patrimonio hídrico, como heredera del programa “Pactos por la cuenca” creada como estrategia interinstitucional responsable del fortalecimiento de la gobernanza forestal en este escenario conformado por tres subcuencas: las de los ríos Chinchiná, Guacaica, y Claro, que bañan tierras en jurisdicción de cinco municipios caldenses que conforman la Subregión Centro-Sur, donde se concentran el 65% del PIB y el 56% de la población de Caldas y en la cual las empresas ecoturísticas podrían aportarle un porcentaje significativo al empleo y a la economía departamental. El presente acuerdo sectorial privilegiando como zona piloto 8 mil 270 hectáreas extraídas de dicho escenario, en el cual la apertura de caminos y la deforestación han dejado pasivos ambientales asociados a la construcción de la vía al Magdalena (1939) y la ampliación de la frontera agrícola emprendida desde la fundación de la ciudad, representa el interés manifiesto de los ganaderos interesados en convocar a las instituciones nacionales y en especial a la dirigencia de Caldas, Manizales y Villamaría, a sumar esfuerzos para apalancar sus propuestas de mediano y largo plazo, que bajo la premisa de la CAR de que se debe producir conservando y conservar produciendo, requieren decisiones políticas de fondo. De ahí la importancia de figuras como la zonificación del territorio, el concurso de la academia, el pago de servicios ambientales, la expansión de servicios públicos esenciales y las exenciones tributarias, como estrategias metodológicas y de complemento para alcanzar una producción agrícola y pecuaria económicamente sostenible y ambientalmente sustentable, que dé respuesta a las políticas de adaptación al cambio climático y a la nueva ley de páramos que ya comienza a implementarse en el país con un doble propósito: salvaguardar estos frágiles ecosistemas andinos intertropicales, y garantizar la calidad de los servicios ambientales que proveen el agua al 70% de los colombianos.
No se trata de un simple acuerdo de voluntades, puesto que los ganaderos se han asociado para buscar el apoyo del Estado en la ejecución de un plan de acción con seguimiento y retroalimentación, como carta de navegación para dicho proceso de reconversión productiva de su propio sector, cuyos objetivos le apuesten a acciones, tales como: resolver las disrupciones de un modelo productivo que atenta contra la estructura ecológica del territorio; expandir las figuras de conservación para viabilizar la preservación de los ecosistemas en áreas críticas; planificar el uso del suelo y del patrimonio hídrico; e implementar acciones para viabilizar una reconversión productiva intensiva en el conocimiento como factor de producción, mediante la investigación, capacitación y educación como estrategias fundamentales ambientales para la construcción del territorio. [Ref: La Patria. Manizales, 2019/05/06]
AguayClima.
Aguacateenlatierradelcafé. Árboles,poblacionesyecosistemas.
EcorregiónCafetera: evaluación ambientaldelterritorio.
EjeCafetero: cambio climático y vulnerabilidadterritorial.
El Estado y la función del suelo urbano.
Laderas del Trópico Andino: caso Manizales.
¿Réquiem por laReservaForestalProtectora de RíoBlanco?
Territorio y Región: Caldas en la ecorregióncafetera.
para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo.
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía.
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
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6.1 Criterios para identificar las modificaciones en el drenaje por la presencia de proyectos de ingeniería.
En los proyectos de ingeniería es de vital importancia reconocer la red del drenaje natural para establecer los cambios inducidos por la presencia del proyecto; las observaciones incluyen las áreas tributarias y los caudales que tributan al proyecto por taludes y laderas, el incremento o retiro de áreas tributarias, el cambio de uso del suelo, la reducción de los tiempos de concentración y los caudales por el sub-drenaje. Otros cambios significativos se presentan cuando se intervienen las pendientes de laderas o las curvas de los cauces naturales. En los cauces se alteran las áreas tributarias y se modifican las pendientes o la resistencia del lecho a la socavación. El diseño apropiado de las estructuras hidráulicas que atienden las aguas de escorrentía y el control de los cauces torrenciales, depende del detalle de la investigación de campo. Un adecuado levantamiento topográfico y los recorridos de campo para verificar el estado de los drenajes y el uso del suelo son indispensables; sin embargo la localización definitiva de las estructuras es realizada durante la construcción, atendiendo las observaciones directas en el terreno.
Los drenajes intervenidos por un proyecto pueden sufrir diversas modificaciones:
a. Los taludes de corte interceptan las líneas de corriente de las aguas de escorrentía y estimulan el acceso por la corona, con ganancia de energía, incrementando el riesgo por erosión.
b. La presencia de las estructuras hidráulicas concentran las aguas de escorrentía y disminuyen los tiempos de concentración, incrementando los caudales pico durante los aguaceros.
c. Se puede colgar el lecho del drenaje por la excavación de un talud nuevo.
d. Los drenajes aguas abajo del proyecto, sufren cambios por incremento de caudales y sedimentos al incorporar nuevas áreas tributarias.
e. Sobre otros drenajes ocurre la disminución de sus áreas tributarias o el retiro de manantiales que lo alimentan en forma permanente.
Estas y otras situaciones se deben incluir en los inventarios sobre las modificaciones que sufre el patrón de drenaje natural, con el fin de plantear las obras y labores necesarias para disminuir los impactos negativos y conservar los drenajes naturales estables bajo las nuevas condiciones generadas por el proyecto. El diagnóstico sobre las variaciones de los drenajes naturales parte del inventario de la red de drenaje sin las intervenciones y con ellas, y su finalidad es identificar los drenajes que no sufren alteraciones, aquellos con modificaciones poco significativas y un grupo de drenajes con variaciones severas que requieren análisis detallados para plantear las soluciones de manejo. El diagnóstico permite la economía del proyecto y los manejos ambientales oportunos; los diseños son acordes con las variaciones, lográndose soluciones en los sitios que las ameritan y el manejo de las aguas en forma oportuna, evitando problemas en labores de explanación, perfilado de taludes, construcción de terraplenes o durante el establecimiento de la vegetación.
Figura 6.1 El tratamiento de una ladera con taludes separados por canales que permiten el ordenamiento de las aguas de escorrentía y freáticas. (Fotografía Carlos E. Escobar P.)
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El drenaje en los proyectos comprende varios matices que han de ser tratados separadamente. Unos se refieren al control de las aguas subterráneas que afectan de un modo u otro el proyecto llegando a él por infiltración; el manejo de estas se logra mediante obras de subdrenaje como drenes en zanja, trincheras filtrantes o drenes horizontales.
El control de las aguas de escorrentía se logra mediante la construcción de estructuras de drenaje como canales, alcantarillas o cunetas, entre otras; y el control de los procesos de erosión en los cauces torrenciales de quebradas o ríos es realizado con el establecimiento de canales o estructuras de corrección como diques, jarillones, defensas laterales o espolones.
La ubicación oportuna de las estructuras hidráulicas son el soporte de las soluciones de estabilidad y el control de erosión de taludes y laderas y de la corrección de cauces torrenciales; su omisión representa en casi todos los casos la destrucción de las obras existentes. Las obras hidráulicas constituyen en sí mismas una garantía de la estabilidad de los tratamientos. Se hará una descripción de las más comunes utilizadas para el manejo de aguas en las prácticas de geotecnia cuando se realizan tratamientos de laderas, taludes y drenajes.
Cuando la intensidad de la precipitación es mayor que la infiltración básica se presenta la escorrentía. Esta se debe manejar cuando el escurrimiento causa la erosión, activa movimientos en masa, satura suelos que reposan en estratos impermeables susceptibles a deslizarse o en áreas donde se debe impedir la infiltración. En todos estos casos se debe dotar las áreas con estructuras hidráulicas encargadas de interceptar las aguas de escorrentía.
12.Las estructuras de captación son empleadas además para ordenar las aguas de los sub-drenajes, conduciéndolas en armonía hasta los colectores. Las más utilizadas para manejo de aguas en pendientes son: a.
Cuando se confina entre sardineles o se dota de cunetas se convierte en un canal abierto eficiente para el manejo de las aguas de escorrentía. El pavimento se construye con pendientes transversales desde el eje de la vía hacia los bordes para orientar los flujos hacia los costados y hacia las obras de arte o los sumideros, los cuales se acostumbran localizar en los lugares donde concurren los drenajes naturales. En vías normales de dos carriles de circulación y tramos rectos es común que el bombeo se disponga con un 2% de pendiente desde el eje de la vía hasta el borde correspondiente. Los pavimentos y las zanjas de corona son las estructuras que garantizan la captación y conducción de las aguas de escorrentía.
Se construyen con el fin de interceptar la escorrentía que llega a un área, la cual debe protegerse. Se localizan en los límites de áreas construidas o de cultivos en zonas montañosas, donde la escorrentía está notoriamente incrementada por la impermeabilización de áreas o el cambio del uso del suelo. Por lo general tienen secciones mayores a los canales que se construyen en un tratamiento a media ladera.
Las cunetas se construyen generalmente en sitios donde se ha efectuado un banqueo de tamaño apreciable, como vías. La Figura 6.2 presenta la sección de dos cunetas típicas; la tabla 6.1 presenta la capacidad de las cunetas típicas diseñadas para diferentes pendientes.
para el trópico andino
% Peatonal Vehicular
2 69.7 75.5
3 85.3 92.5
4 98.5 106.8
5 110.2 119.4
6 120.7 130.8
7 130.3 141.3 8 139.3 151.0
Figura 6.2.a. Sección típica para cuneta vehicular Figura 6.2 b. Sección típica de cuneta peatonal
Las zanjas colectoras son canales localizados a media ladera, separados una distancia tal que impida la formación de corrientes de agua que erosionen el talud a proteger. Es común ubicarlas con una separación vertical entre 3 y 8 metros. Su dirección debe ser tal que descarguen las aguas en canales colectores, cuando se trata de zonas de tratamientos de taludes o cuando no se tenga un cauce natural definido y estable. La pendiente de la estructura debe garantizar el arrastre de sedimentos de suelo, hojas y ramas. Se recomiendan pendientes entre 4% y 8%.
La Figura 6.3 presenta una sección típica de zanjas colectoras utilizadas en tratamientos de taludes y la tabla 6.2 presenta el formato de cálculo para dimensionar una zanja colectora.
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Cuando por el talud atraviesa un drenaje natural estable, se dirige el sistema de zanjas colectoras hacia él. Las zanjas colectoras se acostumbran acompañar con una berma que permita el tránsito de una persona con la herramienta adecuada para realizar el mantenimiento necesario. Así mismo, el ancho del fondo de la zanja debe permitir introducir una pala; en lo posible debe ser mayor de 25 centímetros. La capacidad y la velocidad del flujo en una zanja colectora es función de la sección hidráulica y de la pendiente. El cálculo de la sección se soporta en la fórmula de Manning. e.
Cuando se proyecta recuperar laderas de pendientes fuertes y prolongadas, desprovistas de vegetación, la protección con vegetación es apoyada en el control que se ejerce sobre las aguas de escorrentía a lo largo de la ladera.
Esta actividad se logra con la instalación de acequias a media ladera. La figura 6.4 presenta la sección típica de una acequia a media ladera.
Las acequias son estructuras económicas, de fácil construcción. Por lo general son complementadas con estructuras menores como trinchos o barreras vivas. Se prefieren secciones semicirculares por facilidad de construcción, economía y eficiencia hidráulica. En laderas de pendientes fuertes van siempre revestidas en concreto con espesor de 5 cm. Las acequias se entregan a canales colectores o a cauces naturales estables.
Las pendientes de la acequia debe permitir el arrastre de sedimentos por el flujo; el espaciamiento o intervalo entre acequias varía con la pendiente de la ladera y con el tipo de cobertura a emplear.
Tabla 6.3 Caudales y velocidades para acequia de sección circular.
Figura 6.4 Acequia de ladera.
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Diámetro 0,35 m Ángulo Área Perímetro R Y V
Perímetro mojado 0,55 m m 2 m m m/seg m 3/seg LPS Área 0,05 m2 180,00 0,05 0,55 0,09 0,18 4,45 0,21 214,16 Altura del agua (y) 0,200 m 160,00 0,04 0,49 0,08 0,14 4,08 0,15 153,12 Pendiente (s) 10% 135,00 0,03 0,41 0,06 0,11 3,51 0,09 88,62 Manning (n) 0,01 90,00 0,01 0,27 0,03 0,05 2,27 0,02 19,81 Espesor del canal (e) 0,05 50,00 0,00 0,15 0,01 0,02 1,10 0,00 1,79
Las obras hidráulicas menores de corona y a media ladera son diseñadas para captar y conducir aguas de escorrentía en armonía hacia los drenajes, canales colectores o cauces naturales estables.
A partir de los registros hidrológicos, el uso del suelo, el relieve, la extensión del área tributaria y utilizando la formula racional se estiman los caudales de las aguas de escorrentía; se elige la sección de la estructura hidráulica, la cual se dimensiona utilizando la fórmula de Manning. La sección calculada es ampliada con el fin de reducir el riesgo por desbordamiento ocasionado por obstrucciones y para facilitar las labores de mantenimiento. La fórmula de Manning permite verificar las velocidades del flujo suficientes para garantizar el arrastre de sedimentos, sin llagar a desbordamientos o a la erosión de la estructura.
Las secciones más eficientes son: semicircular, triangular, trapezoidal, rectangular y parabólica. Las obras hidráulicas emplazadas en zonas protegidas con vegetación requieren secciones mayores a su capacidad de tal forma que permitan la acumulación de sedimentos orgánicos sin ocasionar desbordamientos prematuros. El incremento de la pendiente longitudinal de la estructura, el establecimiento de barreras vivas paralelas, encargadas de filtrar residuos orgánicos y la elección de secciones eficientes que conservan la velocidad del flujo, son alternativas que garantizan estructuras eficientes que disminuyen los costos de mantenimiento.
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En zonas de movimientos lentos no son recomendables las estructuras hidráulicas de secciones rígidas de concreto reforzado, porque los movimientos comprometen módulos completos entre juntas, y es difícil y costosa su reparación por los inconvenientes en la demolición y reconstrucción. Las estructuras dotadas con espesor mínimos de concreto, pendientes moderadas y secciones eficientes que imprimen velocidad al flujo son las más recomendadas por tener mejor comportamiento frente a los movimientos del terreno.
Las zanjas de sección semicircular y mínimo espesor de concreto cumplen estas solicitudes y frente al movimiento del terreno, el daño es menor, la estructura se acomoda fácilmente a las irregularidades del terreno, destruyéndose en los sitios de mayor movimiento, pero con la ventaja de exigir reparaciones sencillas y rápidas. Otra alternativa son los canales en geotextil no tejido impregnado con asfalto.
Los taludes nuevos de terraplenes, rellenos de materiales sobrantes de excavación o depósitos de ladera, son conformados por suelos erosionables y es necesario construir obras hidráulicas provisionales para controlar la energía del agua. Los riesgos por asentamiento diferencial inducido por consolidación o por compactación del suelo, la presencia de sedimentos, la socavación rápida y la erosión por el desbordamiento de una estructura hidráulica se deben considerar en el diseño.
Los canales y bermas instalados en zonas de rellenos deben contar con pendientes suficientes que garanticen la estabilidad de las estructuras frente a posibles asentamientos diferenciales; su flexibilidad deberá atender, con eficiencia los movimientos diferenciales, sin sufrir daños, además de permitir las actividades de mantenimiento. El control de los sedimentos se logra con el establecimiento de vegetación de crecimiento rápido y follaje denso.
Las acequias o canales a media ladera no son estructuras que mejoran la estabilidad de un talud por los esfuerzos resistentes que puedan aportar al suelo, sino por el control efectivo sobre las aguas de escorrentía.
Las aguas se deben disponer disipadas en cauces o quebradas donde no generen socavación. Las entregas indiscriminadas en una ladera, suelen ser la causa de procesos erosivos severos. Por esta razón se recomienda que en todos los casos se logre una conducción de aguas eficiente y segura.
Las estructuras de bajada tienen como finalidad proteger los suelos de las vaguadas y los lechos de los cauces naturales de la erosión lineal ocasionada por las aguas de escorrentía concentradas. La ausencia o el desbordamiento de una estructura son las causas de daños graves o de su destrucción y el avance rápido de un proceso erosivo severo, comprometiendo, en el corto tiempo nuevas áreas.
Generalmente se establecen por líneas de drenaje o cauces permanentes. También se construyen en las laderas para captar las aguas de escorrentía que bajan por la pendiente.
Figura 6.5 Zanja en concreto. Estructura provisional para controlar la erosión en el talud del terraplén. La cobertura vegetal filtra sedimentos y evita la colmatación de la zanja. (Carlos E Escobar P.)
Dependiendo de las condiciones del terreno, las pendientes y la estabilidad del lecho se acostumbran las siguientes:
a. Canal en piedra en seco.
Se utiliza para proteger tramos de cauces de pendiente baja. En la granulometría de los bloques utilizados en el canal deben predominar tamaños que difícilmente pueden ser removidos por los caudales de creciente. Estos canales se complementan vegetación herbácea, dotada de raíces fibrosas, sembrada en las juntas de las piedras. Él conjunto piedra vegetación son elementos disipadores de la energía del agua y a la vez mitigan el impacto ambiental. Estos canales se recomiendan en los descoles de estructuras y las piedras se confinan con estacas vivas de arbustos.
b. Canal en piedra pegada.
Se utiliza en tramos de lechos conformados por suelos erodables, como el caso de cenizas volcánicas, suelos saprolíticos, suelos granulares o suelos limo-arenosos. Recomendado para cauces de pendientes bajas la figura 6.7 presenta la canalización de un tramo de una quebrada de características torrenciales.
c. Canales en gaviones.
6.7 Canal en piedra ligada con concreto. (Carlos E. Escobar P.)
Se utilizan de sección rectangular o trapezoidal; pueden ser lisos o escalonados. Se recomiendan para atender áreas con problemas de cimentación o en tramos donde se presentan movimientos lentos de suelo. Su peso, la permeabilidad a través del cuerpo del gavión, además de la tolerancia a las deformaciones y su composición en canastas lo hacen flexible y de fácil reparación. La sección interior se reviste en concreto con el fin de evitar fugas de agua, para mejorar la eficiencia hidráulica y prolongar su vida útil.
d. Canal revestido en concreto.
Los canales en concreto simple se utilizan para conducir las aguas de escorrentía en drenajes o laderas de pendiente suave. Se utilizan para proteger los tramos iniciales de un drenaje.
e. Canal en concreto reforzado.
Se utiliza para revestir cauces o líneas de drenaje con caudales medios y en estructuras localizadas en pendientes fuertes donde se requiere del manejo de aguas a través de laderas o cauces escarpados.
El tratamiento con canales se debe limitar a los sitios donde sea estrictamente necesario, como en el caso zonas pobladas, en entregas de alcantarillas o en tramos de cauces inestables. Esto, porque son muy costosos y reducen los tiempos de concentración.
Son canales de disipación de energía que atienden caudales en laderas o cauces que estén dentro de un rango entre 10 y 50% de pendiente. Estas estructuras permiten cambios de dirección y de pendiente dentro de los rangos establecidos. El dimensionado de la estructura parte de la determinación del caudal a atender. Con este se calcula el ancho de la estructura con el apoyo de las siguientes fórmulas, desarrolladas en el laboratorio de Hidráulica de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.
En donde
b: Ancho del canal, QD: Caudal de diseño Vprom: Velocidad del flujo en el canal.
Figura 6.8 Planos de un canal con pantallas deflectoras. Canal de rápidas con tapa.
Son canales que disipan la energía del agua en laderas y cauces con pendientes mayores a 50%. Estas estructuras permiten cambios de dirección y de pendiente dentro de los rangos establecidos. El dimensionado de la estructura se logra a partir de la determinación del caudal a atender, y con la fórmula se calcula el ancho del canal. Las fórmulas fueron desarrolladas en el laboratorio de Hidráulica de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.
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En donde:
a: es función de Qp
a: ancho del canal (m)
Qp: Caudal a atender (m3/seg)
Vrap: Velocidad del flujo en la rápida en función de Qp
Vrap: velocidad (m/seg)
Vprom: Velocidad promedio en función de Qp
Figura 6.9 Planos de un canal de rápidas con tapa.
Un procedimiento lógico para el diseño de canales comprende los siguientes pasos:
a. Trazado geométrico. La determinación de trazado geométrico, tanto en planta como en perfil, incluye la ejecución de un buen levantamiento topográfico del sector a canalizar. Sobre el plano de un levantamiento topográfico, con curvas de nivel, se traza la línea del eje del canal, de la misma forma que se traza el eje de una vía. Se debe procurar que las curvas del canal sean lo más amplias posibles para evitar cambios bruscos del régimen hidráulico.
El perfil del canal depende de dos factores: la topografía del terreno y los parámetros del diseño hidráulico (velocidad, altura de lámina, etc.); por ello, el perfil propuesto inicialmente en la primera etapa, seguramente será modificado en el proceso de diseño hidráulico.
b. Cálculo de los caudales. Generalmente las áreas tributarias hacia una canalización serán inferiores a las 25 hectáreas, límite para la utilización de fórmula racional. Para determinar caudales tributarios de áreas mayores, se han desarrollado métodos que requieren un alto conocimiento de las condiciones meteorológicas de la zona (hidrograma unitario, escurrimiento superficial, modificado, etc.).
c. Diseño estructural. Los espesores y el refuerzo de las estructuras que lo requieran, varían ostensiblemente con la sección transversal del canal, la calidad geomecánica del suelo y la profundidad del relleno, este último para el caso de los box culvert.
Las canalizaciones realizadas con muros longitudinales y elementos de control de fondo o enrocados de fondo, se dimensionan a partir de la necesidad de sección hidráulica que atienda los caudales de crecientes y el cálculo estático de los muros de confinamiento por gravedad. En los diseños hidráulicos es necesario determinar las profundidades de socavación para cimentar las estructuras en cotas por debajo de estas profundidades.
Los canales son las estructuras utilizadas para la captación y conducción de las aguas de escorrentía de una ladera o una cuenca y las aguas subterráneas de trincheras o drenes horizontales. Muchos problemas relacionados con daños a las estructuras, en épocas de lluvias, obedecen a la secuencia de construcción, donde no se tiene en cuenta el manejo de las aguas por desvíos provisionales. No se puede olvidar que la concentración de caudales es causa de desbordamientos, principalmente durante aguaceros fuertes y ocasionan problemas graves, difíciles de manejar por su rápida evolución.
La construcción de las canalizaciones se inicia en sus entregas, se realizan los desvíos para hacer el control de las aguas de escorrentía durante lluvias. Cuando la línea del drenaje principal receptora de los canales a media ladera, es inestable o sus suelos son erodables es necesario hacer protección con estructura provisionales en madera, geotextiles geomembranas o plásticos de conexión de canales y acequias existentes. Cuando un canal a media ladera no se puede conectar a un drenaje estable o a un canal y se tienen que atender los caudales generados por un aguacero, la solución para evitar problemas por desbordamiento es hacer tapones sucesivos en tierra, con el fin de programar desvíos sucesivos de caudales a lo largo de la estructura.
Son estructuras empleadas en la conducción de aguas desde laderas o cuencas superiores de una vía, hacia las inferiores. Las alcantarillas pueden ser en concreto simple o reforzado, en tuberías de acero, PVC o alcantarillas de cajón en concreto reforzado. Estas estructuras están dotadas de un encole encargado de reunir las aguas de escorrentía y freáticas en el inicio de la alcantarilla, y puede ser una caja o poceta, o aletas y enrocado de fondo, y el descole o descarga de la alcantarilla son por lo general aletas y enrocado de fondo o un canal cuando se trata de una ladera.
Una alcantarilla se puede sedimentar en el encole, cuando el caudal de sólidos es alto y la corriente sufre pérdida de energía hasta depositar los sólidos. El descole corre riesgo por socavación cuando éste no está protegido, o la
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entrega se realiza a media ladera o sobre suelos erodables, casos donde se recomienda la construcción de canales de descole para conducir y disponer las aguas en sitios seguros.
La localización de una alcantarillas requiere la revisión de los siguientes detalles: que coincida en lo posible con un drenaje natural, si no es posible se dota de estructuras que permitan en acceso de las aguas, se deben disminuir las turbulencias del flujo, la velocidad interior debe ser igual o mayor a la velocidad de la corriente en condiciones naturales e inferior a la velocidad límite erosionable que soporta el material de la tubería.
Las alcantarillas se ajustan a las condiciones topográficas e hidráulicas haciendo de cada diseño un caso particular. Las características topográficas de nuestras montañas forman cuencas con áreas y caudales relativamente reducidos dando como resultado tuberías de diámetros reducidos; sin embargo, no es recomendable diseñar alcantarillas de vías con diámetros inferiores a 90 cm, ya que la tubería debe permitir el paso de palos, piedras y residuos vegetales.
Además de la capacidad de la conducción, es conveniente verificar las velocidades del flujo necesarias para transportar sólidos en suspensión, debiéndose prever las condiciones mínimas razonables para evitar sedimentación. Las alcantarillas se diseñan como escurrimiento con superficie libre.
Para el diseño se adoptan preferiblemente los coeficientes de rugosidad de Manning para conductos cerrados a tubo lleno, o en caso de secciones semejantes de acuerdo con la tabla 6.4.
Tabla 6.4 Coeficiente de rugosidad en tuberías de varios materiales.
MATERIAL MANNING n
Tubos de concreto simple prefabricados 0,014
Tubos de concreto reforzado prefabricados 0,013
Tubos de gres de resistencia normal 0,014
Tubos de Asbesto-cemento 0,012
Canales revestidos en concreto 0,014
Mortero 0,013
Concreto bien acabado 0,013
Concreto con acabado deficiente 0,015 Sin acabado 0,017
6.4.2
Las alcantarillas son estructuras transversales al eje de una vía, su función es conducir las aguas de escorrentía o de drenajes hacia la parte baja de un proyecto. Una de las dificultades de la estabilidad de la alcantarilla se refiere a las presiones a que está sometida la estructura por los rellenos o terraplenes. Estas estructuras en tierra generan problemas durante la construcción por las dificultades de compactación en la vecindad de la tubería, o presiones que se deben manejar disponiendo materiales que permitan presiones homogéneas y se controlen las deformaciones que no pueden soportar las tuberías como en el caso de concreto reforzado, acero o tuberías en PVC. En estos casos se recomienda construir la cimentación, los laterales y la clave del tubo en material granular bien compactado que distribuya los esfuerzos de confinamiento, controlando las deformaciones de la tubería.
El diseño hidráulico de las alcantarillas incluye la verificación de la capacidad de la tubería para atender un caudal, en una pendiente determinados. En vías, por exigencias normativas, se recomiendan diámetros mayores de 90 cm. Las alcantarillas se diseñan con un porcentaje de su capacidad máxima, o atuvo lleno, principalmente en los casos de tener pendientes bajas. Las fórmulas adoptadas para el cálculo son las siguientes.
para el trópico andino
En donde:
V: Velocidad del flujo
R: radio hidráulico
s: pendiente en tanto por uno.
n: Coeficiente de rugosidad de Manning.
Después de determinada la velocidad de la corriente, se verifica la capacidad de la tubería por medio de la ecuación de continuidad del flujo:
En donde:
Q: caudal
V: Velocidad del flujo
A: Área de la sección hidráulica.
Los cálculos se realizan para tubería llena y se procede a determinar las condiciones del flujo en tuberías parcialmente llenas por medio de las relaciones hidráulicas de los conductos.
Para caudales altos se debe tener la precaución de construir una estructura de disipación a la salida de la alcantarilla. Se debe tener especial cuidado con la calidad del apoyo y del relleno de la zanja, pues de ellos depende en gran medida la vida útil de la tubería y la estabilidad de una estructura como una vía.
La tabla 6.7 presenta las relaciones que permiten determinar la altura de la lámina, la velocidad del flujo y el porcentaje de tubo utilizado para un caudal determinado, menor que el correspondiente a tubo lleno en tuberías con una pendiente predeterminada. Es de gran apoyo para verificar las velocidades y compararlas con las máximas y mínimas recomendadas.
Tabla 6.5 Relaciones hidráulicas en conductos circulares. Coeficiente de rugosidad (n) variable
0.00 0.000 0.000 0.000 0.35 0.365 0.775 0.465 0.70 0.635 0.950 0.695 0.01 0.045 0.279 0.070 0.36 0.370 0.780 0.470 0.71 0.645 0.955 0.700
0.02 0.067 0.340 0.100 0.37 0.375 0.785 0.475 0.72 0.655 0.960 0.710 0.03 0.082 0.376 0.115 0.38 0.380 0.790 0.485 0.73 0.665 0.962 0.715 0.04 0.100 0.415 0.150 0.39 0.385 0.795 0.490 0.74 0.675 0.965 0.720
0.05 0.111 0.437 0.170 0.40 0.390 0.800 0.500 0.75 0.685 0.970 0.730
0.06 0.122 0.458 0.180 0.41 0.400 0.810 0.505 0.76 0.695 0.975 0.735
0.07 0.133 0.478 0.195 0.42 0.407 0.815 0.515 0.77 0.705 0.977 0.740
0.08 0.145 0.499 0.210 0.43 0.414 0.820 0.520 0.78 0.720 0.980 0.745
0.09 0.156 0.517 0.225 0.44 0.420 0.825 0.525 0.79 0.730 0.982 0.752
0.10 0.166 0.533 0.235 0.45 0.430 0.830 0.530 0.80 0.740 0.985 0.760
0.11 0.174 0.545 0.247 0.46 0.438 0.835 0.540 0.81 0.750 0.990 0.765
0.12 0.184 0.560 0.260 0.47 0.444 0.840 0.545 0.82 0.765 0.992 0.770
0.13 0.193 0.573 0.273 0.48 0.450 0.845 0.555 0.83 0.785 1.000 0.780
0.14 0.204 0.589 0.285 0.49 0.457 0.850 0.560 0.84 0.795 1.000 0.785
0.15 0.212 0.600 0.294 0.50 0.463 0.855 0.565 0.85 0.810 1.002 0.790
0.16 0.221 0.612 0.300 0.51 0.469 0.860 0.570 0.86 0.825 1.005 0.798
0.17 0.230 0.624 0.315 0.52 0.481 0.870 0.580 0.87 0.840 1.008 0.805
0.18 0.237 0.633 0.325 0.53 0.488 0.875 0.585 0.88 0.860 1.010 0.810 0.19 0.246 0.644 0.335 0.54 0.495 0.880 0.595 0.89 0.880 1.015 0.820 0.20 0.253 0.653 0.345 0.55 0.505 0.885 0.600 0.90 0.895 1.018 0.825 0.21 0.262 0.664 0.353 0.56 0.511 0.890 0.605 0.91 0.915 1.020 0.830 0.22 0.270 0.674 0.360 0.57 0.519 0.895 0.610 0.92 0.940 1.025 0.838 0.23 0.277 0.682 0.370 0.58 0.525 0.900 0.620 0.93 0.975 1.028 0.845 0.24 0.285 0.691 0.380 0.59 0.538 0.905 0.625 0.94 0.990 1.030 0.850 0.25 0.292 0.699 0.386 0.60 0.545 0.907 0.630 0.95 1.030 1.035 0.869 0.26 0.300 0.708 0.396 0.61 0.550 0.910 0.635 0.96 1.050 1.035 0.865 0.27 0.308 0.717 0.405 0.62 0.558 0.915 0.645 0.97 1.100 1.040 0.875 0.28 0.312 0.721 0.410 0.63 0.566 0.920 0.650 0.98 1.130 1.045 0.885 0.29 0.320 0.730 0.420 0.64 0.575 0.925 0.657 0.99 1.190 1.047 0.895 0.30 0.330 0.740 0.430 0.65 0.585 0.930 0.662 1.00 1.230 1.050 0.900
0.31 0.335 0.745 0.435 0.66 0.595 0.935 0.670 1.01 1.280 1.052 0.910 0.32 0.340 0.750 0.440 0.67 0.600 0.937 0.675 1.02 1.35 1.053 0.925 0.33 0.350 0.760 0.450 0.68 0.610 0.940 0.682 1.03 1.400 1.053 0.935 0.34 0.360 0.770 0.460 0.69 0.625 0.945 0.690 1.04 1.480 1.054 0.936
Teniendo en cuenta los materiales de los tubos, se recomiendan como velocidades máximas a lo largo de los tramos, las presentadas en la tabla 6.8.
Tabla 6.6 Velocidad máxima del flujo según los materiales de los tubos.
VELOCIDAD m./seg.
Concreto simple 6,00 Gres 6,00
Concreto reforzado 2.500 psi 7,00 Concreto reforzado 3.000 psi 7,00
Si a lo largo del tramo de alcantarillado la velocidad del flujo es mayor que la máxima recomendada, se calcula en qué punto del tramo donde se presenta ésta última, y hace disipación en ese punto del exceso de energía producido.
6.4.6
La tabla 6.9 presenta el porcentaje de la capacidad utilizable por diámetros. Cuando se sobrepasen dichos límites, se recomienda aumentar el diámetro o la pendiente de la tubería.
Tabla 6.7 Porcentaje de capacidad a sección llena según el diámetro de la tubería. DIÁMETRO pulgada
Imagen6.10.PronósticosdelCalentamientoGlobal(Apod.NASA.gov)yusosconflictivosdelsueloenCaldas (Corpocaldas).
RESUMEN:Ahoraqueafrontamoslosgravesretosenrelaciónconuncalentamientoglobalquecomprometeel patrimoniohídrico,habráquehacerajustesytrazarnuevosenfoquesenlaspolíticaspúblicas,enelordenamiento territorialyenmateriadeadaptaciónalcambioclimático,dotandodichosinstrumentosdeunaorientaciónsocioambiental,yredefiniendoelverdaderocarácterdelagua,elsueloylabiodiversidaderróneamenteconsiderados unrecursoycomotalunobjetodemercado,ynounpatrimonioinalienable.
Si entre los objetivos del milenio, aparecen la lucha contra la pobreza, el hambre, las enfermedades y la degradación del medio ambiente, cabría subrayar la meta establecida para el 2015, de reducir a la mitad la proporción de personas sin acceso al agua potable y a servicios básicos de saneamiento, ahora que afrontamos los graves retos en relación con un calentamiento global que compromete el patrimonio hídrico en Colombia, un país en el que el 50% del agua es de mala calidad y donde aparecen regiones con acceso limitado al vital líquido, a pesar de una enorme oferta hídrica que en 1990 por volumen de agua y por unidad de superficie, llegó a ocupar el cuarto puesto a nivel mundial.
Si la pluviosidad media anual por regiones en Colombia al pasar de 10 mil mm a 800 mm, varía hasta 8 veces entre el alto San Juan del Chocó y la Península de la Guajira, también existe asimetría de oferta hídrica entre la gran cuenca del Cauca-Magdalena, que cubre el 23,6% del suelo continental de la patria y que al drenar 8 mil metros cúbicos por segundo participa con el 12% del agua del país, y el resto del territorio donde habita el 32% de la población colombiana que dispone del 89% del patrimonio hídrico restante.
Con el calentamiento global, incrementando la intensidad y frecuencia de los eventos climáticos extremos, habrá que tomar medidas en materia de gestión de riesgos, tal cual lo advertimos con La Niña 2010/11 al ver sus inundaciones afectando dos millones de colombianos, con eventos que quedaron plasmados en la trágica destrucción de Gramalote, y ahora con las sequías asociadas al Fenómeno de El Niño por el drama de los incendios forestales que han arrasado 93 mil hectáreas, evento que antes de pasar del nivel moderado al fuerte, ha afectado severamente la producción agrícola del país secando las pasturas y causando la muerte a unas 32 mil reses, quedando por delante un horizonte temporal en el que las lluvias de los meses siguientes podrían reducirse entre el 40 y 70%.
Y ante ese panorama, ¿cómo estamos? Creo que a pesar de los grandes esfuerzos institucionales, al examinar los indicadores fundamentales, no muy bien: en los años precedentes la deforestación venía cobrado más de 200 mil hectáreas, en parte para la expansión de cultivos de palma de aceite en Caquetá, acción depredadora que equivale a destruir un río de la patria cada año; también, porque en la Guajira donde las sequías siempre acechan, las lluvias no llegaron en los últimos tres años, o porque en 80 municipios de 17 departamentos las aguas han estado
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contaminadas con mercurio, producto de la extracción ilegal de oro; a todo esto se suma la preocupante presión sobre un ecosistema estratégico: nuestros páramos.
En Caldas, la situación igualmente apremia: ya por la contaminación con cianuro y mercurio proveniente de la minería en Villamaría, Marmato y Supía, por la amenaza indebida de origen antrópico sobre los corredores cordilleranos de flora y fauna, por la eutrofización de acuíferos y los conflictos entre aptitud y uso del suelo en áreas de vocación agropecuaria; o ya por el modelo de ocupación expansionista del territorio en los medios periurbanos, caso Manizales donde el proyecto urbanístico de La Aurora presiona la reserva de Río Blanco, o por el prospecto minero en la vereda Gallinazo que pone en riesgo ambiental además de la reserva de la Chec ubicada sobre su frontera, la calidad del acuífero que soporta las aguas de las fuentes asociadas a la planta de tratamiento de la ciudad.
Habrá que hacer ajustes y trazar nuevos enfoques en las políticas públicas del país y en el ordenamiento territorial en materia de adaptación al cambio climático, dotándolas de una orientación socio-ambiental, y redefiniendo el verdadero carácter del agua, el suelo y la biodiversidad, erróneamente considerados un recurso y como tal un objeto de mercado, y no un patrimonio inalienable, puesto que de lo contrario además de hacer inviable el territorio, en uno o dos siglos como máximo, en nombre de un modelo de desarrollo deshumanizado y centrado en el crecimiento económico, por las falencias de un Estado débil y una sociedad indolente y no previsiva, habremos agotado la biodiversidad del país.
▪ [Ref.: La Patria. Manizales, 215.10.12
Enatenciónalinterésnacionalporlasexpectativassobrelatemporadainvernalqueañotrasañoseiniciaconlos equinoccios,yporconocerlosnivelesdepreparaciónparaenfrentarlatraslosconocidoseventosqueasolarona ColombiaduranteLaNiña2010/11,resultaimportanteseñalarlospronósticossobreelclimaypresentaralgunos elementosclave,sobrecómoestáamenazadaypreparadaColombia.
En atención al interés nacional por las expectativas sobre la temporada invernal que año tras año se inicia con el equinoccio del 22 de septiembre, y por conocer los niveles de preparación para enfrentarla tras los conocidos eventos que asolaron a Colombia durante La Niña 2010/11, resulta importante señalar los pronósticos sobre el clima y presentar algunos elementos clave, sobre cómo está amenazada y preparada Colombia. Para lo primero: debe señalarse que tras el final de La Niña 2010/11 cuya intensidad ha sido de moderada a fuerte, desde mayo de 2011 han seguido unas condiciones neutrales hasta principios de agosto, cuando cambian hacia otras para La Niña débil. Para lo segundo, francamente se han dado cambios organizacionales en el Estado y creado los instrumentos idóneos, pero a la magnitud y naturaleza del problema se suma la deficiencia estructural que parte de una cultura organizacional de improvisaciones, consecuencia de niveles de información deficientes para el análisis oportuno y acertado de las acciones.
Figura 6.11. AnomalíastérmicasparaelENSOenelPacíficoecuatorialaSep.10de2011,calculadascon respectoalospromediossemanalesde1971-2000,mostrandolascondicionesdeLaNiñadébil:zonasfríasen azulfrenteaLatinoaméricaAméricaycálidasenrojohaciaIndonesia.Fuente:cpc.ncep.noaa.gov
La Niña y El Niño no son un desastre, sólo son un fenómeno natural dual definido como El ENSO por ser una oscilación cíclica y natural de la temperatura en la superficie del Pacífico, cuyos máximos y mínimos determinan El
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Niño y La Niña en su orden; pero otra cosa es el Calentamiento Global del planeta aún en curso, donde la acción antrópica con el efecto invernadero ha mediado por ser quien altera la magnitud de dicho fenómeno como factor determínate del Clima global, que al exacerbarlo irá causando inviernos con lluvias torrenciales e inundaciones severas, o sequías intensas y huracanes más devastadores, según el caso. Si la temperatura en Colombia se incrementa en 3ºC, los pisos térmicos se modifican: esto equivale a modificar el clima de cada región y ciudad por otro más cálido, equivalente a 500 m más cerca al nivel del mar. En Colombia estarían amenazados ecosistemas como páramos, manglares, ambientes coralinos, glaciares y todas las selvas andinas, costeras y de la Amazonía. En 25 años, entre 1983 y 2008, la extensión de los glaciares de Colombia se ha reducido a la mitad. Entre tanto la expansión urbana, la deforestación y la degradación del ecosistema, continúan.
De conformidad con las previsiones asociadas al pronóstico global de incremento de la temperatura para el cambio climático, como las que presenta NASA en apod.nasa.gov, en Colombia se calentarían menos las zona de relieve montañoso como la Región Andina (2º a 3ºC), y más las planicies y praderas de las regiones planas, como la Costa norte, la Orinoquía y la Amazonía (3º a 4ºC).
El escenario y la amenaza Mientras en la zona Norte y Oriental del país el clima es monomodal, en la andina o central es bimodal al presentar dos temporadas invernales que se inician con los equinoccios (Marzo 2 y Septiembre 22) y dos veraniegas que empiezan con los solsticios (Junio 21 y Diciembre 22). En la zona andina colombiana, cuando tenemos La Niña las temporadas de invierno y verano se hacen más húmedas, y cuando estamos en El Niño, ambas son más secas pero también en ellas los huracanes arrecian por el Caribe con mayor frecuencia e intensidad. Veamos las zonas del país más expuestas a los diferentes desastres por eventos de primero, segundo y tercer orden, asociados con el Cambio Climático.
Amenaza:NivelAlto / NivelMedioaBajo.
La Niña y El Niño:
Nivel Alto, Departamentos Andinos, Pacífico y Caribe continental. / Nivel Medio a Bajo, San Andrés. Amazonía y Orinoquía.
Incendios forestales: Nivel Alto, Nivel Región Andina. / Nivel Medio a Bajo, Regiones Pacífico, Amazonía, Orinoquía y Caribe.
Huracanes Fuertes: Nivel Alto, Nivel San Andrés y Providencia. Caribe continental. / Nivel Medio a Bajo, Santanderes, Boyacá, Antioquia, Chocó.
Inundaciones súbitas:
Nivel Alto, Todos los Departamentos Andinos y de la Sierra Nevada / Nivel Medio a Bajo, Regiones con torrentes del relieve menor
Inundaciones lentas: Nivel Alto, Valles interandinos del Chocó y hoyas del Cauca y Magdalena. Región Sinú-San Jorge. Llanuras, Sabanas y Altiplanos. / Nivel Medio a Bajo, Región Andina. Deslizamientos de tierra o roca: Nivel Alto, Departamentos Andinos y Sierra Nevada de Santa Marta. / Nivel Medio a Bajo, Regiones con laderas del relieve menor.
Heladas:
Nivel Alto, Altiplanos Cundi-boyacence y Región de Túquerres e Ipiales. / Nivel Medio a Bajo, Paramos de Antioquia, y de la Cordillera Central entre el Eje Cafetero y Valle del Cauca.
Cuadro 6.9- LaAmenazaenColombia:¿dóndeycómo?Adaptadode:AmenazasnaturalesenlosAndesde Colombia.DuqueEscobar,Gonzalo(2007)U.N.deCol.
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Figura 6.12- PronósticosobrelaProbabilidadparalosestadosdelfenómenoENSO:LaNiña,NeutralyElNiño. Fuenteiri.columbia.edu/
Se habla de oscilación sur ENSO moderada o fuerte, dependiendo de si la magnitud de la anomalía térmica calificada con el Índice Oceánico El Niño ONI en valor absoluto, está entre 0,5 y 1,5 °C o si supera 1,5 ° C, respectivamente. Pero otra cosa es la magnitud de los efectos del ENSO por los eventos hidrometeorológicos y geodinámicos durante La Niña, o por los incendios y sequías ocasionados en caso de El Niño, según el caso. Mientras en las dos últimas Niñas cuya duración fue de 10 meses en cada caso, las anomalías de temperaturas fueron en promedio de -10,5° C para la del 2007/08 y de -11,5° C para la del 2010/11, pese a la pequeña diferencia térmica de 0,6° C entre una y otra, los efectos mostraron asimetría total.
En cuanto a los pronósticos, para la temporada del trimestre septiembre a noviembre en curso, el International Research Institute for Climate and Society IRI, basado en las predicciones de modelos y en las observaciones térmicas actuales -como las que se ilustran con la Figura 1-, estima que a pesar de que las condiciones débiles de La Niña son el escenario más probable, también resulta posible un retorno a condiciones neutras. En efecto, para la temporada de septiembre a noviembre en curso, el IRI estima una probabilidad del 52% para la continuación de las condiciones de La Niña, una probabilidad del 48% para el retorno a condiciones neutras, y prácticamente ninguna posibilidad para el desarrollo de las condiciones de El Niño.
La gestión del Riesgo Lo grave del pasado evento y de ahí el temor, es que a pesar de no encontrar grandes diferencias en las anomalías térmicas del Pacífico Ecuatorial entre Las Niñas 2007/08 y 2010/11, los daños ocasionados para Colombia en cada caso sí fueron sustancialmente diferentes: mientras en La Niña 2007/08 las cifras llegaron a decenas de miles de damnificados en algo más de un centenar de municipios colombianos, en La Niña 2010/11 ascendió a unos dos y medio millones de damnificados con daños severos a cientos de municipios, de los cuales cerca de tres decenas de cabeceras requieren reasentamiento, como es el caso de Gramalote.
Entonces, admitiendo que existe un cúmulo de problemas estructurales y de orden mayor cuya solución debe esperar, para no hablar de las cuencas deforestadas como causa primera de unas inundaciones cuyas consecuencias no son fáciles de mitigar, en atención al mandato constitucional donde se consagra la gestión descentralizada para la autonomía de las entidades territoriales y una democracia participativa fundada en el respeto de la dignidad humana y la solidaridad, vale el reclamo desde la provincia por las acciones centrales pendientes. En ese marco, el gobierno también ha dado pasos fundamentales gracias a lo contemplado en el Plan Nacional de Desarrollo, donde el tema se constituye en eje fundamental y se implementan tres estrategias: Gestión Ambiental, Gestión del Riesgo y Emergencia Invernal. Allí entran asuntos como el sistema de información ambiental, la gestión del recurso hídrico, el fortalecimiento del Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres SNPAD, el inventario de asentamientos y aseguramiento de bienes en riesgo, el fortalecimiento de la Dirección General del Riesgo y sus similares a nivel departamental y municipal, y la rehabilitación, reconstrucción y prevención, sector por sector. Sólo que las acciones van en curso.
A esto se suma, la expedición del Decreto de Emergencia Nº 144 del 21 de enero de 2011 para los Planes Municipales de Reducción de Riesgos, y el fortalecimiento del Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres SNPAD al crear un ente de mayor jerarquía y proyección con la Dirección General del Riego, además de la incorporación de la Gestión del Riesgo en los Planes de Desarrollo a la luz de la Ley 152 de 1994 y la expedición de la Ley 1454 de 28 de junio del 2011 para el ordenamiento territorial, donde se incorpora la Gestión del Riesgo en los procesos de revisión y ajuste de los Planes de Ordenamiento Territorial y se contempla la asociación de las CAR y de los entes territoriales, para emprender acciones de planificación y gestión de los desastres.
Referencias.
Amenazas naturales en los Andes de Colombia. GDE (2007) U.N. de Col., en:
Cambio Climático en Colombia: La Amenaza Cap 1. Por: Gonzalo Duque Escobar (2022)
Enso histórico. NOAA, en: http://www.cpc.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml
Pronostico evento Enso. IRI, en: http://iri.columbia.edu/climate/ENSO/currentinfo/update.html ***
Imagen6.13.HeladaenlaSabana.ElEspectador.
RESUMEN: ExplicacióncomprensibledeporquéydóndeseproducenlasheladasenColombia,ydequése puedehacer.
Los pronósticos de la Organización Meteorológica Mundial y organismos como el InternationalResearchInstitute for Climate and Society(IRI) o el Climate Prediction Center(CPC) del gobierno de Estados Unidos siguen pronosticando “normalidad” – o “condiciones del “El Niño-Southern Oscillation” (ENSO) de carácter neutral durante el verano del hemisferio norte. En Colombia sin embargo se han presentado sequías intensas y además fuertes heladas en ciertas partes del Altiplano Cundiboyacense – cuya extensión, 220 mil hectáreas, es igual a la del fértil valle del río Cauca-. Aunque los modelos habían anticipado escenarios climáticos “neutrales” para este verano, hoy se estima que dichas condiciones podrían cambiar hacia un episodio de El Niño para finales del año en curso.
Elproblema
Después del riesgo de inundaciones y deslizamientos en temporadas invernales -que coinciden con la fase húmeda del ENSO conocida como La Niña- Colombia enfrenta el riesgo de las sequías que se asocian con El Niño -un fenómeno atmosférico exacerbado por el cambio climático-. De aquí a su vez tienden a resultar las heladas en los altiplanos andinos, que ocupan el 7% de la superficie agropecuaria colombiana y conllevarían pérdidas económicas para 1.758.000 habitantes expuestos (3,6% del total nacional), particularmente en actividades como la producción de leche en praderas, y los monocultivos a cielo abierto de cereales, hortalizas, frutas, flores, papa y otros perecederos.
Una helada climática se produce cuando el termómetro marca menos de 0°C en los dos primeros metros sobre el terreno, así existan temperaturas ligeramente superiores en el subsuelo de labranza o en el entorno inmediato de las plantas.
Estas heladas pueden resultar de una corriente de aire frío, o pueden ser mayores si resultan de un estado de alta presión atmosférica con vientos en calma. También existen heladas de irradiación térmica, sobre todo en altiplanos, cuando el terreno se enfría durante la noche porque el calor ha subido hacia la atmósfera sin presencia de nubes, lo cual intensifica las heladas en la madrugada.
Ahora bien, para valorar el grado de exposición a las heladas hay que tener en cuenta:
▪
La altitud del territorio, ya que la temperatura disminuye 6°C por cada mil metros sobre el nivel del mar (msnm), de modo que el riesgo es Alto sobre los 3000 msnm, Moderado entre 2800 y 3000 msnm, y Bajo entre 2500 y 2800 msnm;
▪
La morfología del terreno, donde planicies y hondonadas presentan condiciones de exposición Alta, los terrenos ondulados nivel Moderado, y las llamadas “formas dómicas” nivel Bajo;
▪
La compacidad del suelo, siendo Alto el nivel de susceptibilidad en suelos granulares sin finos, Medio en suelos granulares semicompactos o con pocos finos, y Bajo en suelos compactos y densos;
▪
La cobertura vegetal. Mientras que los pastos limpios y sabanas, al igual que los cultivos menos densos ofrecen un grado de exposición Alto, y los mosaicos de cultivos arbustivos con pasturas y matorrales ofrecen exposición Moderada, en las coberturas boscosas o arbóreas altas y densas, el grado es Bajo;
▪ Y finalmente, la cercanía a cuerpos de agua, donde la distancia a ríos y lagos mayor de 3 Km se califica con exposición Alta, entre 1 y 3 Km como Moderada, y menor de 1 Km como Baja.
Pero el fenómeno no es nuevo.
Según la Comunidad Andina, entre 1970 y 2007 se reportaron 639 casos de heladas en la región con diversos niveles de pérdidas en población, cultivos y ganadería, distribuidos así: 553 eventos corresponden a Perú -dada la mayor extensión territorial y población expuesta-, 35 a Bolivia, 40 a Colombia y 11 a Ecuador (Cuadro adjunto).
Superficie agropecuaria expuesta – Kilómetros cuadrados
Parte I
Área total Área expuesta % área
Bolivia 269 000 100 000 37
Colombia 533 000 37 000 7
Ecuador 115 000 25 000 21
Perú 256 000 193 000 75
Comunidad Andina 1 173 000 355 000 30
Población expuesta a heladas
Parte II Población total Población expuesta % Población.
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Bolivia 9 427 000 2 922 000 31
Colombia 45 000 000 1 758 000 3,6
Ecuador 13 215 000 2 470 000 19
Perú 27 254 000 5 669 000 21
Comunidad Andina 94 896 000 12 819 000 14
Cuadro: Fuente: Cuando hiela. Comunidad Andina, en http://www.comunidadandina.org/
Las heladas en Colombia afectan áreas localizadas a más de 2500 msnm -como el Altiplano Cundiboyacense, la sabana de Túquerres-Ipiales y tierras frías de Antioquia y la Cordillera Central-, principalmente en los meses secos del año. Estas heladas han ocasionado pérdidas cuantiosas en cultivos de flores, maíz, papa y hortalizas, y para productores de leche.
Entre 1978 y 2007, los municipios más afectados según el número total de heladas fueron Sogamoso (200 heladas), Tenjo (270), Zipaquirá (240), Sopó (200), Mosquera (100) y Sesquilé (100). En febrero de 2007 las heladas en Cundinamarca y Boyacá llegaron a registros por debajo de -8° Celsius y afectaron cerca de 160 mil hectáreas.
El pronóstico cuantitativo de las heladas puede hacerse con métodos estadísticos distintos, como decir los métodos de Katz, Murphy y Winkler (1982) y el método de Allen (1957). Este último estima la Temperatura mínima en función del punto de rocío y porcentaje de humedad relativa, medidos dos horas antes de la puesta de Sol. El método anterior permitiría pronosticar la temperatura mínima para las noches de heladas con cielo despejado y viento en calma.
Es importante el pronóstico para poner en marcha los métodos activos de protección contra las heladas, entre ellos: ▪ Los riegos por aspersión cerrando el día para bajar las temperaturas en el predio; ▪ Los riegos por inundación para mantener el suelo húmedo y reducir considerablemente el riesgo; ▪ El calentamiento del aire y la plantación para mantener los tejidos vegetales por encima de la temperatura letal; ▪ La ventilación del predio para reducir el efecto de radiación al homogenizar la temperatura del aire; ▪ El aislamiento térmico de los cultivos, empelando materiales comunes en el mercado.
Hay por supuesto que evaluar el costo- beneficio de las opciones anteriores, pero además hay que pensar en las medidas preventivas, entre las cuales se destacan: ▪ Elección de especies y variedades cuya producción no coincida con el período de heladas; ▪ Emplazamiento del cultivo, evitando depresiones topográficas y ocupando zonas convexas del terreno por ser dispersoras de aire frío; ▪
Eliminar la floración precoz para que no coincida con la época de heladas, usando productos químicos o técnicas de enfriamiento como la aspersión de agua; ▪
Utilizar cercas de plantas para evitar los flujos de aire frío sobre el cultivo; ▪
Manejo adecuado en la fertilización y mínimo laboreo del suelo para disminuir la pérdida de energía; y ▪ Técnicas de cultivo como la compactación del terreno para sacar el aire contenido en la masa de suelo que favorece la helada.
[Razón Pública. Bogotá, 2020-01-27]
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6.5.4-Sol,climaycalentamientoglobal
RESUMEN:VariosestudiosmuestranquesibienlaactividadSolarcontribuyóalcalentamientoglobaldeprincipios delsigloXX,desde1970suaportemásprobableparecesernegativo,yporlotanto,alresultarimprobablequelas relacionesSol-clima,puedandarcuentadedichofenómeno,lascausasdelcambioclimáticodebentenerunorigen fundamentalmenteantrópico.
Imagen 6.15: Impacto dl viento solar sobre la magnetósfera terre4stre http://sohowww.nascom.nasa.gov Para las ciencias de la Tierra, uno de los dilemas por resolver, es: hasta qué punto influye la actividad solar en el clima terrestre. De conformidad con los modelos heliofísicos, es el magnetismo de la atmósfera solar quien influye en la luminosidad del Sol, y por lo tanto en los cambios en radiación solar, fenómeno cuya evolución inferida a partir de mediciones y aplicación de modelos, permite elaborar pronósticos sobre el complejo comportamiento del Sol, necesarios para estimar las tendencias del clima terrestre. Aunque astrónomos y geofísicos soportados en correlaciones, pueden afirmar que cuando el Sol está tranquilo la Tierra permanece fría, aún no sabemos el porqué de los cambios de la actividad del Sol, así en 2002 se haya logrado desentrañar el misterio de los neutrinos solares. Cuando hablamos del clima, nos referimos a las condiciones de la atmósfera en una región, durante un periodo de largo plazo; no obstante, a nivel global, el Sol puede influir en el clima de diversas maneras, incidiendo sobre la temperatura, la humedad, la precipitación, la presión y los vientos de un determinado territorio, así estos elementos estén determinados por factores como la latitud, la altitud, el relieve y la distancia al mar. A modo de ejemplo, el agujero en la capa de ozono descubierto sobre la Antártida en 1985, no sólo parece ser provocado por la actividad humana, sino también por los rayos ultravioletas provenientes del Sol: al debilitarse el efecto fotoquímico con la destrucción de esta capa que filtra la radiación solar, la alta energía incidente que llega a la Tierra modifica nuestro clima, de la misma forma en que lo venimos haciendo con la actividad antrópica durante el último siglo. Con sus dinámicas estelares, tales como el ciclo de 11 años de las manchas solares, el Sol modifica la estructura del campo magnético de nuestro planeta, presentándose la expansión y contracción de la atmósfera terrestre, con las variaciones en las temperaturas y densidades de la magnetosfera. Evidentemente, la imposibilidad de una predicción a largo plazo del comportamiento solar, así sea teórica, es que al ser la actividad solar un fenómeno caótico, en lugar de predicciones lo que procede es la elaboración de pronósticos. Este tipo de estimaciones, propio para cualquier fenómeno caracterizado por las incertidumbres, se dificulta en el caso del Sol, por el desconocimiento exacto del campo magnético solar y por la falta de registros históricos sobre radiación solar y rayos cósmicos, así la relación entre cambios de luminosidad solar y energía recibida en la Tierra, sea prácticamente lineal. Para ilustrar los cambios del clima que se han dado en todas las escalas de tiempo, a lo largo de la historia de la Tierra, tenemos además de las cinco grandes glaciaciones, cuyo último evento ocurrió en el Cuaternario, dos situaciones antagónicas y recientes: una, la “pequeña glaciación” asociada a un periodo frío ocurrido entre 1550 y 1850, en el que se presentaron tres picos fríos (1650, 1770 y 1850), pequeña edad del hielo acompañada de lluvias que coincidió con un período de baja actividad en las manchas solares. Y dos, el actual “calentamiento global” un efecto invernadero de celeridad excepcional ocurrido en los últimos 50 años, en el que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha alcanzado un nivel sin precedentes en los últimos de 500 mil años, fenómeno cuya característica fundamental es la ocurrencia de eventos climáticos extremos.
Para mostrar el alcance de la actual problemática, dos escenarios. El Ártico, está en peligro por el calentamiento global: el fenómeno facilita actividades depredadoras que amenazan esta “última frontera”, tales como prospecciones petroleras, pesca industrial y tráfico interoceánico. Degradar dicho ecosistema, traerá consecuencias insospechadas como elevación del nivel del mar, erosión costera y temporales. Y la Amazonía, donde el cambio climático y la deforestación comprometen este ecosistema que alberga el 30% de la biodiversidad de la Tierra; allí donde la selva se transforma en sabana, los apetitos del mercado presionan por los recursos del tercer reservorio de materias primas estratégicas del planeta, después del Oriente Medio y la Antártida. La degradación de la Amazonía traerá consecuencias trágicas para los pueblos indígenas que la habitan y para la biodiversidad, además de severas afectaciones climáticas globales. [Ref. La Patria. Manizales, 20014.08.4]
Imagen6.16:Mapasdependientes,espesoresdecenizasysusceptibilidadalosmovimientosenmasaen condiciónsaturadaydrenadadelsuelo,paraManizales.C.J.vanWesten,en: http://www.itc.nl/ilwis/applications/application06.asp
Permítanme una mirada aproximada a los problemas de Manizales para proponer algunos elementos de agenda pública, abordando el tema de la sostenibilidad en cuatro dimensiones: la ambiental, la social, la económica y la político-institucional, de conformidad con la teoría del desarrollo. En lo ambiental, si bien el escenario de las transformaciones del medio muestra logros significativos en la tecnología del control de la erosión y la prevención de los desastres, como hábitat la ciudad muestra que ya no es el poblado amable de mediados del siglo XX, sino una pequeña urbe de guetos duales donde la periferia se reparte: de un lado en los condominios cerrados, enverdecidos y con vías de acceso pero sin funciones significativas, allí donde los estratos altos se protegen de la entropía social expresada en una masas de desposeídos, la que del otro lado habita en guetos de estructura tugurizada ubicados en las zonas de riesgo, lugares donde el tejido social casi ha colapsado, la sociedad se ha fragmentado y la pobreza extrema arrincona a las personas entre la informalidad y la delincuencia. Aquí la propuesta es que la ciudad descentralice sus funciones, enriqueciendo la infraestructura periurbana popular para desarrollar ciudadelas autosuficientes que posibiliten el desarrollo del tejido social en las comunas de bajos estratos, equilibrando el equipamiento urbano con obras sociales, culturales, recreativas y de servicios.
En lo social, esta Manizales, ayer pujante, solidaria y laboriosa, pero hoy sin alternativas y afectada por las contradicciones que afectan a las sociedades de consumo en los escenarios urbanos, muestra señales de creciente deterioro, como los de la delincuencia juvenil, drogadicción y la preocupante proporción de personas en edad productiva que nutre las legiones de desempleados; y peor aún, el que la mitad de los niños esté desnutrida según
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información del Foro por Caldas, guarda coherencia con el hallazgo de un 85% de población que padece hambre en las muestras de dos capitales colombianas y dos escenarios rurales de Cundinamarca (UN Periódico Nº 140). Así que a modo de propuesta, en lo social habrá que priorizar el desarrollo del capital humano sobre el crecimiento económico, máxime ahora cuando los actores sociales han decidido apostarle al conocimiento como estrategia de desarrollo, en Manizales.
En lo económico, si bien en la década de 1920 el meridiano económico de Colombia pasó por esta capital, el que Manizales genere ahora cerca del 70% del PIB del departamento, solo refleja la pobreza rural puesto que eso sólo muestra la enorme brecha de productividad entre los sectores económicos de los medios urbanos y rurales del país. Y frente a la preocupante obsolescencia del sector industrial de Manizales, a la factura del impacto ambiental que entrará en vigencia, se suma la barrera del desempleo cuya causa real parte del precario nivel de una educación de baja calidad, como freno estructural para acceder a la ciencia, la tecnología y la innovación, y del profundo cambio en la estructura del empleo consecuencia de una revolución industrial cada vez menos intensiva en mano de obra. Por lo tanto, para esta dimensión indudablemente, tras aplicar la estrategia educativa habrá que apostarle a la ciencia, la tecnología y la innovación, como también a la cultura para integrar valores y saberes al conocimiento, buscando reconvertir el aparato productivo. Finalmente en lo político-institucional, si ayer fuimos reconocidos como el Departamento Modelo de Colombia, gracias a la excelencia de nuestra gente y de sus instituciones, tal cual se evidenció con la gestión de instituciones hoy casi centenarias como la Benemérita SMP (1912) y nuestra Cámara de Comercio (1913), en los actuales tiempos la moral pública se ha venido derrumbando como consecuencia de una cultura de antivalores: basta señalar que apenas una fracción del destino de los precarios presupuestos del erario público que se ha privatizado, ha sido éticamente cuestionada así la gestión de los inmorales actores goce del respaldo de quienes en nombre de la pasiva intelectualidad ejercen la conciencia ciudadana. En lo político-institucional, la propuesta es sustituir la gobernabilidad por la gobernanza, para fortalecer el Estado y apostarle a construir una democracia participativa nutrida en los valores más fundamentales de la sociedad, tales como el orden, la justicia, la solidaridad, la responsabilidad, la coherencia, el respeto, la libertad, la honestidad, el compromiso, la inclusión, la transparencia y la dignidad. En resumen, habrá que decir que cualquier sociedad siempre tendrá la fuerza para emerger de sus cenizas, siempre y cuando tenga la capacidad de creer en las personas; sólo que el camino para Manizales será más arduo cuanto más tarde en decidirse la sociedad civil de esta ciudad que nos invita a defenderla para no padecer más desgracias. [Ref: LA PATRIA, Manizales, 2010-02-28]
6.5.6-Nuestros bosques de niebla en riesgoImagen 1.17: Bosques de Niebla en Colombia. IAvH 2007.
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Estos ecosistemas únicos y de gran valor por su biodiversidad y como reguladores del ciclo hídrico y fuentes de estabilidad climática, podrían desaparecer en Colombia donde el modelo de ocupación del suelo entra en conflicto con su frágil estructura ecológica, en especial por la ganadería y el urbanismo como factores disipadores de su atmósfera húmeda y brumosa. Si queremos preservar los escasos relictos de dichas selvas nubladas que en Colombia llegaron a sumar 9,7 millones de hectáreas, de las que sólo resta la cuarta parte, habrá que mitigar el riesgo frente a la amenaza antrópica mediante acciones judiciales efectivas, y de protección, recuperación y adaptación al cambio climático. De lo contrario, los pocos bosques andinos nubosos que aún no hemos arrasado, y que aparecen entre 1800 y 3000 msnm, en mayor proporción sobre las vertientes occidentales de las cordilleras Occidental y Central (caso Río Blanco), podrían correr la misma suerte de los guaduales del país, poáceas representativas de nuestros andes tropicales que durante los últimos dos siglos cambiaron su extensión de doce millones de hectáreas a solo cincuenta mil, 20 mil de estas en el Eje Cafetero y 6 mil en Caldas.
En la región andina estos frágiles ambientes húmedos caracterizados por la neblina perenne, son un portento ya por la biota propia con variedad de epífitas, musgos, líquenes, hongos y helechos; ya por la alta riqueza de anfibios, con 121 especies en la Cordillera Central, 118 en la Occidental y 87 en la Oriental, (Cavelier et al. 2001); ya por las especies endémicas y en vía de extinción que albergan, como gallarias, tucanes, dantas de páramo, tapires, osos de anteojos, palmas, credelas y prunas.
Se estima que sólo el 2,5% de los bosques tropicales del mundo son nublados. Allí, el aire proveniente de regiones bajas, húmedas y cálidas, aporta humedad que en lugar de precipitarse se condensa, garantizando la vida de especies que dependen de un ambiente de saturación hídrica perdurable. De ahí la gravedad del daño que suele ser irreversible cuando se alteran los ciclos biogenéticos, en estos ecosistemas montanos de nuestros andes, considerados fundamentales para el mantenimiento de las fuentes de agua y como sumideros de carbono, y cono complemento del banco de germoplasma por sus plantas silvestres tropicales parientes de especies domesticadas. Según el Instituto Humboldt IAvH, la literatura especializada registra en el Eje Cafetero los siguientes bosques nublados: Caldas, en Manizales (Río Blanco) y Aranzazu (El Laurel); Quindío, en Salento (cuenca alta río Quindío y Reserva Acaime) y Génova (Servia y Mirlas); Risaralda, en Pereira, (Ucumarí, SFF Otún Quimbaya y La Suiza), Santa Rosa de Cabal (La Selva y la reserva Campoalegre), Mistrató (Alto de Pisones y El Empalmado), Pueblo Rico (Siato y PNN Tatamá) y Santuario (Los Planes). Faltarían otros, varios incluidos en áreas protegidas. Si dentro del rango de altitudes de dichos bosques, aún continúan incidiendo factores severos que comprometen dichos ecosistemas, cuando se trate de bosques de niebla vitales, donde la amenaza gravita comprometiendo la prestación de servicios ambientales esenciales y la biodiversidad, tal cual ocurre en Río Blanco, Chec y Cocora, por qué no aplicar el principio precautelar, y proceder con una figura de PNN para blindarlos, o en su defecto con una declaratoria de sujeto de derechos como alternativa última que les queda a los bosques de niebla para su pervivencia en Colombia, y luego retomar el programa del IAvH (2007) trazando nuevas metas de conservación y uso sostenible de la biodiversidad, a la luz de las nuevas problemáticas de nuestros bosques tropicales nubosos en la región andina, para actualizar la información sobre biodiversidad, reformular las políticas y metas que tenían alcance al 2010.
Lo anterior permitiría, controlar los factores que los continúa diezmado, e incorporar la amenaza del cambio climático no contemplada entonces por el IAvH, como fenómenos determinantes de primer orden para la pérdida de biodiversidad, y el deterioro de los servicios ambientales en áreas de baja altitud vecinas a centros urbanos importantes de las cuencas de la región andina, que es donde persisten las actividades y cambios de uso del suelo, que conllevan los impactos severos sobre los bosques nublados que hoy se extienden desde las selvas subandinas hasta el páramo.
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[Ref.: La Patria. Manizales, 2020.03.8]
6.5.7-Antropoceno…¿conceptoculturalogeológico?
RESUMEN:“Antropoceno”,términoqueprovienedelgriego“anthropos”(hombre)y“kainos” (nuevo),designaun nuevoperíodoenelquelahistoriadelplanetaylahistoriahumanaconfluyenyseentrelazan,ounaépocaenla queloshumanosactuandocomounafuerzaaescalaplanetaria,provocamosuncambioambientalsinprecedentes.
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Veamosenqueconsisteladualexpresiónquenosóloinvitaapensarensusorígenessinotambiénennuestro futuro.
En 2000 el Nobel de química Paul J. Crutzen y el Profesor de la Universidad de Michigan Eugene F. Stoermer, propusieron el Antropoceno en la escala del tiempo geológico, como una época asociada a la presencia de los seres humanos en el planeta. No obstante, darle sentido al término supone tener evidencias estrato-cronográficas, como marcadores de un fenómeno de extensión global. Aunque la época propuesta partiría del comienzo de un impacto humano significativo en la geología y los ecosistemas de la Tierra, desde la filosofía y otras disciplinas asociadas a las ciencias del comportamiento -antropología, ciencias políticas y sociología-, el Antropoceno ofrece múltiples miradas dado su carácter dual geológico y cultural.
Imagen6.18:PeríodosgeológicossegúnTheBritishGeolodicalSurvey,yLuces urbanas en La Tierra por investigadores de NASA GSFC y NOAA NGDC.
Así se trate de sustituir el Holoceno que es la época posglaciar que surge hace 11700 años como subperíodo del Cuaternario en la historia terrestre, o de insertar una subdivisión al Holoceno, para empezar veamos, entre otros impactos de la especie humana que servirían de punto de partida, el cambio climático antropogénico, ya como fenómeno que podría estar asociado al surgimiento de la Revolución Agrícola ocurrida entre 12000 a 15000 años atrás; como un fruto de la Revolución Industrial del Siglo XVIII, o como una consecuencia de la Gran Aceleración de 1945.
Uno, el advenimiento de la Revolución Agrícola en el Neolítico, porque tiene como antecedentes la invención de los calendarios y como consecuencia el surgimiento de los poblados. La agricultura y la ganadería empezaron en diferentes lugares del planeta de manera independiente y en distintas fechas; por ejemplo, a diferencia de egipcios y babilonios que cultivaron el trigo, posteriormente incas y mayas -quienes también desarrollaron sus calendarios basados en el Sol y en la Luna-, cultivaron el maíz. La dificultad de esta propuesta, es la falta de uniformidad temporal del proceso, que si bien explotó 8000 años aC en Mesopotamia y Egipto, tardó hasta el 6000-5000 aC en India y China, hasta el 4500 aC en Europa, y hasta el 3000-2500 aC en África y América. Dos, en cuanto a la Revolución Industrial relacionada con la era del vapor, por tratarse de la mayor transformación de la humanidad desde el Neolítico, fruto del cambio de una economía rural basada fundamentalmente en la agricultura y el comercio, a otra economía de carácter urbana, industrializada y mecanizada, lo que conduce a un incremento espectacular de la población y del percápita a partir de 1800 como nunca en la historia. No obstante, algunos investigadores contra argumentan que las implicaciones ambientales, fueron graduales. Y tres, respecto a la Gran Aceleración, se arguye el impacto del incremento en un tercio de la concentración del dióxido de carbono en la atmósfera por el uso de combustibles fósiles, con lo cual se ha debilitado la capa de ozono sobre la Antártida, aunque las fracciones más pequeñas son el resultado de la urbanización y deforestación. Al respecto, podemos señalar que pese a la presión ejercida por la humanidad en la naturaleza, haciendo que el
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planeta se caliente, el nivel medio del mar se eleve y los océanos se acidifiquen, los hechos globales aunque notorios, materialmente no constituyen evidencia estratigráfica. La inexistencia de capas en secuencia como prueba material de que la humanidad ha logrado convertirse en una fuerza geológica de ámbito planetario, invita a mirar otras causas de cambios dramáticos, diferentes a la biodiversidad (extinción del Mamut), la bioquímica de los mares (acidificación) y la físico-química atmosférica (gases de invernadero), para soportar el Antropoceno en evidencias geológicas de origen antrópico: de ahí que se proponga la era atómica por las huellas radiactivas de restos nucleares o los “plastiglomerados” como depósitos de residuos de aluminio, hormigón y plástico, fruto de la actividad humana. Si algo en común tienen algunos de estos fenómenos, sin capa rocosa como testimonio, es que varias de las consecuencias más sobresalientes se asocian a las emisiones de CO2, o a eventos de naturaleza funesta, donde sobresale el actual modelo energívoro y consumista que se expresa en una huella hídrica y ecológica que supera la biocapacidad del Planeta, razón por la cual, el fin de este Antropoceno podría marcarlo el cambio de nuestro modelo de desarrollo, si es que no queremos la desaparición de la vida comprometiendo la especie humana, de persistir en una vocación suicida. [Ref:. La Patria. 22 de Oc. De 2018]
En términos generales, el concepto de Antropoceno, pasa por dos huellas: la del carbono y la del agua. La del carbono o huella ecológica, se relaciona con la totalidad de gases de efecto invernadero (GEI) emitidos por efecto directo o indirecto de un individuo, organización, evento o producto; y la hídrica o del agua, se mide en volumen de agua consumida (o evaporada) y/o contaminada por unidad de tiempo. A finales del siglo XX, expertos de laSociedadparalaConservacióndelaNaturaleza,preocupación por los impactos derivados de las actividades antrópicas, crearon elprimermapadelahuellahumanadelplaneta.Los impactos de agricultura, la pesca, el urbanismo, la infraestructura, el transporte, la energía, y los residuos sólidos, líquidos y gaseosos, entre otras actividades, no dejan de crecer, y posiblemente su origen estaría asociado al del Antropoceno Veamos estos tres conceptos
1- HUELLA HÍDRICA EN COLOMBIA
Imagen6.19A:HuellaHídricadelaagriculturaenColombiasegúnLaWWF2012.
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RESUMEN:Alcuantificarlahuellahídricaazul,verdeygrisdelasactividadesagrícolasypecuariasdeColombia,se poneenevidenciaunagraveproblemáticaenlaRegiónAndina,relacionadalaconcentracióndelapoblaciónydel PIBnacional.Lamagnituddedichahuella,alcanzalos25000Mm3alaño,cuantíaenlaqueel85%esHHverde, el10%esHHazulyel5%HHgris.Alrespecto,debeconsiderasequelacuencaMagdalena-Cauca,aunque concentra32,5millonesdehabitantesequivalentesal65%delapoblacióndelpaís,sóloposeeel12%desu patrimonio hídrico subterráneo y el 13% de las escorrentías. En cuanto a la huella hídrica total del sector agropecuario,lasmayorescontribucionesprovienendelcafé,elmaíz,elarroz,elplátano,lacañadeazúcaryla palmaafricana.
El Estudio Nacional del Agua ENA (Ideam 2014) se ocupó de la Huella Hídrica en Colombia. Como herramienta que permite estimar el contenido de agua oculta en cualquier bien o servicio consumidos, la huella hídrica HH, además de tener en cuenta el agua consumida y contaminada, y sus usos directos e indirectos en procesos antrópicos, se basa en un desarrollo de tres conceptos previos: el Agua Verde, que mide el agua dulce superficial o subterránea incorporada y que no retorna a la cuenca origen; el Agua Azul, si se valora solo el agua de precipitación; y el Agua Gris, si trata del volumen de agua contaminada en la cadena de suministros. Según el ENA, en la demanda hídrica nacional, que en 2012 alcanzó 35.987 millones de metros cúbicos, la participación de usos por sector fue: 46,6% agrario, 21,5% energético, 8,5% pecuario, 8,2% doméstico, 5,9% industrial, 4,6% acuícola, 3,4% minero e hidrocarburos y 1,3% servicios. De dicha demanda, el 67% se concentró en el área hidrográfica de los ríos Magdalena y Cauca, el 16% en el Caribe y el 12% en la Orinoquía. En los cultivos permanentes, el de mayor HH azul fue la palma de aceite, seguido del plátano y la caña de azúcar; por su parte el de menor HH azul fue el café, que constituye también el cultivo permanente con la mayor HH verde de Colombia, seguido de caña, palma de aceite y plátano, mientras que el de la menor HH verde se encontró en flores y follajes. En los cultivos transitorios la mayor HH azul le correspondió al arroz de riego, seguido de la papa y el maíz, mientras la menor estuvo en el arroz secano. La mayor HH verde la presentó el maíz y el arroz de riego nuevamente, seguidos de la yuca y la papa, en tanto que la menor estuvo en los cultivos de trigo. En la Orinoquía y Amazonía los pastos de corte y forrajeros no presentaron HH azul por comportarse como cultivos transitorios de secano. Se denomina agricultura de secano la que en lugar de irrigación, utiliza la lluvia. En pastos ganaderos, mientras por áreas sobresalieron Vichada, Meta, Casanare, Antioquia, Arauca y Córdoba, al abarcar cerca de la mitad del pasto de Colombia, contrariamente, la superficie destinada a la ganadería extensiva en el Eje Cafetero solo representó el 2,3% y en el Tolima el 3%.
Al cuantificar la HH verde y azul para el sector agrícola y pecuario, como único sector con las dos huellas hídricas, el ENA estima a nivel nacional, una participación porcentual de 11% de HH azul, contra el 89% de HH verde. Pero otra cosa ocurre en la cuenca Cauca-Magdalena que cubre el 24% del área continental. Al respecto, dada la concentración del 70 % la actividad agrícola y del 80% del PIB del país en dicho territorio, allí se generó el 68% de la HH verde agrícola y el 66% de la HH azul agrícola; a esto se añade, que pese a la gran oferta hídrica de Colombia, la cuenca Magdalena-Cauca, aunque concentra 32,5 millones de habitantes equivalentes al 65% de la población del país, sólo posee el 12% de su patrimonio hídrico subterráneo y el 13% de las escorrentías. Si en la gran cuenca del Cauca-Magdalena sobresalen los valles del Cauca y Alto Magdalena por la abundancia de aguas subterráneas, dicha disponibilidad resulta precaria en el Magdalena Medio y Bajo y en el cañón del Cauca. Esto es fundamental para las previsiones sobre los efectos del ENOS (El Niño y La Niña), donde se prevén variaciones de caudales con respecto al periodo de referencia (2010), según los escenarios proyectados por el IMAT, así: Para el Magdalena Alto, reducciones del 1% al 42% durante el Niño e incrementos mayores del 30% durante La Niña; para el Magdalena Medio, con El Niño se presentarían disminuciones entre 1% y 35%, y con La Niña incrementos del 7% al 30%; para el Bajo Magdalena durante El Niño reducciones entre 20% y 46%, y con La Niña incrementos que superarían el 20%; en tanto que para la Cuenca del Rio Cauca, con El Niño las disminuciones excederían el 30%, y con La Niña los incrementos serían del 12% al 60%.
RESUMEN:LacrecientehuellaecológicadeColombia,consecuenciadelcrecimientodesupoblaciónydeunmodelo dedesarrolloqueprivilegiaelcrecimientoeconómicoacostadelosecosistemasydelbienestarsocial,amenazala capacidadbiológicaylaestructuraecológicadelpaís.Dadoelpesodeladeforestación,delacontaminacióndel agua,delusointensivodelautomóvilydeunaexpansiónurbanairresponsable,losretosparalasustentabilidad
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ambientaldeColombianosolopasanporlaspolíticasurbanas,delagua,ydelagro,sinotambiénporlasdel transporteydelsectorenergético.Mientrasanivelgloballabiocapacidadpercápitaesde1,8hayenColombiade 3,4ha,nuestrahuellapercápitaen2014,llegóa1,9ha.
Imagen6.19B:BiocapacidadV.S. Huellaecológicapercápitaporpaíses,al2014.Enverde,superávit,yenrojo déficit.Fuente:GlobalFootprintNetwork
Entre 1960 y 2017, mientras la población de los centros urbanos del mundo pasó del 33,5% al 54,7%, en Colombia en dicho período el porcentaje varío del 45% al 77%. Si las demandas al planeta continúan con un horizonte en el cual al 2030, tres cuartas partes del consumo energético mundial provendrá de combustibles fósiles, la huella ecológica cuyo percápita en Colombia alcanzando 2 hectáreas excede el percápita de 1,2 hectáreas como límite de la capacidad del planeta, en el 2035 se requerirá el equivalente a dos Tierras, salvo que modifiquemos el actual modelo de desarrollo consumista. Sí además de las actividades agrícolas e industriales, también la expansión urbana continúa presionando la estructura ecológica, se generarán impactos al medio ambiente en las áreas urbanas, al romperse el equilibrio territorial y desestabilizar el hábitat.
Si un concepto central en la conservación ambiental mundial, es “el desarrollo sostenible” descrito en el Informe de la Comisión de Bruntland (1987), como un “desarrollo que satisface las necesidades de la generación presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”, además de combatir la contaminación como problemática de la cual todos somos responsables, debemos propiciar una estructura urbana compatible con una movilidad sostenible en materia de emisiones, y un urbanismo soportado en un modelo de ocupación territorial no conflictivo que se adapte al cambio climático. De ahí la necesidad de una política pública orientada a la silvicultura urbana y al cuidado de las áreas protegidas que en la ciudad no hemos tenido.
En Colombia, donde 735 de los 1122 municipios talan al menos una hectárea de bosques al año, un tema fundamental en la estabilidad del territorio lo constituye la conservación de los ecosistemas, máxime ahora cuando la amenaza del calentamiento global arrecia: si destruimos los bosques, no sólo estamos arrasando sumideros de carbono -dado que la captura de dióxido de carbono CO2 por metro cuadrado al año es de 212 gramos en el follaje y de 646 gramos en las raíces-, sino que también estaríamos generando riesgo de suministro de agua a través del descontrol hídrico y pluviométrico, incrementando de paso el mayor riesgo de sequías e inundaciones. No olvidemos que el cambio climático está comprometiendo al 63% de las ciudades del mundo, y que 1600 millones de habitantes del planeta son pobres que enfrentan la carencia de alimentos, agua y medicinas, entre otros recursos que provee el ecosistema que estamos degradando para satisfacer los apetitos del mercado en un modelo de desarrollo consumista e irresponsable; esto, en un mundo con 60 mil especies de árboles, en el cual a pesar de que cerca del 46% de los bosques han sido arrasados, la deforestación como amenaza continúa: para el caso de Colombia, donde tenemos 7500 especies arbóreas y las dinámicas deforestadoras continúan, hemos reducido el 80% del hábitat de algunas, entre las cuales aparecen: abarco, caobas, cedros, palo rosa canelo de los andaquíes, con amenaza severa.
La huella ecológica, como indicador de insostenibilidad que mide la superficie requerida, no sólo para obtener los recursos y el aire que respiramos, sino también para absorber los residuos de una determinada población -entre ellos el CO2 como gas con efecto de invernadero que vertido a la atmósfera puede reducir la nubosidad y las precipitaciones-, obliga a mirar el tema de la energía y los combustibles: en Colombia según la UPME (2015), el consumo de energía se concentra en los sectores transporte (40,90%), industrial (29,36%), residencial (16,72%) y sector terciario (5%). Si bien en el Transporte la principal fuente son los combustibles fósiles; en cuanto a la industria, el cambio en la actividad económica desde la producción artesanal a la agroindustria y a la producción de bienes de capital, ha intensificado el uso de energía; y respecto los hogares, el 70% de la energía eléctrica lo consumen aire acondicionado, ventilación y electrodomésticos.
Finalmente: al 2030, Colombia debe establecer como meta, tres ejes fundamentales: incrementar las energías renovables no convencionales, apostarle a mejorar la eficiencia energética, y a reestructurar el transporte para bajar el uso de hidrocarburos, apostándole a un transporte intermodal de carga con trenes e hidrovías en lugar de tractomulas; y desarrollando sistemas colectivos limpios de transporte urbano, en lugar de una movilidad motorizada basada en automóviles particulares. * Profesor Universidad Nacional de Colombia. [Ref.: La Patria. 2018-10-8]
6.5.9. Colombia: retos y desafíos del cambio climático
Imagen2.20A:EscenariosdelCambioClimáticoal2100.IDEAM. .
El calentamiento global, predice el crecimiento de las temperaturas del planeta durante las próximas décadas, tal cual lo estamos observando en Colombia con el deshielo de nuestros glaciares, al igual que en los registros del valor medio de la temperatura observado en la atmósfera terrestre. Aunque el clima del planeta siempre ha variado, el problema es que el ritmo de estas variaciones que han surgido desde la Revolución Industrial, se puede observar también a principios del siglo XX, y se ha acelerado de manera anómala durante las últimas décadas. Aunque el fenómeno puede tener entre sus causas la mayor actividad solar, también es el resultado del aumento de concentraciones de gases de invernadero asociados a la acción antrópica. Con el cambio climático, El ENSO, un patrón climático que consiste en la oscilación de los parámetros meteorológicos del Pacífico ecuatorial, como fenómeno cíclico que consta de dos fases: la cálida o de El Niño, y la fría o de La Niña y que, por su comportamiento errático, aunque se ha intensificado por el calentamiento de la Tierra no se predice, sino que se pronostica. En el caso de Colombia, además de facilitar durante El Niño la ocurrencia de incendios forestales y exacerbar las tormentas y ciclones, y de comprometer la seguridad alimentaria y el suministro del agua, también con La Niña trae temporadas invernales acompañadas de fenómenos extremos y menos huracanes. Para Perú, los impactos del ENSO, de conformidad con la posición de la ZCIT, son los contrarios. ¿Y Colombia qué’
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Las consecuencias del cambio climático para Colombia, serán letales por los pasivos ambientales fruto de la desproporcionada intervención humana: mientras que la migración de las zonas de vida en 170 m de altitud por grado centígrado conforme el clima varíe, en un escenario de ecosistemas fragmentados pasará factura a cientos de especies amenazadas que están quedando en riesgo de colapso en el 86% del patrimonio natural de la región andina según el IAvH, al tiempo que el aumento en el nivel del mar incrementará la erosión en nuestras costas y litorales, habrá riesgo de desabastecimiento de agua en 235 cabeceras según la Defensoría del Pueblo, y mayores desastres por avenidas torrenciales e inundaciones.
El efecto negativo para la ecología del país relacionado con la dinámica del cambio gradual del clima, y para las comunidades vulnerables a las amenazas de eventos climáticos extremos, al estar exacerbado por la explotación insostenible de recursos presionando la estructura ecológica en diversos territorios de la geografía nacional, pone en entredicho el quehacer de las fuerzas del mercado privilegiando el crecimiento económico sobre los temas ambientales y sociales, lo que se revierte en crecientes costos ambientales que se socializan para soportar un modelo de desarrollo en el que los beneficios de instrumentalizar la naturaleza se privatizan en beneficio del confort de élites consumistas y del incremento de las rentas para empresas y países desarrollados.
Tras haber reducido los bosques de niebla al 25% y los bosques secos al 8% de Colombia, y arrasado las rondas hídricas, dada la vulnerabilidad asociada al descontrol hídrico y pluviométrico, preguntémonos que ocurrirá con algunas especies con baja tolerancia a las variaciones del clima. Según el Instituto Carnegie de Ciencias, la Institución Central Clima y la Universidad de California, la velocidad a la cual los ecosistemas tendrán que adaptarse durante los próximos 100 años, las velocidades en metros por año para diferentes ecosistemas, son: en bosques de coníferas tropicales y subtropicales, 80 m; en bosques templados de coníferas, pastizales y matorrales de montaña, 110 m; en zonas más llanas, incluidos desiertos y matorrales áridos, 710 m; en manglares, 950 m; y en pastizales inundados y sabanas, 1.260 m.
Para valorar el daño ambiental que hemos ocasionado, basta señalar que desde que se creó Cormagdalena (1991), como consecuencia de la deforestación y pérdida de complejos de humedales, sumadas a la contaminación por aguas vertidas y no tratadas desde centros urbanos, y por 1200 minas de aluvión que usan mercurio, la pesca en el principal río de Colombia se ha reducido al 10%, se han blanqueado el 80% de los corales entre Cartagena y Santamarta, y propiciado el desbordamiento del río reclamando el espacio perdido en la Depresión Momposina, situaciones que obligan a preguntarnos qué proyectos de magnitud existen en Colombia que velen radicalmente por la protección del medio ambiente y la preservación de sus ecosistemas estratégicos.
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Imagen6.20.C:Colombia:ecosistemasamenazadosyvulnerabilidadal¿CambioClimático(IAvHyPMA)
Sabemos que Colombia, país que se ha comprometido con una reducción del 51 % en las emisiones de Gases de Efecto Invernadero al 2030 para aportarle a la acción climática global, además de corregir las prácticas culturales con el fin de modificar comportamientos y actividades antrópicas que degradan el medio ambiente, también requiere de otras estrategias como desarrollar energías renovables alternativas de viento y sol, y acciones como derrotar la deforestación y resolver los conflictos entre uso y aptitud del suelo, restablecer las rondas hídricas fundamentales para la conectividad biológica y recuperar áreas degradadas, máxime cuando la erosión afecta tres cuartas partes de la región andina, lo que explica el grave impacto de los sedimentos del río Magdalena estudiados por Juan Darío Restrepo de EAFIT.
Ahora, dada la condición del país en vía de desarrollo y vulnerabilidad al factor climático por su condición tropical, y con una economía basada principalmente en la agricultura, considerando la fragilidad y estado de nuestros suelos, a lo que se suma la fragmentación social y espacial del territorio y exposición a las amenazas hidrogeológicas de multitud de poblados, la necesidad de resolver la precaria capacidad de respuesta y adaptación de nuestras ciudades y campos, exige generar información de detalle con el concurso de la academia, para tomar decisiones confiables y apropiadas, mediadas por una investigación que priorice los derechos bioculturales en las regiones y lugares más vulnerables de cada territorio.
Lo anterior invita a revisar las políticas públicas y estrategias sectoriales, donde la clave estará en implementar programas y acciones de largo plazo para avanzar en la adaptación al cambio climático y viabilizar el aprovechamiento de nuestros recursos estratégicos con un enfoque biocéntrico, mediante procesos ambientales y sociales participativos. Esto, buscando entre otros objetivos: convertir las rentas de los recursos primarios en capacidades humanas, fortalecer el quehacer de las instituciones ambientales y la sociedad civil, ordenar las cuencas para blindar el patrimonio hídrico y la biodiversidad en áreas estratégicas, construir paisajes resilientes en los ecosistemas, y fortalecer los procesos culturales endógenos para proteger las comunidades rurales y artesanales de agresiones industriales, enclaves mineros y actividades extractivas ilegales.
*Documento del Observatorio Astronómico de Manizales. In: U.N. Periódico. Agosto 1 de 2022.
Geotecnia para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
La Zona Andina Colombiana aloja el 80% de la población del país, cuenta con la mayor cobertura en infraestructura; en ella se establecen ciudades y poblaciones; sus laderas y valles tienen áreas destinadas a explotaciones agropecuarias, actividades que generan impactos severos en los componentes físico y biótico reflejados en el incremento de las aguas de escorrentía, la invasión, el cambio o la interrupción de drenajes naturales con efectos como el incremento de la carga de lavado y de acarreo, movimientos en masa y sedimentación de cauces, todos afectan infraestructura, ciudades y zonas de cultivos. Los proyectos lineales de montaña cruzan con frecuencia cauces torrenciales, afectados por socavación o sedimentación, que resultan afectando y en muchas ocasiones destruyen estructuras del proyecto con pérdidas económicas difíciles de cuantificar. La figura 7.1 presenta problemas en una vía por la actividad de un torrente inestable.
En forma simultánea los proyectos de ingeniería alteran, en muchas ocasiones, la dinámica de los cauces torrenciales y aceleran la socavación o la sedimentación del lecho arreando problemas sobre sus estructuras.
La ciencia relacionada con el estudio de cauces torrenciales es relativamente nueva, hace falta investigación vinculada con la dinámica de corrientes en ambientes tropicales, y materiales de origen volcánico, con el objetivo de atender problemas por socavación o sedimentación de cauces, las variables que gobiernan la acción hidráulica, el transporte y la sedimentación de sólidos, entre otros. El estudio de los cauces torrenciales tiene como objetivo plantear las acciones que permitan corregir en forma eficiente los problemas relacionados con la dinámica torrencial, principalmente la relacionada con los caudales que fluyen por un cauce. Se pretende presentar en este capítulo los principios básicos de la corrección de cauces torrenciales y expresar las experiencias que sobre el tema se tienen en varias partes de nuestro país.
El torrente se identifica como un lecho de un cauce natural que tiene unas características definidas:
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• Sus pendientes son altas e irregulares.
• Los caudales son muy variables y son frecuentes avenidas son súbitas
• Se presenta carga de sedimentos en las aguas: el material transportado por la corriente es por lo general grueso
• La cuenca tributaria es de extensión reducida y por lo general deforestada.
Los trabajos de restauración de los cauces torrenciales se enfocan a realizar acciones en laderas y taludes, por medio de prácticas de control de erosión y regulación de caudales al hacer el manejo de las aguas de escorrentía y establecer vegetación, y en los cauces y drenajes naturales se construyen obras de corrección de los procesos de erosión severa. El tratamiento de una parte influencia la otra.
Las laderas deforestadas o desprovistas de vegetación generan grandes volúmenes de sedimentos (carga de lavado), originados en la erosión pluvial, laminar, en surcos y los movimientos en masa; todos estimulados por el impacto de las gotas de lluvia, la energía de las aguas de escorrentía y la erosión fluvial (lineal) en un lecho erodable e inestable.
Los tratamientos en las laderas se soportan en las obras mecánicas de conservación de suelos, como perfilado de taludes, instalación de canales de corona, a media ladera y acequias, todos con el fin de fraccionar la pendiente y desviar el agua lluvia que sobrepasa la capacidad de infiltración del suelo. Estas obras son la garantía para la estabilidad de las otras medidas.
Las prácticas de conservación están orientadas a proteger los suelos de laderas desprovistas de vegetación, por lo general de pendientes fuertes, con el establecimiento de la cobertura vegetal adecuada que estimule el arraigo de plantas de establecimiento y crecimiento rápido, herbáceas, rasantes, colonizadoras, que mejoran la capacidad de infiltración, protegen el suelo de los elementos del clima que los pueden alterar y mejoran la estructura del suelo.
La vegetación debe brindar protección al suelo del impacto de la lluvia, del intemperismo y a la vez aporte la materia orgánica abundante que mejora las condiciones edafológicas del sustrato y estimulan el arraigo de otras especies vegetales que ejercen control sobre los elementos del clima que pueden afectar el suelo como las temperaturas elevadas o los vientos fuertes que secan el suelo.
Los tratamientos más comunes son el establecimiento de vegetación con abonos verdes, los empradizados, los emplastos, la siembra de plántulas, entre otros: su aplicación en cada caso depende de las condiciones locales, de la calidad del suelo, la disponibilidad del material vegetal, la mano de obra y la disponibilidad de insumos.
Cuando se trata de recuperar áreas desprovistas de vegetación se recomienda realizar el establecimiento de coberturas rasantes que garanticen el 100% de cubrimiento al suelo para amortiguar las gotas de lluvia cerca de la superficie, lográndose la disipación de energía. Los árboles no cumplen con eficiencia la función de protegen el suelo de las variaciones del clima ni del impacto de la lluvia; esto se logra con las coberturas rastreras que son eficientes para disipar la energía del agua a nivel de superficie del suelo. La vegetación establecida conserva los recursos que hacen posible la evolución vegetativa de los estratos rasantes a los arbustivos y a los arbóreos lográndose la conservación del suelo, la regulación de las aguas y del clima.
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Las laderas deforestadas son tratadas con el establecimiento de bosques de especies nativas eficientes en mejorar las condiciones locales de temperatura, humedad relativa, luminosidad, vientos; son reguladores de caudales, retiran de circulación la carga de lavado y estimulan la presencia de flora y fauna que fortalecen los ecosistemas.
Las masas forestales, según J.M. Gandullo (1990), generan un microclima, que él llama ecoclima, en comparación con el de un sitio con vegetación rasante es: menos luminoso, con reducción hasta el 90%; menos caluroso, con disminución de unos 4°C en la temperatura media anual; menos ventoso y más húmedo. Además, los bosques tienen una influencia marcada en el origen de las lluvias convectivas y orográficas, en la intercepción y en las lluvias horizontales (neblina).
Las lluvias orográficas muy frecuentes en la zona Andina Colombiana, son influenciadas por la vegetación en dos aspectos: los bosques incrementan la altura efectiva de la ladera y en consecuencia los desniveles que deben remontar las nubes, lo que equivale a un incremento en la precipitación, y el efecto de fricción de las copas irregulares de los árboles disipa al energía y disminuye la velocidad del viento.
La menor luminosidad induce cambios en la composición de las especies rasantes y arbustivas estimulando la aparición del sotobosque, con el incremento de hojarasca y humus encargados de regular las aguas y filtrar los sedimentos.
Las masas boscosas estimulan la infiltración debido a la presencia de mayores obstáculos de tallos y hojarasca que disminuyen la velocidad de las aguas de escorrentía, aumentan su recorrido y disipan la energía de la corriente; las raíces por su parte aumentan los canículos en el suelo y la posibilidad de infiltración.
El compendio físico de la cuenca, el clima y la vegetación definen las características fluviales y torrenciales del curso de aguas que la drena, con un flujo de agua y sedimentos encargados de modelar el cauce a través de procesos de erosión, socavación, transporte y sedimentación.
La principal dificultad para el tratamiento de cauces se origina en las características del lecho en las pendientes medias y la presencia de estructuras que están determinadas por factores fuertemente interrelacionados como la sección hidráulica, los caudales líquidos y los caudales sólidos. Los caudales líquidos determinan los caudales sólidos y la sección hidráulica; el caudal sólido a su vez, impone variaciones en la sección hidráulica y en el caudal líquido, al disipar la energía.
7.2.2.1 El lecho.
El lecho del cauce puede estar conformado por suelo cohesivo (arcillas y limos), donde las fuerzas que evitan el movimiento del suelo se deben a la cohesión desarrollada por las partículas, porque su peso no ejerce ninguna resistencia. Cuando la partícula es desprendida por el movimiento del agua, desaparecen las fuerzas de cohesión y la partícula es mantenida con facilidad en el agua. Al cesar el movimiento muchas de ellas quedan en suspensión.
En los lechos conformados por materiales no cohesivos (arenas, gravas, cantos y bloques) el peso de las partículas es la fuerza principal que se opone al movimiento. Cuando el material es acarreado por la corriente encuentra estas fuerzas resistentes y cuando cesa la acción del agua, las partículas se detienen, caen y se depositan.
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Las principales características que interesan en el material granular son las referentes a las partículas en sí: el peso específico, tamaño, forma y velocidad de caída dentro del agua.
En cuanto al tamaño de las partículas se pueden determinar diámetros representativos en la curva granulométrica, útiles para el análisis de los sedimentos y del lecho:
• El diámetro característico d90 (Meyer Peter) o d85 (Simmons y Richardson) y d65 (Einstein), permite caracterizar la rugosidad del contorno.
• El d50 (Meyer Peter) y d35 (Einstein) permiten caracterizar la movilidad.
Los lechos formados por roca (contorno fijo) ejercen control vertical y horizontal: en estos lecos la corriente requiere mayor trabajo para labrarlo.
Como consecuencia del trabajo de un río, este evoluciona el perfil longitudinal del lecho ajustado al nivel de base de erosión, y está definido por una curva continua que forma la línea de fondo de la corriente desde su cabecera hasta su desembocadura. Si bien el perfil longitudinal de una corriente joven (recién formada), coincide con el perfil superficial irregular del terreno, en una corriente bien establecida es una curva cóncava hacia arriba que tiende a ser una hipérbola. Esto resulta del ajuste de cada parte del perfil a las condiciones de la corriente en cada tramo.
En su curso superior el caudal de la corriente es bajo, pero debido a la pendiente alta de la cuenca, el gradiente del cauce es alto; su carga de sedimentos no es muy grande por lo que su energía se consume en profundizar el cauce. En el curso bajo el caudal es mucho mayor; por esta razón y debido a que su canal es más eficiente y su carga es de grano más fino, la corriente mueve su carga sobre un gradiente menor y la erosión de fondo es mínima. En puntos intermedios se presentan condiciones intermedias: la pendiente se hace más suave hacia aguas abajo, mientras que, se incrementa gradualmente hacia aguas arriba.
Con el paso del tiempo, cuando la corriente corta en el fondo hacia el nivel de base, el perfil longitudinal es gradualmente menos pendiente en su conjunto.
El nivel de base es el punto más bajo al cual una corriente puede erosionar su cauce, se puede controlar temporalmente por accidentes tales como un lago, la presencia de rocas muy resistentes en el fondo del lecho o por el incremento del nivel de la corriente principal, donde entrega un tributario.
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Si por alguna razón este nivel se eleva o desciende, la corriente ajusta su perfil longitudinal. En la Figura 7.3 se puede apreciar el ajuste del canal por la construcción y el retiro de un dique. La construcción eleva el nivel de base del río y al imponer una velocidad menor aguas arriba, se presenta el depósito de sedimentos en esta sección del canal y la erosión aguas abajo; el retiro del dique incrementa la velocidad de la corriente y acelera la erosión de los sedimentos que se habían depositado, y estimula el depósito de sedimentos en la sección que se había erosionado abajo del dique. (Leett y Hudson, op. cit.).
Se presentan en ciertos puntos donde las pendientes cambian abruptamente debido a la presencia en el lecho de rocas resistentes a la erosión, alternadas con rocas débiles en el perfil, o por curvas del cauce. Considerando la magnitud del tiempo geológico, estas irregularidades "tarde o temprano" son niveladas.
7.2.2.2
El flujo de agua concentrado en los canales de drenaje, se expresa como caudal, es decir, como el volumen de agua que pasa a través de una sección dada del canal, en la unidad de tiempo.
Según lo exponen Longwell et al (1950) el caudal está controlado por dos factores: el área de la sección transversal del canal y la velocidad de flujo de la corriente.
Pendiente de la corriente original
Lago Dique
A
Deposito a lo largo dellecho de la corriente aguas arriba del lago Pendiente de la nueva corriente Depositos en lago
Canalde erosiónaguas abajo del dique Pendiente inicial
B C
Erosión de los depósitos fluviales y del canal
Dique y lago destruidos Depósitos en la sección erosionada delcanal
Restablecimiento de la pendiente de la corriente original
a. Cambio en las condiciones del canal impuesto por la construcción de la presa.
b. Ajuste del canal al nuevo nivel de base. Se presenta depósito aguas arriba de la presa debido a la disminución de la velocidad de la corriente.
c. Reajuste del canal por el retiro del dique originado por el trabajo de la corriente sobre los sedimentos, debido al incremento de la velocidad.
Figura 7.3 Ajuste del canal por construcción y retiro de una presa.
Tomado de Leet et al. (op. cit.)
La velocidad de flujo a su turno depende de: a) La pendiente longitudinal del canal,
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b) El volumen de agua, expresado como "caudal"
c) La carga sólida acarreada, d) La naturaleza del lecho (rugosidad y erodabilidad)
e) las dimensiones y la forma del canal.
A continuación se analiza la interacción de estos factores.
• Caudal y velocidad.
Figura 7.4 La variación del nivel de la corriente induce variaciones en el lecho del cauce. Los niveles máximos estimulan mayor socavación y a los niveles de estiaje le corresponden niveles de menor socavación.
El caudal puede expresarse en función de las dimensiones del canal y de la velocidad de flujo mediante la siguiente expresión:
Durante la creciente de un río, éste es más ancho y su nivel más alto, a la vez que supuestamente más profundo, con lo cual se presenta un ajuste del canal. Ajustes del mismo tipo se presentan en época de estiaje.
A este respecto Lett y Hudson (1974), presentan una serie de consideraciones interesantes, basadas en registros experimentales de Leopold y y Maddock, sobre la relación entre el caudal y las dimensiones del canal y velocidad de flujo.
Se investigó primero lo qué ocurre cuando el caudal aumenta en una sección de una corriente. En este caso se comprobó que, con el aumento del mismo, el ancho, la profundidad y la velocidad se incrementan en forma proporcional, tal como se aprecia en la Figura 7.4.
Se estudiaron después, los cambios que operan en varios sitios a lo largo del mismo cauce. Por intuición se sabe que, hacia aguas abajo, el caudal y consecuentemente el ancho y la profundidad del cauce de la corriente aumentan, debido a la mayor cantidad de agua que aportan las corrientes tributarias.
Se pudo establecer que, con el incremento del caudal hacia aguas abajo, según datos tomados de 3 sitios de aforo, para una condición particular de los flujos de avenidas y estiaje, la profundidad, el ancho y aunque nos sorprenda un poco, también la velocidad, se incrementan proporcionalmente, a pesar de la disminución de la pendiente. Respecto a esta última afirmación, se debe tener en cuenta que la velocidad debe incrementarse hacia aguas abajo, dado que se requiere manejar mayor caudal. Analicemos ahora cómo influye en la velocidad el incremento de fricción por el mayor perímetro mojado, cuando se incrementa el nivel del agua en la corriente de un río o canal. Por lo general, el ancho del canal es mayor que la profundidad y en la condición de flujo de agua, las paredes y el fondo que integran el perímetro mojado del canal, oponen resistencia de fricción.
West (1995), establece que, cuando se incrementa la profundidad en una corriente, el incremento del perímetro mojado es menor, en forma proporciona que el incremento del área de la sección mojada.
En la Figura 7.5 se puede apreciar cómo, en una sección transversal fija, el nivel del agua antes (a) y después (b) por un incremento de caudal, se incrementa el perímetro mojado en menor proporción que el incremento del área de la sección.
Figura 7.5 En las figuras a y b, el incremento del perímetro mojado es casi de 16% mientras que el incremento del área de la sección transversal se acerca al 100%.
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El material sólido que es transportado por la corriente recibe el nombre de sedimento. En ingeniería se
Alta velocidad baja turbulencia
Velocidad y turbulencia intermedias
Velocidad baja, alta turbulencia Figura 7.6 En cauces torrenciales predominan bloques en los acarreos. (Fotografía Carlos E Escobar)
Cargasuspendida
Los sedimentos transportados que enturbian el agua, constituyen la carga suspendida; en tanto que, los fragmentos mayores que son arrastrados por el piso del lecho, conforman la carga de fondo.
Figura 7.7. Modalidades de transporte de detritos con la velocidad de la corriente
Tomado de Robinson, (1990).
suelen dividir los sedimentos en dos grupos, según su origen: la carga de lavado que proviene de las laderas tributarias del cauce; está gobernada por el suministro por la erosión hídrica de finos y arenas y es independiente de las condiciones hidráulicas de la corriente. La figura 7.6 presenta el cauce del río San Eugenio. En el lecho son notorios cantos y bloques que moviliza la corriente durante las crecientes. La carga del material del lecho corresponde a los materiales del lecho del cauce, está determinada por la capacidad de transporte del flujo, estando estrechamente relacionada con el caudal líquido. Estos materiales pueden ser transportados tanto en acarreo como en suspensión.
La carga total de sedimentos es la suma de la carga de lavado y la carga del material del lecho.
El agua que circula por las redes de drenaje, realiza cuatro tipos de trabajo diferentes: 1) desalojo y tratamiento de las partículas acarreadas, 2) modificaciones en el relieve, 3) transporte de los materiales desalojados, 4) sedimentación de estos materiales a lo largo del valle, o en lagos y mares. Se pueden distinguir 4 modalidades de erosión fluvial: acción hidráulica, atrición, corrasión o abrasión y corrosión.
a. Acción hidráulica.
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Es la fuerza misma del agua, capaz de desalojar partículas de suelos y arrancar bloques y fragmentos grandes de roca, del fondo o paredes de un cauce, dejando expuestas superficies ásperas, que poco a poco se van desgastando y suavizando por abrasión. El material retirado del lecho, es incorporado gradualmente a la carga sólida, incrementándose con ello, el poder abrasivo de la corriente.
Es la fragmentación y desintegración de los bloques de roca al chocar entre sí y con el lecho, mientras son arrastrados por la corriente.
La corrasión o efecto lija es el desgaste de las rocas causado por el impacto de los granitos de arena arrastrados por el viento o el desgaste mecánico entre los bloques acarreados por la corriente y el contorno del lecho, o entre los fragmentos mismos que se mueven a velocidades diferentes, cuando los minerales más duros actúan sobre los menos competentes.
Por lo general todas las corrientes acarrean fragmentos y bloques de roca producidos, bien por la acción hidráulica a lo largo de los cauces mayores o sus tributarios, o bien, por el aporte directo desde las laderas. La abrasión opera entonces conjuntamente con la acción hidráulica, en el desgaste y redondeado de los fragmentos acarreados. Está testimoniada por la presencia en el fondo del cauce de oquedades cilíndricas que pueden alcanzar algunos metros de diámetro y profundidad variable, y que son excavados por los fragmentos de roca, que trabajan en esos huecos como una broca gigantesca.
La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. Esta que es la modalidad de erosión fluvial más agresiva, se debe a la acción disolvente del agua de los cauces naturales, la cual por lo general está cargada de ácidos y óxidos. Las rocas disueltas por esta acción son luego transportadas en estado de disolución.
Las corrientes de los cauces naturales, transportan su carga de tres maneras diferentes: en estado de solución, en suspensión y por tracción. En este último caso los fragmentos de roca se desplazan saltando, rodando, o por jalamiento, de manera más o menos intermitente. La carga se distribuye entonces en tres porciones: carga disuelta, carga suspendida y carga de fondo. Las sustancias transportadas en solución provienen del agua subsuperficial y otra parte directamente del escurrimiento, pero solo una porción pequeña del material disuelto que se encuentra en la corriente de agua, es disuelto por la corriente misma. Las partículas más pequeñas y livianas se mueven más fácil y rápidamente (carga suspendida), mientras las más grandes se desplazan rodando sobre el lecho en forma más lenta y menos continua que las partículas que viajan en suspensión (carga de fondo). (Figura 7.7).
a. Desalojo y tratamiento de las partículas acarreadas.
La capacidad del agua para desalojar las partículas de suelo y los fragmentos rocosos del lecho de una corriente, constituye una primera tarea selectiva que depende de la velocidad con la cual, la corriente puede separar partículas de diferente tamaño. En la gráfica muy conocida de la Figura 7.8, se aprecia cómo, con una velocidad de 30 cm/seg, el agua de una corriente puede separar del lecho las partículas de arena fina, mientras que para desalojar partículas más finas o más
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gruesas, se requiere velocidad más alta; esto debido a que las más gruesas tienen mayor masa y las más finas mayor cohesión.
a. Caudal normal
b. Al aumentar el caudal se incrementa la velocidad y se profundiza el cauce.
c. El caudal ha disminuido con lo cual se reduce la velocidad y se deposita nuevamente material en el cauce.
También se puede observar que, tratándose de un mismo tamaño de partícula, cuando la velocidad de la corriente decrece, aumenta la tendencia a la sedimentación; pero, si aumenta el tamaño de la partícula, disminuye el poder de transporte del agua. Así por ejemplo: una partícula de 0.02 mm es desalojada de su lecho, cuando la velocidad de la corriente supera una velocidad aproximada de 50 cm/seg; la corriente puede transportarla, mientras la velocidad se conserve en el rango de 50 cm/seg a 0.15 cm/seg y se deposita por debajo de esta última velocidad. Si la velocidad de la corriente decrece lentamente, las partículas más grandes y pesadas se detienen y sedimentan, mientras las partículas pequeñas siguen su movimiento provocando una clasificación por tamaños y densidades. Solo rara vez la velocidad de la corriente se detiene tan repentinamente que las partículas de diferente tamaño se depositen juntas, pero puede ocurrir cuando una corriente emerge de la zona montañosa a la zona plana formándose entonces un abanico aluvial.
Figura 7.9 Modificaciones en la sección transversal de un cauce por los cambios de caudal. Tomado de West, 1995.
Se denomina "capacidad" al modelado del canal por una corriente. El modelado ocurre en las tres dimensiones: lateral cuando el lecho del cauce migra lateralmente, vertical cuando el lecho profundiza y remontante cuando migra hacia la parte alta de la cuenca. Los dos últimos modelados son más frecuentes en cauces torrenciales y el primero en cauces de llanura.
Por su parte la "competencia" se refiere al tamaño más grande de fragmentos que es capaz de transportar una corriente y depende de la velocidad, de la densidad y del caudal de la corriente, siendo máximo durante las avenidas.
Se ha calculado que la competencia varía con la sexta potencia de la velocidad y la capacidad con la tercera potencia de la velocidad.
La velocidad de la corriente se incrementa cuando aumenta el caudal durante avenidas; el incremento puede no ser periódico o establecido en términos exactos, lo que hace muy difícil la aplicación de expresiones matemáticas.
Figura 7.8. Velocidades críticas de la corriente para el inicio del movimiento, transporte de sedimentos en función de su tamaño.
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El incremento en la velocidad de una corriente aumenta su capacidad para erosionar su lecho y transportar una carga. En teoría, según lo expuesto por Logwell et. al. (1950), bajo condiciones ideales, si se dobla la velocidad:
1. Se incrementa cerca de 4 veces el poder abrasivo.
2. Se incrementar el diámetro del fragmento más grande de roca que la corriente puede arrastrar a lo largo de su cauce por lo menos 4 veces.
3. Se incrementa enormemente la capacidad de transportar fragmentos de roca de un tamaño dado.
El aumento de la velocidad puede deberse al incremento de la pendiente o del caudal. Si la pendiente se incrementa 4 veces la velocidad casi se doblada. Un incremento mayor a este se puede presentar en las laderas de pendientes fuertes de nuestras montañas. Cuando montañas con laderas pendientes y prolongadas son erosionadas por aguas de escurrimiento, pueden presentarse graves procesos erosivos si estas están desprovistas de vegetación.
En caso de las avenidas torrenciales el incremento del caudal, supera muchas veces el doble de la velocidad de la corriente. Durante las avenidas torrenciales que se presentan en los ríos de montaña, los incrementos de velocidad pueden ser hasta de 20 veces; es decir cerca de 10 veces más que en condiciones normales de precipitación.
Tal incremento de la velocidad resulta del incremento del caudal solamente, dejando en claro el por qué muchas corrientes alcanzan su más alto poder erosivo y de transporte durante las avenidas, y la mayoría de su depósito ocurre cuando las crecientes se calman. Por ejemplo en la India (Ghona), durante una gran avenida ocurrida en 1895, la cual duró 4 horas, el agua transportó tal cantidad de gravas, que a lo largo de 20 kilómetros de su curso la corriente dejó un depósito continuo con espesor entre 15 y 80 metros, lo cual habría sido imposible en condiciones normales de flujo, (Longwell, et. al., op. cit).
Las fluctuaciones del caudal, obligan una serie de cambios o ajustes en las dimensiones del canal y en la pendiente, tal como se expone a continuación.
El incremento del caudal durante una avenida, aumenta la velocidad y por tanto la fuerza tractiva de una corriente, así como el diámetro y el volumen total de los fragmentos de roca que pueden ser transportados. El canal es profundizado proporcional a su ancho, haciéndose más eficiente. Más de las dos terceras partes del incremento del área de la sección transversal del canal, se debe a la profundización del mismo. (West, 1995). (Figura 7.9).
El material desalojado durante la avenida es transportado junto con la carga sólida que arrastra la corriente, y se deposita aguas abajo, selectivamente según el tamaño de los fragmentos, tan pronto como la energía de la avenida se reduce.
De esta forma, una corriente de creciente erosiona su canal, y lo llena parcialmente con fragmentos de roca cuando la creciente cede. En algunos ríos grandes son movidas y posteriormente sustituidas por sedimentos nuevos, capas con espesor de 30 metros, o más en cada avenida.
Además, a causa de la profundización del lecho, el fondo del canal se rebaja y la pendiente disminuye temporalmente, debido a que el nivel de base no se reduce. Esto reduce la velocidad de flujo y con ello el incremento del caudal, hasta un punto en que la erosión cesa.
Sin embargo, como el caudal no se reduce súbitamente, siempre queda un exceso de carga que se deposita, provocando la agradación del canal y consiguiente incremento del gradiente promedio, facilitando el transporte de la carga remanente de aguas arriba.
Así, por erosión y depósito, la corriente ajusta continuamente su pendiente, mientras ella pueda transportar la carga disponible. Tal ajuste ocurre con cada inundación pero también puede ocurrir con cambios mayores en las condiciones de la corriente como por ejemplo por la construcción de una presa.
Las fluctuaciones en el sistema por avenidas y estiaje usualmente estacionales y los delicados ajustes del canal que ellos conllevan, constituyen el régimen de la corriente el cual denomina su comportamiento habitual durante todo el año.
Según se ha explicado, existe un ajuste mutuo entre erosión y depósito, con respecto a la carga que es transportada.
Se sabe que en las corrientes jóvenes o de alta montaña, predomina la erosión y la profundización del cauce sobre el depósito. Esto conlleva una reducción de la pendiente, a expensas de la profundización del cauce y de la erosión remontante en la cabecera, y un incremento del volumen de la carga a movilizar exige la energía que produce socavamiento, la cual se utiliza temporalmente para arrastrar el exceso de carga.
Figura 7.10 El cauce en proceso de socavación severa, se profundizó y formó una zanja muy profunda. La profundización del lecho moviliza el material del pie de las laderas, haciéndolas susceptibles a la inestabilidad por movimientos en masa (Carlos E Escobar P).
Por este mecanismo la corriente ajusta el gradiente a su carga, y trata de establecer un balance entre la energía disponible y el trabajo requerido para transportar la carga. En otras palabras el perfil longitudinal se aproxima a un "perfil de equilibrio". Sin embargo las variaciones frecuentes en el caudal y otros factores impiden que alguna vez se alcance este equilibrio.
De todas maneras, la tendencia a lograrlo es permanente y la corriente elimina gradualmente las irregularidades del perfil debidas a cascadas, rápidos y otras irregularidades suavizándola de algún modo, y cuando se ha logrado un perfil "próximo a la condición de equilibrio", se dice que el perfil se ha nivelado.
A causa de que las condiciones de energía y carga requeridas para alcanzar ese perfil casi equilibrado, pueden lograrse en algunas partes del perfil más pronto que en otras, y la nivelación se logra en unos sitios más pronto que en otros.
La situación descrita es aplicable solo a cauces aluviales; en el caso de corrientes que fluyen sobre roca sana, estas, pocas veces llegan a nivelarse, a causa de que su carga es pequeña y gran parte de su energía es dedicada a desgastar su lecho rocoso. A menos que ocurra un cambio en el régimen de una corriente, ésta conserva su condición de nivelación indefinidamente mientras que muy lentamente reduce su gradiente.
A nivel de una cuenca de drenaje, las corrientes afluentes tributan en la corriente principal al mismo nivel de sus orillas, a pesar de la mayor capacidad que tiene la corriente principal para erosionar el fondo, como consecuencia de su mayor caudal y cuando por alguna razón, desciende
el nivel de base local, se incrementa la pendiente de los tributarios, lo cual les permite ajustarse al trabajo de la corriente principal, a pesar de sus caudales más reducidos.
Figura 7.11 Pendiente de compensación.
El incremento de la pendiente de los tributarios, originalmente más pendientes que la corriente principal, aumenta su erosión de fondo, en respuesta a la profundización de la corriente principal, lo cual origina valles tributarios angostos y profundos. Esto es muy evidente en la mayor parte de los ríos interandinos, cuyos afluentes en consecuencia son de carácter torrencial.
Cuando una parte de la corriente principal alcanza la condición de nivelación, los tributarios locales también lo alcanzan respecto a esta corriente principal. Cualquier cambio normal a largo plazo en la pendiente, el caudal o la carga, (períodos normales de invierno o verano), altera la condición de nivelación debido al cambio en la tasa de erosión.
Por otro lado, corrientes relativamente niveladas pueden evolucionar a corrientes de agradación, debido al incremento en la carga, ocasionada por mal uso del suelo, el sobrepastoreo o la deforestación o por cualquier otro motivo que intempestivamente adicione gran cantidad de carga en ella, con peligro de inundaciones.
Cambios más lentos de larga duración y efectos no perceptibles históricamente, ocurren por razones geológicas tales como el descongelamiento de casquetes polares, los ajustes del relieve ante el desplazamiento provocados por fallas geológicas. En uno u otro caso, las corrientes reinician su tarea niveladora, tardando más o menos tiempo en lograrlo según el caso.
Para realizar las acciones intensivas (mecánicas) y extensivas (establecimiento de vegetación) en la corrección de cauces torrenciales es necesario identificarlo a partir de una clasificación cualitativa en:
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• Cauces de socavación.
• Cauces de transporte.
7.3.1 Cauce de socavación. Se identifica porque el caudal líquido es contaminado con la carga de lavado y del material del lecho, y adquiere mayor energía. El flujo contaminado socava el cauce, lo profundiza, lo amplía y acelera los procesos de degradación de las laderas, en las formas de erosión hídrica y movimientos en masa. La ausencia de coberturas vegetales trae como consecuencia crecientes que involucran grandes caudales, durante los aguaceros. La figura 7.10 presenta el cauce principal de la cárcava El Tablazo, afectado por socavación severa.
a. Canalizaciones. La corrección más común en los tramos iniciales de cauces urbanos y de proyectos de ingeniería, consiste en el revestimiento del lecho con canales, obteniendo una sección artificial en concreto, en piedra pegada o en gaviones, controlando la profundización del cauce, al conducir las aguas en forma ordenada, y permitiendo el paso de la corriente y de los sedimentos sin ocasionar daños.
b. Diques de consolidación. La solución a los problemas de socavación en cauces de montaña, consiste en reducir la fuerza erosiva de la corriente disminuyendo la velocidad del agua, a través de pendientes longitudinales menores y secciones más amplias del cauce. Esta disminución se logra al realizar una serie de saltos de fondo, con obras transversales hasta lograr un tratamiento en forma de escalas. La nueva pendiente del cauce se denomina “pendiente de compensación”. Figura 7.11.
La corrección tiene como finalidad controlar los procesos en el lecho, evitando que se incorporen sólidos en la corriente. La acción de las aguas sobre el lecho, está ligada a la tensión tractiva que ejerce la corriente sobre el contorno móvil del canal que lo limita. Esta tensión tractiva arranca y transporta los materiales en la forma de acarreos, viene dada por: i
En donde : Tensión tractiva (Ton/m2) : Peso Unitario del agua (Ton/m3)
R: Radio hidráulico (m)
i: Pendiente del cauce (Tanto por uno)
A la tensión tractiva se opone la resistencia que ofrecen los materiales al arranque y transporte (peso, inercia, fricción, etc.). Esta resistencia se evalúa mediante la tensión tractiva existente en la descarga, en el momento de iniciarse el movimiento de la masa de los materiales y suele denominarse tensión crítica.
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En donde:
o: Tensión crítica (Ton/m2). : Coeficiente m: Peso unitario del material (Ton/m3) f: Peso unitario del fluido (Ton/m3) d50: Diámetro característico (m)
La pendiente de compensación se puede obtener:
• Comparando el comportamiento del cauce a tratar, con otros cauces ecológicamente similares. • Sobre la base de la velocidad límite de transporte de los acarreos con dimensiones de diámetro (d).
• Sobre la base de un gran número de observaciones en combinación con la experiencia del proyectista.
Comprobación de la pendiente de compensación.
Una forma de determinar, en forma aproximada, la pendiente de compensación de un cauce, se logra a partir de la velocidad límite de arrastre de los materiales por el agua. ( ) 3 4
2 3 4 3 10 ) ( Q n B U V i e = (7.3)
Figura 7.12 Dique abierto diseñado para retener material de roca y madera. Aguas arriba cuenta con una plaza de depósitos.
i
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e: Pendiente estable o de equilibrio
U: Velocidad máxima permisible a la cual empieza la erosión.
V: Relación entre la velocidad media y la velocidad en el fondo del cauce (varía entre 1,3 y 1,5)
B: Perímetro mojado que puede considerarse igual al ancho del cauce.
n: Coeficiente de rugosidad del río.
Q: Caudal de diseño.
La velocidad máxima permisible a la cual empieza la erosión, se obtiene a partir de los ábacos de las figuras 7.13, para suelos cohesivos y 7.14 para suelos granulares.
Se distingue porque la carga que baja por el cauce, pasa gracias a la energía de la corriente líquida permitiendo el transporte del material al valle. El lecho tiende a elevarse por la acumulación de sedimentos, divaga en forma caótica presentando procesos de trabajo sobre el lecho inestable. La figura 7.15 muestra un tramo de un cauce de transporte en proceso de sedimentación y socavación de las orillas.
Problemas.Es indicador de una cuenca altamente degradada siendo urgente el tratamiento de las laderas con labores de carácter extensivo (acciones biológicas). Los materiales acumulados en el lecho, no consolidados, se pueden incorporar al caudal provocando flujos de lodos. La acumulación de sedimentos a lo largo del cauce ocasiona en forma simultánea problemas por sedimentación y socavación de orilla que afecta infraestructuras y zonas de cultivos.
Soluciones:Los tratamientos en las laderas incluyen acciones mecánicas como movimientos de tierra, acequias o canales a media ladera y la siembra de vegetación en las áreas desprovistas de esta. Con las coberturas vegetales se mejora la respuesta hidrológica de las laderas, al ampliar las áreas de bosque, los cambios del uso del suelo y prácticas de conservación de suelos, entre otros. Las labores extensivas son económicas y su respuesta requiere tiempos más largos.
Cauce de transporte. El incremento de finos por deshielo del casquete polar del nevado del Ruiz generó la sedimentación del cauce y su colmatación, afectando el puente de la vía del parque natural Los Nevados. (Carlos E Escobar P). Figura 7.13 Velocidad permisible para suelos cohesivos.
Las estructuras en los tramos de cauces estrechos y profundos, son diques cerrados que retienen el material en el lecho, permitiendo el control del poder erosivo del caudal sólido, al fijar el nivel de
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la línea de drenaje, evitando su socavación lateral y permite el establecimiento de coberturas vegetales, eficientes en la fijación de las orillas del depósito. Los
Figura 7.14 Velocidad permisible para suelos granulares.
tratamientos con diques de retención tipo abierto, como el presentado en la figura 7.12, permiten la regulación de los caudales líquidos y sólidos, retienen en forma temporal el material de arrastre, retiran de circulación los tamaños grandes, contribuyen a disminuir el poder erosivo de la corriente y protegen la infraestructura localizada en la parte baja del cauce, de daños por inundaciones por flujos de lodos.
Estos diques están dotados en su costado aguas arriba de una plaza de depósito, localizada en los tramos amplios del cauce o en los conos aluviales y su función es retener los tamaños grandes y disminuir el poder erosivo de las aguas. Con frecuencia, necesitan labores de mantenimiento.
En los cauces muy anchos se construyen protecciones de orilla con tratamientos de espolones, enrocados, coberturas vegetales o diques longitudinales. Estas soluciones son recomendadas en tramos de cauces afectados por socavación lateral. El requisito indispensable es que el ancho del cauce permita establecer obras sin modificar la profundidad de la lámina de agua.
Los cauces que atraviesan áreas urbanas se corrigen con la construcción de muros longitudinales dotados de rastrillos, canalización de
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fondo móvil donde se logra en forma simultánea, el control lateral del cauce y se conserva la pendiente de compensación.
Se pretende incluir algunas consideraciones a tomar en el momento de realizar los estudios y diseños de una corrección, con el fin de lograr soluciones funcionales durante la construcción y operación de un proyecto.
Hacer la zonificación que permita identificar los drenajes por las características de sus lechos: haciendo diferencias de aquellos que son altamente afectados por erosión, de los que presentan susceptibilidad media y de los resistentes a la erosión; aquellos drenajes que cruzan zonas inestables y otros que son invadidos por depósitos. Además se identifican en cada cauce los tramos de socavación y de sedimentación.
Las modificaciones que sufre el patrón del drenaje natural permiten identificar los drenajes sometidos a dinámicas por el incremento o disminución de caudales. Los cauces que son cortados por la excavación de un talud nuevo o aquellos que son alterados por sedimentos originados en actividades propias de construcción de un proyecto de ingeniería; los drenajes con cuencas deforestadas y aquellos que son modificados por depósitos de disposición. La figura 7.16 presenta un cauce con erosión severa por la circulación de la corriente por encima del terraplén de una vía del parque Los Nevados.
Estas y otras situaciones se incluyen en los inventarios de las modificaciones del patrón del drenaje natural, con el fin de englobar el fenómeno torrencial dentro de los planes de manejo ambiental de un proyecto y plantear las obras y labores necesarias para disminuir los impactos y conservar estable el drenaje natural bajo las nuevas condiciones impuestas por un proyecto.
Además el inventario del estado de los drenajes permite programar la intensidad de los tratamientos y la secuencia de las labores, así como en el tipo de medida a implementar.
Figura 7.16 Las laderas son inestables, represan el cauce y estimulan la socavación severa. La corriente adquiere la capacidad de movilizar sólidos de gran tamaño. (Carlos E Escobar P).
Los problemas en cauces torrenciales están íntimamente relacionados con el incremento de los caudales líquidos, la producción, el transporte de sólidos y al cambio del perfil longitudinal del cauce. En los tramos de cauces en la influencia de infraestructura, es posible que se estimule la socavación de fondo y lateral, se amplíen las áreas desprovistas de vegetación y se incrementen las aguas de escorrentías, hasta alterar la dinámica del cauce.
El cauce erosionado permite el incremento del caudal sólido y dota a la corriente de mayor poder erosivo, socava y desestabiliza las laderas, involucra en el flujo nuevas masas de suelo, de rocas y de
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madera, las cuales son transportadas ocasionando problemas en estructuras, viviendas y cultivos localizados en las cercanías del cauce. La figura 7.17 presenta un cauce inestable en el pie de dos laderas afectadas por movimientos en masa. Los sólidos de gran tamaño quedan susceptibles a movilizarse e incorporarse en el caudal sólido
La socavación de fondo se controla con la construcción de diques de consolidación. Este tratamiento en forma de gradas permite disminuir la fuerza erosiva de la corriente, se amplía la sección transversal del cauces por el aterramiento que ocurre en este, se disminuye la altura y los ángulos de inclinación de laderas y taludes que forman el cauce, incrementando la estabilidad hasta disminuir la dinámica erosiva. La corrección permite retener sedimentos en el lecho del cauce o en el fondo de una cárcava, y simultáneamente se retira un porcentaje de caudal sólido de circulación; además de disminuir las pendientes de los cauces tributarios. El fin primordial es alcanzar el equilibrio necesario para el arraigo y establecimiento de la vegetación reguladora del medio y soporte del equilibrio dinámico del sistema.
La figura 7.18 presenta una síntesis de las acciones que se pueden seguir para el control del transporte sólido y líquido en cauces torrenciales, de acuerdo a la dinámica erosiva en laderas y cauces, las características de los caudales líquidos y sólidos y su localización respecto a infraestructura que pueda ser afectada.
Control del transporte solido
Estabilidad del cauce
Consolidación del cauce
Selección de material
Selección de madera
Selección de solidos
Figura 7.17 Acciones para el control de cauces torrenciales.
Tratamiento del cauce Regulacióndeltransportesolido Regulacióndelcaudal Rotura de unflujo de lodos
Las obras de corrección pueden ser de carácter permanente o temporal. Las primeras son el soporte del sistema de corrección, son sólidas, costosas y son el soporte de todo el tratamiento. Las de carácter temporal controlan la inestabilidad durante el tiempo necesario para el establecimiento de la vegetación, como el caso de los trinchos. Al retirar solidos de circulación, mejorar la calidad del agua y regular los caudales se hace el control de la erosión.
Para adoptar el el tipo de solución es necesario investigar la dinámica del proceso, su intensidad y magnitud, las condiciones y el estado de los drenajes y de las laderas.
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El proyecto para la corrección de un cauce torrencial requiere de la localización correcta de las estructuras, ligada a la comprensión del fenómeno torrencial, a la elección adecuada del tipo de dique a utilizar para corregir el problema y al análisis de alternativas económicas con énfasis en los aspectos de construcción, de transporte y disponibilidad de los materiales. Por otro lado el análisis de los caudales, las fuerzas actuantes y las características geomecánicas de los suelos son los insumos para el dimensionado de las estructuras.
El dique es una estructura de poca altura, construida en un cauce torrencial, localizada en forma transversal a la corriente. Su finalidad es corregir los problemas de socavación, mediante el control de la torrencialidad de la corriente. Con el dique se establece un nuevo nivel del cauce y se orienta la corriente en forma conveniente para controlar la socavación de fondo y de las márgenes en curvas del cauce o por la sedimentación y trabajo del agua en los depósitos que conforman el nuevo lecho. La figura 7.19 presenta la corrección con diques de consolidación.
a. Según el método de cálculo se diseñan:
• Diques de gravedad
• Diques en arco
• Diques en tierra
• Diques autosoportados en concreto reforzado
• Diques con interceptor horizontal
• Dique como lastre o a contrafuerte.
b. Según su funcionalidad se acostumbra diseñar:
• Diques planos
• Diques abiertos.
El dique de gravedad es el más utilizado en nuestro medio debido a las características de nuestros cauces, el tipo de problemas a tratar, las condiciones de los lechos y de las laderas y la facilidad de construcción al utilizar materiales del lecho.
a. Estabilidad del dique
Para el dimensionado del dique se consideran dos grupos de fuerzas que intervienen en su estabilidad. Las fuerzas desfavorables a la estabilidad son:
• El empuje hidrostático sobre el paramento aguas arriba
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• Empuje de aterramiento
• Empuje hidráulico sobre la base del dique
• Empuje debido al principio de Arquímedes
• Empuje de hielo
• El choque de cuerpos flotantes
• El efecto del vacío entre el agua y el paramento aguas abajo
• El rozamiento del agua contra el escarpe.
Las fuerzas favorables a la estabilidad son:
• El peso del material que constituye el dique
• La componente vertical de los sedimentos y del agua en el paramento aguas arriba
• El peso del agua sobre el vertedero
• La fuerza del agua contra el paramento aguas abajo
• La cohesión del material.
Los cálculos de estabilidad son semejantes a los realizados para muros de gravedad; se verifica la seguridad contra el volcamiento, el deslizamiento y la capacidad portante del suelo de la fundación.
El llenado del vaso del dique se presenta en tres etapas reconocidas, de valiosa identificación para realizar las consideraciones necesarias al estimar las cargas actuantes y determinar los períodos más críticos en su estabilidad. Estas son: el llenado del vaso, el aterramiento y relleno, y la consolidación y establecimiento del nuevo lecho.
La primera etapa es la más crítica debido a que en ocasiones los empujes hidrostáticos y por los cuerpos flotantes sobre el paramento aguas arriba de la estructura actúan desde la fundación de la estructura. Estos se pueden disminuir incrementando la cantidad o capacidad de los mechinales, o mediante un relleno en el trasdós del dique.
Durante la etapa del aterramiento se presenta la condición de empuje por suelos sumergidos. Estos empujes se disipan con la presencia de los mechinales o la colocación de drenajes subterráneos que permitan el control de las presiones de poros sobre la estructura.
Los diques en gaviones son permeables a través del cuerpo, traen peligro de erosión interna de llenos conformados por materiales mal gradados, predominantemente finos. Para corregir este problema se recomienda la instalación de una tela de geotextil no tejido en el paramento aguas arriba, con el fin de retener finos y lograr la estabilidad.
La principal fuerza que contribuye a la estabilidad es el peso propio de la estructura. En los cálculos de los diques en concreto se utiliza un peso específico de 2,30 ton/m³. Los diques en gaviones de calculan asumiendo un peso unitario 1.80 ton/m³.
Otras fuerzas favorables a la estabilidad son el peso del agua y del terreno sobre la base del dique, en la cara aguas arriba y el peso del agua sobre el vertedero de la estructura. Aguas abajo del dique actúa, contra el paramento, un empuje pasivo por el suelo de depósito y el empuje por el agua. Estas últimas fuerzas no se consideran en el momento del cálculo, con el fin de prever eventuales socavaciones de la estructura. Cuando el dique dispone de un enrocado o el tirante de aguas abajo es importante, se hace necesario considerar estas fuerzas en los cálculos. La figura 7.20 presenta la configuración de las fuerzas que intervienen en un dique.
1. Empuje del terreno
2. Entre 1 y 10 veces el empuje hidrostático, cuando se considera flujos veloces.
3. Entre 0,5 y 2 veces el empuje hidrostático, homogéneo en la altura.
4. Empuje del terraplén aguas abajo del dique.
5. Peso del terreno aguas arriba del dique.
6. El peso del agua en el vertedero.
7. El peso de la estructura.
Figura 7.19 Configuración de las fuerzas sobre un dique.
La localización de un dique depende de las condiciones físicas del suelo de cimentación, de sección transversal del cauce y de la magnitud de los caudales líquidos y sólidos que se presentan. Estas variables gobiernan el cálculo de la estructura, además de la elección del perfil más conveniente de la estructura y las estructuras adicionadas como enrocado o contradique.
Figura 7.20 Dique de consolidación.
El perfil se refiere a la selección de la forma del cuerpo o vástago de la estructura, el cual está soportado en una base encargada de garantizar su estabilidad y transmitir al suelo los esfuerzos.
La elección del perfil parte de la sección que sufra menores daños en el parámetro aguas abajo, por los materiales transportados por la corriente, y sobre la evaluación económica, principalmente en obras de poca altura. De todos modos las soluciones dependen de los métodos utilizados en el dimensionado de la estructura, en la configuración de las fuerzas elegidas y en el espesor de la corona del dique. Las figuras 7.21 y 7.22 presentan diques de consolidación.
De los análisis de los resultados obtenidos por experiencias resulta que, excepto para el caso de diques bajos, menores de dos metros, es conveniente diseñar diques con paramentos agua arriba vertical y aguas abajo inclinado, con un valor intermedio de 1:5 (H:V).
En el diseño de obras de corrección de cauces torrenciales es necesario hacer la evaluación económica de la solución la cual debe incluir, además del tipo de estructura y su dimensionado, otras variables como la vida útil de la solución, el mantenimiento, la maquinaria y mano de obra necesarios para su construcción.
c. Espesor de la corona.
El espesor adecuado de la coronación permite defender la estructura de desgastes o roturas por impactos de piedras o materiales que bajan por el cauce.
El espesor de la coronación está relacionado con la altura del dique, por lo general es mayor a 80 centímetros. La coronación se construye con materiales resistentes al desgaste y en lo posible el vertedero se nivela convenientemente.
Los diques están provistos en la parte superior del vástago de un vertedero encargado de evacuar los caudales. Puede tener forma rectangular, trapezoidal o semicircular y sus dimensiones dependen de las necesidades del proyecto, de los caudales a manejar o del control que se quiera sobre los caudales. El vertido se puede realizar de dos formas: en caída libre despegándose la lámina del paramento aguas abajo de la estructura o adosándose al paramento mediante el diseño de un perfil hidrodinámico.
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El dimensionado del vertedero se soporta en los caudales máximos que atiende el cauce, para darle la suficiente capacidad al vertedero, principalmente cuando se trata de diques en tierra, mampostería o gaviones.
Un vertedero insuficiente obliga al paso de la creciente por encima de los hombros de la estructura, que con mayor poder erosivo sobre zonas desprotegidas ocasiona la socavación que por lo general hace fallar la estructura.
El vertedero como el presentado en la Figura 7.23 se dimensiona hallando la altura de la lámina de agua, para un caudal total Q en un vertedero rectangular, considerando el dique aterrado y con caída libre, el escurrimiento alcanza una altura h. Siendo q0 el caudal por unidad de longitud del vertedero, se tiene: h q g = o 2 3 (7.4)
En donde: q0: Caudal por unidad de ancho. m³ seg¯¹ h: Altura de la lámina de agua. m g: Aceleración de la gravedad. m seg¯² Considerando un dique sin aterrar, con caída libre se puede utilizar la fórmula. h Q 1.705L
2 3 = (7.5)
En donde L es la longitud del vertedero. e. Mechinales: Son los huecos de desagüe dejados en el cuerpo del dique o vástago. Tienen la misión de aliviar el efecto de las presiones hidrostáticas sobre el vástago, permitiendo el flujo de una parte de la corriente y evitando así que el vaso formado por la construcción del dique se llene de agua, además de permitir el escurrimiento del agua durante el llenado, evitando las presiones de poro sobre la estructura.
Para calcular el caudal que pasa por el orificio se considera una luz circular. Si h es la profundidad al centro del orificio y d es el diámetro, el caudal será.
(7.6)
En donde Cu= entre 0.6 y 0.8
La distancia entre los orificios sobre una misma hilera no debe ser inferior a 15 veces el diámetro. Los orificios se ordenan a tres bolillos y la separación entre hileras no deberá ser inferior a 7.5 veces el diámetro del orificio.
Para evitar daños por socavación del dique en la descarga del vertedero, es necesario disponer de una zona de amortiguación de la energía cinética, mediante la construcción de un contradique. La figura 7.24 presenta la distancia entre el dique y el contradique.
Para lechos de suelos finos, arenas y gravas o en cauces con arrastres de sedimentos de tamaño medio (gravas), se recomienda la construcción de un enrocado en la descarga del vertedero. El cuenco entre el dique y el contradique deberá contar con una longitud suficiente para disipar la caída del agua y permitir la transformación de la corriente rápida a corriente lenta a través del resalto hidráulico.
Una fórmula empírica muy usada para determinar la distancia a la estructura de disipación es aquella propuesta por ANGHERHOLZER ( ) d v 2gh 2 z g h = + + (7.7)
En donde:
d: Longitud a la obra de amortiguación (m)
V: Velocidad del agua sobre el vertedero (m seg¯¹)
h: Altura del agua en el vertedero (m)
z: Altura de la caída libre, considerada igual a la altura del dique (m)
Para calcular la altura del contradique se debe tener en cuenta que ambos vertederos tienen las mismas dimensiones, puesto que el caudal que debe pasar es el mismo.
La altura h, aguas arriba del dique, será igual respecto al fondo del vertedero. Debido a que la altura de agua respecto al fondo deberá ser un poco mayor de h2, el contradique tendrá un desarrollo vertical igual a: ( ) Z 1.2 h h C 2 = (7.8)
La platea generalmente está formada por un enrocado de grandes piedras unidas con concreto y resistentes al impacto del agua y de los materiales que caen desde el vertedero del dique principal. La figura 7.25 presenta un enrocado de fondo.
Se deben tener en cuenta algunos cuidados durante la construcción de los diques:
• El dique se ancla en los taludes con el fin de evitar la socavación lateral.
• Su dirección es decisiva en la orientación de la corriente por el eje del cauce.
• El vertedero por lo general, va centrado por el eje del cauce.
Son los elementos de protección del cauce contra el efecto por socavación en la descarga del vertedero. Su función es evitar que las aguas vertidas, con velocidades mayores a la del cauce, por causa de a aceleración producida por el escalón en la corriente a que da lugar la estructura del dique. Esta protección se logra al instalar, en la zona de la descarga del vertedero, donde se presenta la turbulencia, un enrocado conformado por materiales resistentes a la erosión, bien por su tamaño o ligados con concreto. El enrocado ligado con concreto presenta buena resistencia, los espesores deben ser mayores a 0,40 m, alta rugosidad y el ancho debe garantizar que la lámina de agua o la turbulencia no generen socavación y conflicto en la vecindad de la estructura.
Los enrocados pueden ser horizontales o inclinados, con relación al cauce tratado, aguas abajo del dique a proteger.
Figura 7.24 El enrocado de fondo protege el dique de la socavación en la descarga del vertedero (Carlos E Escobar P).
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i. Los enrocados horizontales son calculados a partir de la siguiente fórmula (F. López Cárdenas del Ll. Corrección de Torrentes y estabilización de Cauces Pag 121)
En donde:
L1 (m) Longitud del enrocado (en caso de vertederos de caída recta, debe contarse a partir del punto de alcance de la lámina al pie del dique) C (m1/2/s) Coeficiente de Chezi correspondiente a los materiales del enrocado. Si es superficie rugosa puede hacerse C=20; en caso de concreto liso C=50.
q (m2/seg) Caudal de cálculo, por unidad de ancho. V1 (m/seg) Velocidad de descarga en el pie del dique V2 (m/seg) Velocidad en régimen uniforme en el tramo libre aguas abajo.
ii. Cuando el enrocado es inclinado con la misma pendiente del cauce (adecuado para pendientes fuertes), la relación matemática derivada de las ecuaciones de régimen variado resulta muy compleja, por lo que basándose en estas ecuaciones, se ha obtenido por regresión una relación más simple, muy aproximada, a partir de coeficientes de rozamiento del Manning en el enrocado de 0,05 y 0,04 en el cauce.
Figura 7.25 Tipos de enrocados. (Tomado: F. López Cárdenas de Llano. Corrección de Torrentes y Estabilización de Cauces. FAO, Roma 1988 Página 121).
Siendo: L1(m) Longitud del enrocado H(m) Altura del dique h0 (m) Altura de la lámina de agua en el vertedero Coeficiente vinculado con la pendiente del enrocado, según la siguiente tabla. Pendiente (%) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4,61 4,16 3,80 3,51 3,27 3,07 2,89 2,72 2,56 2,41 2,27
Al finalizar el enrocado se asegura la estructura con un dentellón del mismo material con profundidad mínima de 0,50 metros en el cauce y ancho del doble de esta profundidad. Los enrocados se emplean cuando los sólidos que acarrea el cauce presentan tamaños de gravas. Cuando el cauce transporta bloques, no son recomendables los enrocados debido a fallas por el impacto, después de la caída.
7.5.3 Tipos de dique según el material de construcción.
Los trinchos son estructuras de carácter temporal encargadas de ejercer el control de fondo de una cárcava o un drenaje que atiende aguas de escorrentía, durante el tiempo necesario para el arraigo y establecimiento de la cobertura vegetal. Es fundamental su adecuada localización y el correcto dimensionado del vertedero con el fin de controlar los procesos de sedimentación y socavación que se generan por su presencia.
Son barreras construidas en madera, localizadas normales a la línea del drenaje. Se utilizan para corregir surcos, cárcavas de poca profundidad y tramos iniciales de líneas de drenaje. Su carácter temporal en un tratamiento permite su proyección para controlar la erosión mientras se establece la vegetación, que es, en últimas, la que estabiliza el área de tratamiento. Su altura máxima recomendable a la base del vertedero es de 40 centímetros. Intercalados con los elementos verticales se acostumbra instalar estacas de árboles nacederos. Se proyecta para el tiempo necesario de la vegetación del área de tratamiento y se dispone un vertedero central.
El trincho está construido con elementos horizontales, que pueden ser de madera o guadua, soportados por elementos verticales anclados mínimo 100 centímetros de profundidad, separados entre sí un metro. Los elementos horizontales son amarrados a los verticales con alambre galvanizado figura 7.27. Se nivela el terreno por medio de una zanja que coincide con la estructura con el fin de construir un trincho regular; se excavan hoyos separados un metro que sirven para hincar los elementos verticales, los cuales serán bien asegurados con un relleno bien apisonado. Posteriormente se colocan uno a uno los elementos horizontales amarrados a los verticales con alambre galvanizado.
Paralelo a la construcción se realiza el lleno de suelo en capas horizontales, el cual queda con un desnivel por la línea a máxima pendiente de mínimo 4 por ciento. Se coloca un enrocado ligado con concreto en el área de la descarga del vertedero, aguas abajo del trincho, para evitar la socavación del lecho.
Cuando no se realiza el relleno, se protege el trincho con una tela de costal de fique para evitar la pérdida de finos a través del trincho y lograr la colmatación del vaso.
Figura 7.26 Trincho de pared simple en madera
ii. Trincho de pared doble.
Consiste en la construcción de dos trinchos de pared simple paralelos, separados 50 centímetros, localizados transversales a la línea de drenaje rellenos con suelo bien apisonado y dotados con vertedero. Los trinchos se construyen en forma similar a los trinchos de pared simple. La figura 7.28 presenta el corte de un trincho de pared doble. Aguas abajo del vertedero se construye el enrocado.
Para la construcción del trincho de pared doble se nivela el terreno por medio de una zanja que coincide con el ancho de la estructura con el fin de conseguir un trincho regular. Se construyen dos trinchos de pared simple, y a medida que se colocan los elementos horizontales, se realiza el relleno entre los trinchos en capas horizontales bien apisonadas, se colocan amarres en forma de templetes atortonados (retorcidos), a los tercios de la altura de los trinchos. Se coloca un enrocado ligado con concreto en la zona de la descarga del vertedero, aguas abajo del trincho.
Figura 7.27 Trincho de pared doble sección por el eje del cauce.
iii. Trincho en V.
Es la construcción de dos trinchos de pared simple uno a continuación del otro, localizados en posición convergente a 60 grados respecto al eje de la línea del drenaje a cada lado. Los elementos horizontales cuentan con una inclinación hacia el centro del drenaje de mínimo 25%.
Figura 7.28 Trincho en V para corrección de drenajes
Estos elementos van soportados por elementos verticales separados 50 centímetros hasta conseguir la altura del trincho, cuidando de hincar dos maderos verticales en el inicio de cada trincho. La altura del trincho, es de 40 centímetros. La figura 7.29 presenta un esquema de los trinchos en V.
Se nivela el terreno por medio de una zanja que coincide con los alineamientos y la pendiente de la estructura con ancho de 30 centímetros, con el fin de conseguir una estructura estable y segura. Se construyen los dos trinchos de pared simple, orientados con la línea del drenaje.
Se utilizan para corregir surcos cárcavas de poca profundidad y líneas de drenaje. La decisión de construir trinchos combinados depende de la disponibilidad de los materiales en la zona. Su finalidad es confinar piedras con material leñoso, para permitir la vegetación y lograr la recuperación de una cárcava.
b. Dique en tierra.
Se utiliza para retener suelo en cauces de aluvión con pocas piedras, donde no hay afloramientos rocosos. Se utilizan para retener suelos en rellenos hidráulicos o para almacenar agua cuando predominan suelos finos. Es indispensable un vertedero con suficiente capacidad hidráulica que evite desbordamientos por la estructura, por lo general revestido en concreto. En rellenos hidráulicos es recomendable el dimensionado de los filtros, encargados de acelerar los procesos de consolidación.
c. Diques en piedra acomodada en seco:
Se utilizan cuando el terreno de cimentación es de mala calidad. Tiene la ventaja de anular el peligro de las subpresiones, inconveniente cuando la roca de cimentación está muy fracturada. Son utilizados en líneas de drenaje y cauces secundarios con bajos caudales y alta producción de sedimentos.
En cauces permanentes contaminados con aguas negras. Son estructuras con alturas hasta de diez metros. En nuestro medio son frecuentes alturas hasta de tres metros. Estas estructuras se pueden remplazar por diques en concreto ciclópeo o en concreto simple. Se prefieren cuando las condiciones de resistencia de los suelos de fundación sea aceptable y presente buena consolidación. La figura 7.30 presenta un tratamiento de cauces con diques en piedra ligada con concreto.
Son estructuras utilizadas en cauces con alto aporte de sedimentos. Recomendadas para corregir cauces poco contaminados con aguas negras. El vertedero es por lo general rectangular y se reviste con concreto con el fin de conseguir mayor vida útil de la estructura. La ventaja de estos diques radica en su permeabilidad y la flexibilidad de la estructura además de la economía cuando se corrigen cauces de difícil acceso conformados por lechos rocosos. La figura 7.31 presenta una corrección de cauces con diques en gaviones.
f. Dique en concreto reforzado.
Es la estructura principal dentro de la corrección de cauces. Su localización debe ser cuidadosa y las obras complementarias de protección, bien diseñadas con el fin de garantizar su estabilidad frente a fenómenos de socavación.
El concreto reforzado es utilizado en estructuras sometidas a altos empujes por flujos, como los diques abiertos o los diques principales en una corrección de torrentes.
g. Dique con estructuras metálicas y elementos prefabricados.
Son diques de retención tipo abierto. Su uso más común es el de retener los sobre tamaños como bloques o madera en cuencas reforestadas. Estos diques son localizados aguas arriba de estructuras especiales como los box culvert o puentes. Están dotados de una plaza de depósitos que alberga los sólidos. Los diques están dotados de un vertedero de excesos para evacuar el caudal, al momento de llenada la plaza de depósito. Estos diques requieren mantenimiento sistemático para habilitar la plaza después de llenada. De ahí la necesidad de construir una vía de acceso de maquinaria y equipo para realizar los mantenimientos.
El control de fondo se consigue con la construcción de azudes y su propósito es el fijar el lecho del cauce en un nivel predeterminado por la presencia de estructuras y viviendas.
Se construyen excavando una zanja que coincide con una sección transversal del cauce y haciendo el vaciado de piedras de buen tamaño embebidas en concreto. La profundidad varía de acuerdo con el tipo de material del lecho, la pendiente y la profundidad a la que se encuentre el lecho estable.
Los enrocados son elementos de protección de fondo cuando se prevén flujos turbulentos o cuando se requiere proteger el pie de una estructura, como diques o en entregas de alcantarillados y canales de todo tipo a cauces naturales.
Figura 7.31 El enrocado en piedra ligada con concreto protege el lecho de los procesos de socavación severa. (Fotografía Carlos E Escobar P).
El espesor del enrocado y la calidad del concreto que liga las piedras dependen del grado de seguridad que requiera la protección. Comúnmente los enrocados se utilizan para completar la disipación de energía de las entregas, por la rugosidad de su superficie. Es conveniente agregar al final de los enrocados un dentellón construido en el mismo material (piedra - concreto), para evitar que la socavación aguas abajo del enrocado deje sin apoyo la placa. La figura 7.32 presenta un enrocado de fondo.
7.7.1-Caldasaretomarlacadenadelaguadua.
En Colombia donde resta el 4% de 12 millones de hectáreas de guadua que existieron, debemos poner freno a la depredación que explica este ecocidio y garantizar la necesaria conectividad biológica en tiempos de cambio climático, para restablecer con los bosques de galería la transición entre los bosques secos tropicales y los de niebla, dos ecosistemas arrasados cuando sus extensiones iniciales de 9,7 y 9 millones de hectáreas, también se han reducido y en su orden al 8% y 25%.
Como antecedente en 1952, el Agrónomo Francisco Mejía Hoyos de la Escuela de Minas, consciente de la importancia de la guadua para Colombia, y viendo que no se fortalece la tradición de uso y más del 90% se pierde en el rodal, además de advertir sobre la gravedad de la destrucción de sus reservas, fue el primero en subrayar en su obra “La Guadua” la importancia de investigar y detener la intensa presión ejercida sobre la guadua angustifolia por ser una de las especies nativas más afectadas del país.
En 1820, el botánico Kunth constituye el género de la subfamilia del bambú y de la familia poácea, llamándolo “guadua” por la denominación indígena local para este material americano, que ocupa el segundo lugar en diversidad de los bambús en Latinoamérica, y que ha sido importante en la cultura del país andino, por tratarse de un excelente recurso renovable, de rápido crecimiento, fácil manejo y multitud de usos, y por brindar beneficios económicos, sociales y ambientales a las comunidades rurales.
Sabiendo que al 2000 las exportaciones colombianas al lado del Valle del Cauca y Antioquia, con destinos a Estados Unidos y Europa, tuvieron el protagonismo del Eje Cafetero donde se reporta la existencia del 40% de las 50 mil hectáreas de rodales que aún subsisten en el país, rescatemos la importancia de diversas acciones que en lo corrido del siglo y ahora, se han emprendido desde las Corporaciones Autónomas Regionales, Cámaras de Comercio y Academia, no sólo por sus universidades sino también con el SENA, para que volvamos al tema. Veamos: Si actualmente Corpocaldas con la Gobernación implementa la agenda con el Plan de Manejo de la Guadua, como estrategia que impulsará el mini clúster iniciado por la Cámara de Comercio a principios de siglo, y el SENA al vincularse a la Mesa Sectorial de MinAgricultura acompaña la nueva cadena productiva, esperamos que en el departamento donde la mayor expresión del potencial del bambú lo expresa la excelsa obra de Simón Vélez creador del Pabellón ZERI, la Escuela Taller de Salamina cultora del bahareque como arquitectura vernácula fundamental para el Patrimonio Cultural Cafetero -PCC-, retome dicha ruta.
Como referente en Risaralda, donde además de la copiosa producción científica de la UTP que contó con el invaluable apoyo de la agencia GIZ de Alemania, las dinámicas productivas e industriales alcanzan connotado desarrollo en la empresa Yarima-Guadua con el liderazgo de la Dra. Lucía Mejía Marulanda, una de las productoras de guadua insignia del país, se da el aprovechamiento sustentable de un relicto certificado de rodales naturales, para generar 3200 piezas mensuales de excelencia, y se enseña sobre el manejo integral de la plantación mirando las oportunidades de expansión regional.
Además de los desarrollo de David Manzur (1980-86) para la propagación vegetativa de la guadua angustifolia Kunth, y del libro Bambusa Guadua de Marcelo Villegas (1989), entre otras investigaciones habrá que resaltar en nuestro entorno, los estudios de los Ing. Jorge Eduardo Salazar y Fernando Mejía (1985), sobre las propiedades físicas y mecánicas de este “acero vegetal” como elemento estructural con propiedades sismorresistentes, y el
Geotecnia para el trópico andinoImagen: Pabellóndeguadua–ZERI,enArquitecturasustentable,yGuadual.Fuente:VillegasEditores.
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aporte del Arq. Jaime Mogollón (1987) sobre su apropiación tecnológica mediante el sistema normalizado en guadua y madera.
Añádase la valoración fundamental de la arquitectura vernácula del bahareque de guadua como principal atributo del PCC, por ser una tecnología que floreció en Manizales desde finales del siglo XIX hasta los incendios de la década de 1920, según lo subraya el Arq. Jorge Enrique Robledo en “Un siglo de bahareque en el Antiguo Caldas” (1993); y la expedición de la Norma Sismorresistente para estructuras con guadua (NSR-10 – Título G), elaborada por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica.
* Manizales, octubre 10 de 2022.
Imagen 7.33: Mural sobre la Reserva Forestal Conrado Gómez en Río Blanco. Obra de Luis Guillermo Vallejo, en: http://bdigital.unal.edu.co/65885/
Cuando llega la declaratoria del Paisaje Cultural Cafetero como Patrimonio de la Humanidad otorgada por la Unesco, surge una opción para la ruralidad del centro occidente colombiano donde se demanda el concurso de las instituciones, empresas, gestores culturales y académicos de la ciencia y la tecnología, para un asunto vital que debe empezar por reconocer que lo industrial y lo artesanal, no son lo mismo: en lo artesanal y en la producción rural, los productos deben ser bienes culturales y servicios ambientales imbricados con los íconos de la identidad cultural. Contrariamente, lo industrial y agroindustrial son otra cosa, donde se habla de producción en serie y de economías de escala, y de la complejidad de los bienes como clave para hacerlos competitivos, al incorporarles valor agregado.
El otro asunto, es que semejante desafío donde se incluyen 47 municipios cafeteros del antiguo Caldas y norte del Valle, con su área de influencia, exige ver esta ecorregión de Colombia como un escenario biodiverso y pluricultural que merece acciones de conservación, sostenibilidad, integridad y autenticidad. Allí están: la región de Marmato y Riosucio como tierra de resguardos y negritudes, como una subregión panelera y minera; la región Cafetera de las chivas, el bahareque, los cables aéreos, los Ferrocarriles Cafeteros y la música de carrilera; la región San FélixMurillo sobre la alta cordillera, con el cóndor, el pasillo, la ruana de Marulanda, la palma de cera y el sombrero aguadeño; y el Magdalena Centro como tierra de ranchos de hamacas, chinchorros y subiendas, y de los vapores por el río y la expedición botánica.
Pero el asunto ahora, empieza por comprender las grandes implicaciones del proyecto, toda vez que el Paisaje Cultural Cafetero es un compromiso cuya sostenibilidad exige la recuperación del paisaje deforestado hace cuatro décadas, emprendiendo una reconversión del actual modelo socio-ambiental soportado en monocultivos y
productos de base química, porque francamente con estos no resultaría viable el proyecto del Paisaje Cultural Cafetero ni enfrentar el calentamiento global, los dos mayores desafíos del sector para las siguientes décadas: con el calentamiento global se hacen necesarios los bosques para regular el agua y preservar los ecosistemas, y por lo tanto la atención de una problemática social y ambiental que obliga al ordenamiento de las cuencas hidrográficas de esta ecorregión colombiana. Igualmente, dicha tarea pasa por un escenario aún más complejo, el de cerrar la brecha de productividad que igual afecta la ruralidad colombiana: más del 60% del PIB regional se concentra en las capitales cafeteras: todo porque nuestra actividad agropecuaria nunca ha incluido políticas de ciencia y tecnología necesarias para incorporar el conocimiento como factor de producción, al lado de la tierra, el trabajo y el capital. Aún más, con solo cuatro años de educación básica en el campo, la grave problemática del transporte rural y la ausencia institucional, no se hace viable elevar la baja productividad rural. Y frente a esta brecha de productividad, que explica la profunda pobreza campesina, ahora los deprimidos ingresos rurales caerán un 50% como consecuencia del TLC pendiente con EE UU.
Pero para paliar esta situación, se hace imperativo el bioturismo: un servicio que se soporta en lo autóctono y en la biodiversidad, como estrategia que exige una revolución educativa para la reconversión productiva, el desarrollo cultural y el fortalecimiento del tejido social, además de implementar Aerocafé para alcanzar de forma directa los mercados de Europa, Norteamérica y el Cono Sur. Con el Paisaje Cultural Cafetero, la suerte de los pequeños poblados cafetaleros dependerá de programas como las “vías lentas con poblados lentos” para las rutas bioturísticas, del papel del transporte rural como catalizador de la pobreza, del bahareque dado su valor como arquitectura vernácula, de la salud del suelo y del agua, del sombrío y la biodiversidad, de las sanas costumbres, del arrullo de pájaros y cigarras, y de esta clase de elementos tangibles e intangibles de nuestro patrimonio cultural y natural.
[Ref.: Ed. Circular RAC 626]
RESUMEN:CuandolasestadísticasseñalanquelaproporcióndepoblaciónconNecesidadesBásicasInsatisfechas, enCaldases17.76%,contra0.99%enManizalesdondeseconcentradelPIBcaldense,simplementeseobligaa considerarnuestrapobrezacampesinanosólobajoparámetrosdepobrezamonetaria,sinodeotrosfactorespara plantearsolucionesalainequidadregionalysocial,yalasdeficienciaseneldesarrollodelascapacidadeshumanas delapoblación.
Imagen7.34:LosMundosdeSamoga-MuseoInteractivoU.N.deColombia,SedeManizales
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Esta época amerita pensar en la pobreza, por ser un tema asociado a valores fundamentales como la humildad cuando obliga a reconocer nuestras flaquezas, y en el amor bajo la acepción que lo define como virtud que representa toda la compasión con el ser humano. Para empezar, cuando la carta estadística de Caldas (2010) señala que la proporción de población con Necesidades Básicas Insatisfechas, en el departamento es 17,76%, contra 0,99% en Manizales donde se concentra casi el 70% del PIB caldense, simplemente obliga a considerar nuestra pobreza campesina.
Según el informe “Panorama social de América Latina” (CEPAL 2012), Latinoamérica finalizará este año con 167 millones de pobres, un millón de personas menos que en 2011, lo que equivale a 28,8% de los habitantes, y con 66 millones de indigentes, la misma cantidad que en 2011. Para el organismo, en Brasil, Colombia, Honduras, Paraguay y República Dominicana, mientras cerca del 40% del ingreso es para los más ricos, sólo entre el 11% y 15% es para los más pobres. En América del Sur, Paraguay lidera la lista con más del 50% de pobres, seguido por Bolivia con el 40%. Colombia, donde la cifra es del 37,2%, ocupa la tercera posición, a pesar de un decrecimiento de 3,1% en los últimos años. Eso pone al país lejos de los niveles de pobreza de Argentina (5,7%), Uruguay (6,7%) y Chile (11,0%)
El concepto de pobreza, bajo la perspectiva de Amartya Sen que se asocia a pobreza de desarrollo humano, es el enfoque instrumentalizado por el PNUD, donde se establecen una serie de criterios de satisfacción de necesidades básicas -esperanza de vida, nivel de educación e ingreso- como factores que formarían la base de recursos y habilidades que demanda el “desarrollo humano”. De ahí que el PNUD, en lugar de utilizar los ingresos para medir la pobreza, recurra, para el Índice de Pobreza Humana, a la medida de las dimensiones más básicas en que se manifiestan tales privaciones: una vida corta, carencia de educación básica y falta de acceso a los recursos públicos y privados.
No obstante, en Colombia la pobreza se mide de dos formas complementarias: la primera, la pobreza monetaria, que se calcula a partir de los ingresos de los hogares; mientras la otra, adaptada por el DNP, evalúa los hogares a través de cinco dimensiones, así: condiciones educativas, situación de la niñez y la juventud, estado de la vivienda, salud y trabajo, y acceso a servicios públicos domiciliarios. Mientras la indigencia supone ingresos per cápita no superiores a $11.144 diarios, y por lo tanto una canasta de alimentos insuficiente que no satisface los requerimientos de proteínas, calorías y otros nutrientes, la pobreza que llega a personas con ingresos per cápita inferiores a $24.944 diarios, incluye, además, privaciones en vivienda, transporte y vestuario, entre otros. Pero más allá de las cifras, debería examinarse la dimensión de la pobreza entrando tanto al escenario regional como a su contexto, dado que lo señalado hasta acá no reconoce causas y circunstancias, complejas por demás, como factores reales o contribuyentes necesarios para enfrentar con políticas acertadas una problemática socioambiental y económica, caso las comunidades pobres del Eje Cafetero que ya no perciben los beneficios del “grano de oro” que enriquece mercados externos ahora, tal cual ha ocurrido con las comunidades de indígenas y afrodescendientes de Riosucio y Marmato tras siglos de explotación aurífera, olvido y miseria. Ahora vemos con preocupación las afujías de los cafeteros, asociadas a una crisis estructural de precios para productores del grano, donde la globalización de la economía resulta ser factor determinante. La prueba irrefutable parte de la franca decadencia de este sector símbolo de Colombia, no propiamente frente a otros renglones de nuestra economía, sino porque su gremio ayer glorioso y protagónico, a pesar de la redistribución del ingreso consecuencia de la estructura minifundista de la propiedad cafetera, sufre las penurias de un mercado desfavorablemente controlado por terceros.
Aunque el modelo de crecimiento de la pasada década llevó a Colombia a un puesto de “privilegio” en el ranking de la concentración de la riqueza, en escenarios rurales de nuestra ecorregión donde los ingresos medios son varias veces menores que los urbanos, por lo menos gozamos de mejores índices de desarrollo relativo. Luego, habiendo superado la inequidad y debiendo sólo enfrentar la pobreza, donde la lucha resulta menos ardua, podríamos centrar la atención en mejorar la problemática cafetera, consolidando una nueva sociedad donde el protagonismo del saber condiciona la estructura del empleo, mediante el desarrollo de competencias sociales e intelectuales, y de una mayor capacidad creativa e innovadora de los habitantes, a partir de estrategias como priorizar el desarrollo humano y la cultura sobre el crecimiento económico, apostándole a otro modelo educativo que propenda por formar el talento humano. [Ref: La Patria, Manizales, 2012-12-24].
Resumen: Adiferenciadeunamineríaartesanalylimpiaquepuedecoexistirconlamineríaindustrializada subterránea,cuandosepracticaconresponsabilidadsocialysincomprometerbiomasestratégicos,lamegaminería ylamineríailegal,sondosflagelosqueamenazanelfrágilecosistemaandinoenlaEcorregiónCafetera.
El “vil metal” como se le llama al oro cuando se usa como medio de pago, que si hace una década se cotizaba a U$600 la onza hoy cuesta el doble, desde épocas coloniales ha sido uno de los principales motores económicos del país: si en el siglo XVI la Nueva Granada producía el 39% el oro del mundo, y hasta el siglo XX Colombia participaba con el 30%, hoy con 56 toneladas por año ocupa el puesto decimocuarto a nivel mundial y el segundo en Sudamérica, después de Perú (151). Además, para el caso de Caldas que con 1,8 toneladas por año aparece en el sexto lugar de Colombia, el municipio productor por excelencia es Marmato, cuyas regalías por tal concepto suman $1.639 millones, cuantía más de veinte veces superior a lo que generan los demás municipios juntos. Ahora, si en Colombia existen dos grandes empresas que controlan el 12% de la producción: la Mineros conformada por Colpatria, la Corporación Financiera Colombiana y otros socios menores, y la Gran Colombia Gold de Canadá, pero la mayor proporción estimada en el 80% del oro del país es de la minería ilegal, entonces, en nombre de esta actividad empresarial, a las fuentes de agua del país se vierten 200 toneladas de mercurio al año, 100 de ellas en Antioquia, y también en la Depresión Momposina donde los ríos Cauca, Cesar y San Jorge desaguan al río Magdalena, convergen las aguas servidas llevando el mercurio de 1.200 minas de aluvión y los vertimientos de la Región Andina donde habitamos el 70% de los colombianos. Además, en razón a la mirada utilitarista de multinacionales blindadas por una ley que desampara a los colombianos, o de la máquina devastadora de la informalidad cooptada por el “para-estado”, esta actividad extractiva se ha venido constituyendo en una severa amenaza para los ecosistemas andinos ubicados en los departamentos de mayor producción de oro en Colombia: basta examinar los procesos de deforestación en el Amazonas y el Chocó, los intentos de arrasar santuarios como el páramo Santurbán y de perforar por el “oro negro” en Caño Cristales, cuando no la criminal degradación del paisaje en el Bajo Cauca con la destrucción del humus, y las charcas de mercurio y cianuro, herencia de uno de los negocios más fructíferos de los últimos tiempos: el oro.
En Marmato, el cuarto municipio más viejo de Colombia (1537), un verdadero enclave económico dado el contraste entre su elevado PIB per cápita para unas NBI mayores al 30%, y donde las reservas auríferas tras 100 km de perforaciones exploratorias han pasado a 11,4 millones de onzas de oro, pese a haber sido objeto temprano de la intervención del Estado desde la Misión Boussingault (1822-1831) que eleva la eficiencia de la explotación en un 25%, y de haber contado desde 1980 con la presencia de Ecominas -luego Mineralco- como ente administrador de las minas en representación del ministerio de Minas y Energía, se tiene que de las 500 minas de socavón, la mitad
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concentrada en el Cerro el Burro, únicamente 121 tienen título, entre estas 103 propiedad de la Gran Colombia Gold.
Si en el precioso poblado de Iván Cocherín, guacheros y pequeños mineros que en medio de minas ilegales cuya legalización no está a su alcance técnico ni económico, al no encontrar oficio empujados por la necesidad van tras los socavones abandonados asumiendo los riesgos que conlleva la informalidad mientras sus mujeres, niños y mayores deben recurrir al mazamorreo en aguas contaminadas, entonces qué podremos esperar en La Colosa o Cocora y Tolda Fría, donde la sudafricana Anglo Gold Ashanti o la canadiense Río Novo han puesto el ojo para explotar oro a cielo abierto, sin importar el equilibrio ambiental de esta barrera natural protectora del PNNN, ni la sobrevivencia de especies emblemáticas como el cóndor y la palma de cera. Razonablemente, nuestra Sociedad de Mejoras Públicas previendo la amenaza sobre ecosistemas y el agua, como defensora del territorio y de la vida al conocer lo que está ocurriendo en la quebrada La María de la Vereda Montaño de Villamaría, vecina a la Reserva de la Chec y afluente directo del Río Chinchiná cuya cuenca comparte con Manizales, ha logrado la suspensión provisional de la Mina Tolda Fría.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2016.05.23 7.7.5-Ingeniería, incertidumbre y ética.
Imagen7.38:ElSPACEenSismologíaenelMeta,yelPuenteChirajaraenPublimetroColombia. Existen vicisitudes que en la ingeniería, ni tienen justificación, ni deben ocurrir: primero, el colapso del edificio Space ocurrido el 12 de octubre de 2013 en Medellín, y la posterior demolición de los otros bloques de apartamentos, previendo más desplomes asociados a deficiencias estructurales, asentamientos del suelo y falencias constructivas; todo lo cual cobró 12 vidas y pérdidas patrimoniales a 161 familias propietarias, y puso en evidencia la precariedad de las normas sobre viviendas seguras en el país; y segundo la caída del puente Chirajara, ocurrida el pasado 15 de enero en la autopista al Llano, un viaducto atirantado de 280 metros de altura y 446 metros de extensión, cuyo diseño, así haya sido galardonado con el Premio Nacional de Ingeniería en 2010, con el desplome de uno de los dos pilones terminados pocos meses antes de la inauguración de la obra, y un saldo de 9 trabajadores muertos, mostraría su absoluta precariedad de haber sido factor contribuyente o causa real del fatídico evento. Lo grave del asunto, es que estos colapsos no se deben a imponderables tecnológicas, sino a la condición humana del ingeniero: mientras en las obras subterráneas la incertidumbre suele ser del 30% o más, en las estructuras de concreto y otros desarrollos tecnológicos, ésta se reduce a cuantías menores que varían entre el 6 y 4%. Por ejemplo, mientras los túneles incorporan un alto riesgo dada la incertidumbre asociada a cambios erráticos en la
disposición y condición de las discontinuidades y variaciones litológicas del macizo rocoso; contrariamente, una obra de concreto incorpora un riesgo mínimo, dado que la cuantía y configuración del hierro, como la resistencia de los agregados y geometría de las estructuras, se conocen y están controladas.
Algunos dirán que son los avatares de un oficio en el que convergen la técnica y el arte al aplicar la ciencia al diseño y construcción de la infraestructura; otros, justificarán los hechos diciendo que en todas las partes del mundo, también colapsan estructuras como edificios y puentes; pero no: cuando prima la ética en la ingeniería, a pesar de la incertidumbre estos sucesos pueden prevenirse haciendo uso de los factores de seguridad y de la gestión del riesgo, e incluso empleando el método observacional en obras de naturaleza compleja; sólo que debemos reconocer las limitaciones de la ingeniería al planificar, diseñar y construir grandes proyectos, donde el costo de tomar las cosas a la ligera suele traducirse en pasivos ambientales importantes, o en preocupantes desastres como los anotados.
La historia de la región, aunque ha estado marcada por siniestros como los incendios de Manizales de 1922, 1925 y 1926, la erupción del Ruiz en 1985, el terremoto del Quindío de 1999 y los deslizamientos de la Planta de Gallinazo y el barrio Cervantes tras la temporada invernal asociada a la Niña 2010/11, también muestra cómo pese a las dificultades del medio natural y limitaciones tecnológicas de la época, se consiguieron obras memorables como el Ferrocarril de Caldas, el Cable Aéreo, y en especial una que sobresale entre todas, concebida en 1927 y concluida en 1939, ya que tras los incendios de los años 20 que cobraron 34 manzanas del poblado, emerge en medio de las cenizas como una obra sin precedentes soportada en la fe y la más significativa del civismo caldense: la Catedral de Manizales, una estructura de 106 m de atura en ferro-concreto para una aldea de bahareque. Pero hoy nos encontramos ante graves contingencias que, antes que desdecir de la capacidad técnica de la ingeniería colombiana, evidenciarían una profunda crisis ética que podría corromper sus cimientos, consecuencia del ejercicio profesional social y ambientalmente irresponsable de algunos miembros. Es que el ejercicio profesional del ingeniero, además de sucumbir frente al mercado al permitir con la instrumentalización de la naturaleza y la especulación con el suelo urbano para captar la plusvalía urbana, la fragmentación social y espacial del territorio, también se ha infectado con la corrupción en la contratación pública. De ahí que como ingenieros debamos ejercer liderazgo cívico y fortalecer el compromiso de la profesión, para enfrentar los conflictos y contradicciones relativos a dicha problemática ética, fundamentando [Ref.: La Patria. Manizales, 2018.01.29]
RESUMEN:LaCorteConstitucionalmediantelaSentenciaT-622de2016quereconoceelAtratocomo sujetodederecho,lehaordenadoalGobiernotomarlasmedidasnecesariaspararestaurarelríoy protegerensusriberasalascomunidadesafrocolombianaseindígenasafectadasporgravesacciones antrópicas,comolamineríailegalqueademásdelasalud,tambiénalterasuelos,aguasyecosistemas conelusointensivodemaquinariapesadayelvertimientodesustanciastóxicascomoelmercurio,entre otrasgravesproblemáticassocio-ambientalesqueamenazanyafectanelterritoriochocoano.Añade además que, asociada a la problemática de la ilegalidad, confluyen actores armados, pobreza, desigualdad,prostitución,violenciayfaltadeoportunidades.
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Imágenes7.39:ElcaudalosoAtrato,tributariodelGolfodelDarién:MercadoenQuibdó;Pobladosdelacuenca,y TopografíadelChocóBiogeográfico.
En una inédita sentencia el caudaloso Atrato ha sido declarado un sujeto objeto de derechos que el Estado debe proteger. Este río que entre el Cerro Plateado de los Farallones de Citará y el Golfo de Urabá baña una cuenca de 38.500 kilómetros cuadrados, y que recorre 750 kilómetros del Chocó biogeográfico, resultará beneficiado gracias a esta histórica decisión que toma la Corte Constitucional de Colombia, al verificar en el lugar la depredación ambiental del río y de sus afluentes, razón por la cual ordena la protección y recuperación de su territorio, mediante un plan de acción que neutralice y erradique las actividades de la minería ilegal y otras desgracias socioambientales, consecuencia de la guerra, las dragas, la deforestación y la siembra de coca. Sabemos que las riquezas de esta ecorregión, la zona de mayor biodiversidad del planeta y una de las más lluviosas, bañada por un cauce de 11 metros de profundidad y 282 metros de ancho promedios, y que cuenta con un sistema de ciénagas de 65 mil hectáreas y el Parque Natural Nacional de los Katíos, van más allá del oro, el platino y la madera, toda vez que pasan por la cultura ancestral de las comunidades indígenas de la etnia Embera, y de unos 60 mil habitantes en su mayoría afrodescendientes, que en poblados sin acueducto ni sistemas de saneamiento habitan dicho territorio, un patrimonio que al igual que la estructura ecológica de su cuenca está amenazado por la ausencia y abandono de un Estado, lo que le han dado paso a guerrillas, paramilitares y criminales, quienes han entrado por el cauce, caños y afluentes del río para desestructurar el territorio desplazando pobladores, destruyendo selvas, tierras y humedales, saqueando riquezas y contaminado aguas. Sobre la historia del Atrato, río antes denominado Grande o Darién, cuenta Joaquín Acosta en “Historia de la Nueva Granada” (1848) que Vasco Núñez de Balboa, dejando atrás a Santa María la Antigua, población que fundara con Martín Fernández de Enciso hacia 1509 sobre la desembocadura de dicho río y que se reasentará en Panamá en 1524, hacia 1511 procede a explorar la culata del golfo y los ríos que desaguan en él, obteniendo a su vez del cacique Comagre información sobre la existencia de otro mar al Sur. En su primera incursión navegando en el único buque que poseía y en diez canoas de un solo tronco de árbol hechas por los indios, penetra el insalubre lugar por una de las bocas del río Grande, encontrando a diez leguas la población que gobernaba el cacique Dabeiba; luego, hace la segunda irrupción alcanzando la primera isla del río que denomina Cañafístola y no lejos de ella un afluente que por el color de sus aguas llamaron Negro, el que puede hoy ser río Sucio; y finalmente, al salir de la cuenca por el poniente, en 1513 descubre el Pacífico.
En la lábil cuenca localizada entre el arco de Sautatá y la serranía del Baudó, de sur a norte discurre el Atrato con su canal navegable de 500 km, cuyos afluentes más destacados son el Riosucio, el Murrí, el Arquía y el Truandó, al tiempo que siendo la principal vía de comunicación del Chocó, dado que por ella se conectan 8 puertos y un cúmulo de poblados emplazados en el valle húmedo hasta llegar a su principal puerto Quibdó, un poblado fundado en 1648 a 43 msnm que cuenta ahora con 110 mil habitantes se ha transformado en pequeña una urbe, capital del departamento de Chocó y cuya composición étnica es 87,5% negra,10,2% mestiza o blanca y 2,3% indígena. Cabe preguntarnos ahora, si como consecuencia de esta tutela veremos transformar la emblemática arteria fluvial que sólo ha servido para la expoliación de nuestra riqueza, en una vía de progreso que salde la deuda histórica con sus comunidades, porque también en 2014 mediante un fallo de acción popular en favor del río Bogotá, el Tribunal Administrativo de Cundinamarca les requirió a las autoridades ambientales replantear la política de protección del patrimonio natural, ordenándoles prevenir la catástrofe ecológica del río, sus quebradas y afluentes, y emprender una dura tarea que puede tardar una generación hasta lograr la recuperación de tan solo 354 kilómetros de este cuerpo de agua de la sabana. [Ref: La Patria. Manizales, 2017.08.08]
Imagen7.40:DistritosminerosyPropiedaddelatierraenelPacíficocolombiano(OPyT),yEcorregionesendicho territorio(WWF)
RESUMEN: Lascausasde laperennecrisishumanitariayambientaldel PacíficoColombiano,dondemilesde ciudadanoshanestadoreclamandolaatencióndedemandaslegítimasrelacionadasconderechosfundamentales, partennosólodelaexpoliacióndesuriquezaminero-forestal,delasconsecuenciasdeunmodelodedesarrollo caracterizadoporunaeconomíaextractivaydeenclave,deladestruccióndesubiodiversidadydeldesaprovechado potencialdesupatrimonionaturalycultural.AligualqueenelTerritoriodelAtrato,elEstadodebeextenderel PlandeAcciónrequeridoparalaprotecciónyrecuperacióndetodoelPacíficoColombianoconelpropósitode neutralizar y erradicar la minería ilegal, la deforestación, la violencia, la pobreza y otras problemáticas socioambientales.
Las causas de la perenne crisis humanitaria y ambiental del Pacífico Colombiano, donde miles de ciudadanos han estado reclamando la atención de demandas legítimas relacionadas con derechos fundamentales, parten no sólo de la expoliación de su riqueza minero-forestal, de las consecuencias de un modelo de desarrollo caracterizado por una economía extractiva y de enclave, de la destrucción de su biodiversidad y del desaprovechado potencial hídrico
y marítimo, sino también del centralismo vallecaucano, del desconocimiento de sus culturas ancestrales indígena y afrocolombiana, y de la ausencia del Estado que ha favorecido la ilegalidad y la presencia de grupos armados. Pese a que Buenaventura, aunque responde por el 53% del comercio marítimo y le tributa $5,5 billones anuales al país, con su crisis expresa las contradicciones del Pacífico colombiano, región de 83 mil kilómetros cuadrados con baja movilidad social, aislamiento geográfico y debilidad institucional ubicada en medio de la densa selva tropical húmeda, en cuyo territorio limitado por la cordillera Occidental que actúa como barrera natural, vive cerca de un millón de personas, el 90% negra y el 4% indígena, la mitad habitando el Chocó, casi un tercio Nariño y el resto el Valle y Cauca. Allí sobresalen tres centros urbanos que suman 700 mil habitantes (Buenaventura, Tumaco y Quibdó).
Respecto a los movimientos sociales, en primer lugar, hace una semana, luego de 17 días de justos reclamos, Chocó logró un acuerdo de inversiones con el Gobierno y levantó el paro. En segundo lugar, contrariamente hace una semana con el movimiento cívico que se adelantó en Buenaventura casi a la par, no se logró concretar el preacuerdo logrado entre el Comité de paro y una comisión del Gobierno, consistente en la creación de un fondo exclusivo con manejo autónomo local, en lugar de la declaratoria de una emergencia económica, social y ecológica, dado que sobre las fórmulas gravitan, de un lado la ineficiencia del Estado e injerencia de una clase política corrupta, y del otro la ineficacia de los órganos de control garantizando el manejo impoluto de $10 billones que entregarían en 10 años.
Aunque lo fundamental obliga a fortalecer las instituciones, combatir las actividades ilegales extractivas, poner fin al conflicto armado, y mejorar tanto la cobertura como la calidad de la educación y la salud, habrá que impulsar una mayor conectividad con el resto del país superando las barreras naturales que lo impiden con inversión en infraestructura estratégica, para luego desarrollar la estructura productiva de la región orientada a generar valor agregado, empleo formal y un mayor aprovechamiento del sistema portuario en Tumaco, Buenaventura y Cupica articulando su desarrollo a la Cuenca del Pacífico, además de recuperar la cuenca y la hidrovía del Atrato, como la carretera a Quibdó desde Antioquia y el Eje Cafetero.
Antes que criminalizar la protesta social, de enviar el Esmad a reprimir brutalmente el movimiento contradiciendo el espíritu de una Colombia en posconflicto, debemos combatir la desesperanza para prevenir conflictos, mitigando factores detonantes como pudieron ser: la pérdida de $21 mil millones del contrato de 2014 pactado en obras para la carretera Quibdó–Ánimas–Nóvita entre la Gobernación de Chocó y la Unión Temporal Istmina; o el presunto desfalco del hospital de Buenaventura que maneja un presupuesto cercano a $40 mil millones, situación relacionada con la muerte de un concejal y la destitución de un alcalde.
Finalmente, habrá que enfrentar la crisis del Pacífico no solo mirando a Buenaventura, donde las inversiones en infraestructura al igual que los desarrollos portuarios cada vez menos intensivos en mano de obra, sólo benefician al capital exportador, pero no a una población ni a un territorio donde la crisis se extiende de sur a norte: primero, porque la tragedia parte de Tumaco donde sus habitantes en medio de una gran riqueza natural que se subraya por el potencial para industrias asociadas a mariscos y cacao, viven con unas NBI del 60 por ciento; y segundo, porque Belén de Bajirá, estratégico territorio del Urabá Chocoano para el Corredor de la Américas y la integración de nuestros mares, con sus ricos yacimientos mineros y enorme potencial agropecuario, espera ver transformadas en oportunidades dichas bondades, antes que la desmembración y colonización de su territorio disputado por Antioquia. {Ref.: La Patria. Manizales, 2017/06/5}
¿Es posible el desarrollo sostenible?: sin desconocer derechos de comunidades y cuidando el medioambiente, un puerto en el Chocó Biogeográfico articulando nuestros mares, podría impulsar la economía local si las comunidades propietarias de las tierras participan como socias.
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Imagen7.41:EnNuquí,lamayoríadepobladoresvivedelapescaartesanal,laagriculturayelecoturismo. Algunascomunidadesindígenasyafroseoponenalproyectoyaseguranquelosafectaría.Foto:GuillermoOssa/ ArchivoELTIEMPO
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Mejorar la infraestructura y el transporte es esencial para expandir el sector productivo, más ahora que nuestra economía se fundamenta en la minería extractiva, el petróleo crudo y el carbón. Para eso es fundamental (1) articular el Altiplano con el Caribe, Buenaventura y Urabá, y (2) conectar el océano Pacífico con el Atlántico. La construcción de un puerto en el golfo de Tribugá busca mejorar la conectividad y, por lo tanto, aumentar las exportaciones. Para que eso suceda, es necesario, además, utilizar el potencial de las hidrovías y construir túneles para ferrocarriles a lo largo de nuestras cordilleras, lo que reduciría los fletes seis y tres veces respectivamente. Mientras que en Europa hay un puerto cada 100 kilómetros, en Colombia los principales puertos están concentrados en cuatro ciudades: Barranquilla, Cartagena, Santa Marta y Buenaventura. Por eso, otro gran puerto en el Pacífico podría ser un instrumento de desarrollo para conectar esa región con el resto del país.
Sin embargo, aunque sean necesarios para conectar los mares, los puertos no son suficientes para crear desarrollo –los mejores ejemplos son Buenaventura y Cartagena–. Por eso, el puerto de Tribugá puede no tener un impacto positivo si su construcción no se acompaña de políticas públicas, planes y estrategias para reducir la pobreza y para respetar los derechos bioculturales de ese territorio y sus poblaciones. Lamentablemente, en Colombia la ley y las políticas ambientales se han adaptado más a los desafíos del mercado que a los retos del desarrollo sostenible. Con el enfoque erróneo, los megaproyectos como el del puerto de Tribugá pueden amenazar seriamente ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente.
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La disyuntiva
Imagen7.42:Tribugáfrentealaensenada,amenazaelhumedalyalPNNdeUtría.Además,elriesgode licuacióndesuelosdadoselambientearenosodelaensenadaylaamenazasísmica,seconstituyeen otradeterminanteambientalqueinvitaareubicarelproyecto.
La construcción del puerto de Tribugá ha interesado durante mucho tiempo a políticos y empresarios del Eje Cafetero –que buscan conectarse con el Pacífico– y del Chocó –que pese a tener costas en dos océanos, buscan puertos y vías para accederlos–.
En 2006 se creó la organización Promotora Arquímedes S. A., con el propósito de construir y operar el puerto de Tribugá. Desde entonces, Arquímedes ha buscado ajustar su diseño a las condiciones ambientales del entorno. Por eso propuso construir el 80 por ciento de su infraestructura en mar, para lograr el licenciamiento ambiental. También se ha contemplado construir un ferrocarril a Quibdó y terminar la vía terrestre a Risaralda, con el propósito de crear una “ciudad-puerto”. Sin embargo, muchos ambientalistas han advertido que la construcción del puerto tendría impactos funestos para el medioambiente por: “La amenaza para los cientos de hectáreas de manglares que hay en el golfo; el impacto del dragado y de los vertimientos sobre las playas donde anidan las tortugas; el daño a la ruta migratoria de las ballenas jorobadas, que todos los años llegan a esta región, y la pérdida de biodiversidad que implicaría construir carreteras y trenes en medio de la selva”.
Además, la Academia de Ciencias de California, el Instituto Carnegie de Ciencias, la Institución Central Clima y la Universidad de California en Berkeley señalan que en el presente siglo los bosques de coníferas tropicales y subtropicales tendrán que adaptarse a una velocidad de 80 metros por año, mientras que los manglares tendrán que hacerlo a 950 metros por año
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En caso de que no se cuente con la voluntad de la comunidad o que se encuentre que los manglares del golfo, la ensenada o el parque nacional natural Utría resultarían afectados por el puerto, es necesario contemplar otras alternativas:
Una opción es construir el puerto en el extremo sur del golfo, donde el medio es rocoso y la morfología costera protegería el puerto de la corriente oceánica de dirección noreste. A diferencia de la barra de la ensenada de Tribugá, donde existe una alta vulnerabilidad sísmica, esta zona parece más apta para la construcción de un puerto profundo.
Imagen7.43:HabráoportunidadparacabotajetransoceánicoporColombiadadoselcrecimientoexponencialdel comercioglobalylaslimitacionesdePanamá,queparaduplicarsucapacidadconelnuevopasoreutilizaráel 40%delagua.
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Y si no fuera en Tribugá, 90 kilómetros más al norte se encuentra el golfo de Cupica. Esta alternativa favorecería un paso transoceánico más corto, siempre que se construya el ferrocarril verde Urabá-Cupica propuesto desde la Sociedad de Mejoras Públicas de Manizales. Esa línea pasaría por Vigía del Fuerte y Chigorodó, hasta llegar al complejo portuario antioqueño, de manera que se complementaría con la hidrovía del río Atrato. En todo caso, la construcción de un nuevo puerto en la región Pacífica no debe desconocer los derechos de este territorio biodiverso y pluricultural. Las comunidades indígenas y afrodescendientes que allí habitan no han recibido nada en más de 200 años de olvido y desconocimiento de su cosmovisión. Por eso, la clave está en no repetir la historia de Buenaventura, el puerto vallecaucano que le representa a la nación impuestos por 5,5 billones de pesos al año.
Si se busca un verdadero desarrollo, es necesario partir del enorme potencial pesquero del Pacífico colombiano. Eso implicaría dotar a la comunidad de un astillero para embarcaciones pesqueras, equipos para el procesamiento de pescados y mariscos, fuentes de energía y unidades térmicas para refrigerar la cosecha marina, sistemas de conectividad para sacar dichos alimentos y programas integrales de formación y capacitación en estas materias. Lo anterior podría traducirse en decenas de miles de empleos dignos y remunerados para los habitantes del Pacífico.
Ordenar el territorio y blindar el patrimonio natural y cultural en áreas estratégicas; sin embargo, para llegar a ese objetivo también es necesario: convertir las rentas de los recursos primarios y megaproyectos en capacidades humanas, fortalecer el quehacer de las instituciones ambientales y la sociedad civil, fortalecer los procesos culturales endógenos y construir paisajes resilientes en los ecosistemas, y proteger las comunidades rurales de pescadores y artesanos de las agresiones de un modelo ‘de enclave’.
En suma, un proyecto de este tipo con el enfoque correcto puede traer enormes beneficios para la región si las comunidades propietarias de las tierras participan como socias
La importancia
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En la cuenca del Pacífico se producen dos tercios del PIB mundial y habita cerca de la mitad de la población del planeta. Allí está el nuevo escenario de la economía planetaria. Por eso, el eje Urabá-Tribugá puede ser un complemento de la nueva troncal transoceánica entre Europa y Asia que ha llegado a Panamá, y puede convertirse en una forma de acceder al Pacífico del siglo XXI.
La ampliación del canal de Panamá aumentará entre 300 y 600 millones de tonelada-año su capacidad de carga. Con esa ampliación se permitirá el tránsito de embarcaciones tipo Suez de 12.000 contenedores (TEU), cuya economía en fletes supera cinco veces la de los Panamax de 4500 TEU.
Imagen7.44:Eltransporteférreo,alreducirfletes3vecesrespectoalatractomulaeincrementarconello9 veceslasexportacionesdeColombia,invitaaconectarelAltiplanoyelEjeCafeteroaUrabá–Cupicaya Buenaventura,extendiendoelsistemaferroviario.
Ante ese nuevo panorama, habrá oportunidades para que Colombia construya un paso de cabotaje desde el complejo portuario antioqueño hasta Cupica o Tribugá. Nuestro país puede aprovechar (1) las limitaciones del canal de Panamá, cuyas esclusas deben reutilizar el 40 por ciento del agua, y (2) el hecho de que el comercio contenedorizado ha crecido en el largo plazo a tasas que varían entre 1,5 y 2 veces el PIB global.
Un puerto en Tribugá con ferrocarril de conexión al Atrato o un puerto en Cupica articulado con el complejo portuario antioqueño mediante el ferrocarril Urabá-Cupica pueden ser oportunidades para atraer carga de cabotaje y crear un paso interoceánico por Colombia.
Además, el ferrocarril del Atrato que llegaría al complejo portuario de Antioquia contribuirá a la estructuración de
un sistema intermodal de carga mediante los corredores logísticos que integren el Altiplano, Buenaventura y UrabáChocó. En ese escenario, la hidrovía del Atrato, cuya capacidad es de 150 millones de toneladas-año o 50 trenes de 10.000 toneladas-día, resulta necesaria.
En suma, un proyecto de este tipo con el enfoque correcto puede traer enormes beneficios para la región si las comunidades propietarias de las tierras participan como socias. La locomotora del carbón andino exportado a Asia puede sustituir la caída del precio de los hidrocarburos, gracias a la alta calidad de dicho mineral. Esas exportaciones pueden financiar la variante Loboguerrero, dotada de viaductos y túneles, la extensión del tren que conformaría los grandes corredores y las plataformas logísticas de nuestra región Andina. *El Tiempo, 22 de junio 2019. Tomado de Razón Pública.
RESUMEN:Colombia,queposeelosandesmásseptentrionalesdeAmérica,ubicadaenelnoroccidentedeAmérica delSur,conterritorioenlascuencasaltasdelOrinocoyAmazonasyaguasenlosocéanosAtlánticoyPacífico,ha vividodeespaldasaestosvaliososespaciosquelaconfinan.SibienlosmaresdeColombiaconstituyenel45%de su territorio, las dos cuencas señaladas con sus enormes hidrovías y una superficie de 8 millones 487 mil kilómetroscuadrados,cubrenel46,6%deSudamérica.
Elpaís,quepornotenerunavisiónmarítimaperdióaPanamáymarenSanAndrés,requiereocuparsedela formacióneinvestigaciónenlamateria,paraconocerdesdeunaperspectivacientíficaintegralelpatrimonioque albergannuestrosmaresehidrovías,nosoloporsuimportanciaestratégicaygeopolítica,sinotambiénporel potencialambiental,bióticoygeológicoqueofrecenparaelfuturodelaNación.
Imagen7.46:CuencadelAmazonas(WWF),FronterasyRelievedeColombia(Wikipedia.org)yCuencadelMar Caribe(InvestOffshore).
La semana pasada en la visita de la Misión de Sabios a Manizales, la mesa de trabajo sobre océanos instalada por el científico Jorge Reynolds, consciente de que históricamente el país ha vivido de espaldas a este valioso espacio que constituye el 45% de su territorio, propuso crear un instituto intercedes en la Universidad Nacional, para ocuparse de la formación e investigación en ciencias básicas y aplicadas sobre la materia, propiciando una mirada desde una perspectiva integral al patrimonio que albergan nuestros mares, no solo para aprovechar su importancia estratégica y geopolítica, sino también por el potencial ambiental, biótico y geológico que ofrecen para el futuro de la Nación. Recuérdese que el país, además del robo de Panamá en 1903 por Roosevelt, quien resolvió tomarse el istmo después de que el Senado colombiano negara el tratado Herrán-Hay que le cedía a EE UU la franja del canal, también en 2012 perdió mar en San Andrés, cuando la Corte Internacional de Justicia de la Haya emitió su sentencia sobre el litigio con Nicaragua por varios islotes y una plataforma continental, concediéndole una franja de 531 km al país centroamericano desde su costa y de solo 65 km para al archipiélago.
A nivel del planeta los mares que cubren alrededor del 72 % de la superficie, producen la mitad del oxígeno y absorben el 30 % de las emisiones de dióxido de carbono, pese a la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar adoptada en 1982, por no contar con medidas globales de protección al menos para las aguas internacionales que son el 46% de los océanos, la hidrósfera está al borde del colapso como consecuencia del cambio climático, de la contaminación con derrames de petróleo, del vertimiento de residuos químicos y metales pesados, y de la acumulación de plásticos.
A los anteriores factores de naturaleza antropogénica, habrá que sumar la captura ilegal y sobreexplotación pesquera, y la acidificación oceánica e intervención indebida de litorales, además de los graves impactos del cambio climático dada la influencia directa de los océanos en la máquina atmosférica, y por lo tanto en los fenómenos meteorológicos y en la regulación del clima. Todo lo anterior configura la grave amenaza que está afectando directamente la vida silvestre de los hábitats oceánicos e indirectamente la salud humana, ya que gracias a la sobreexplotación y contaminación, desde 1950 se ha devastado un 40 % de la vida en los océanos. Es que además la acidificación de los océanos consecuencia de la captura de dióxido de carbono por el agua marina, que al disolver el gas favorece la reacción con el carbonato cálcico y el cambio de su PH, se induce en los medios marinos la migración y cambio de hábitos de especies, la pérdida de fitoplancton, el blanqueamiento de corales y la desaparición de ecosistemas; igualmente, la mayor concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, por el efecto de invernadero provoca el calentamiento de los mares, lo que favorece la ocurrencia de tormentas tropicales y huracanes fuertes por el Caribe, como detonantes de desastres climáticos.
Aunque la riqueza de la hidrósfera terrestre es enorme, ya que los mares contienen cerca de 200 mil especies identificadas entre millones que albergan, sin una intervención de orden mayor así exista la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos responsable de regular la extracción y explotación de nódulos metálicos de manganeso, níquel, cobre o cobalto, pero no de la protección del ecosistema, la amenaza resulta aún mayor: a pesar de conocerse únicamente el 2% de los fondos marinos aunque el 20% de su superficie son áreas marinas protegidas, al igual que el espacio exterior y en particular la órbita geoestacionaria, los ambientes abisales como nuevos espacios son vulnerables. En Colombia, donde existen 500 mil hectáreas de nuevas áreas marinas protegidas, contamos con manejo efectivo en 10 de las 18 áreas marinas protegidas: allí, nuestra riqueza biótica está representada en 33 especies de mamíferos acuáticos oceánicos, 6 de las 7 especies de tortugas marinas del mundo y 123 especies de peces evaluadas; a ello se añaden los arrecifes coralinos donde sobresale el del archipiélago de San Andrés equivalente al 34% del territorio caribeño colombiano, y los pastos marinos con notable extensión en la Guajira. [La Patria. Manizales, 2019.08.26].
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MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia.
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente. Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
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Las medidas correctivas de los movimientos en masa y los procesos de erosión se enmarcan en ambientes dinámicos, donde los suelos y las coberturas vegetales evolucionan a partir de las exigencias impuestas por los tratamientos. Los cambios que sufre el suelo por el intemperismo debido al secado excesivo, la humectación, y la ausencia de recursos para la vegetación, como agua, nutrientes, espacio, carencia de materia orgánica, son factores que dificultan el arraigo, el establecimiento y el crecimiento de la vegetación. Además la respuesta del concreto frente a asentamientos diferenciales inducidos por el secado, por la presión que ejercen las raíces y tallos son causas de alto deterioro de un tratamiento, reduciendo la vida útil de la solución.
Los proyectos de ingeniería generan impactos ambientales severos y una de las herramientas más comunes y adecuadas para mitigarlos es el establecimiento de la vegetación. Sin embargo la actividad de vegetalización no se planifica con el detalle necesario, no se realizan los inventarios florísticos que permitan hacer eficiente la solución con vegetación. Este vacío se ve reflejado en los problemas que se presentan en el funcionamiento de las obras, siendo los más comunes: la colmatación de canales y zanjas por acumulación de sedimentos orgánicos de hojarasca, la excesiva impermeabilización de los suelos por la acción de los concretos donde se alcanzan humedades bajas, que no garantizan el arraigo de la vegetación; las exigencias de humedad que sobre el suelo ejercen los árboles y en forma simultánea la interceptación de la lluvia por el follaje de los árboles localizados en las coronas de taludes escarpados, contribuyen al déficit hídrico del suelo y la ausencia de la cobertura vegetal rastrera, encargada de proteger el suelo del secado excesivo y del impacto de las gotas de lluvia, y el efecto negativo de los sistemas radicales que invaden y destruyen las estructuras en concreto, además del efecto de palanca que ejercen los árboles inclinados, en taludes escarpados.
Figura 8.1 La Corrección de la quebrada El Silencio incluyó la instalación de diques de consolidación en gaviones y la regeneración natural con especies endémicas de la región. (Carlos E. Escobar P.)
Los anteriores factores hacen necesario plantear lineamientos para el establecimiento de coberturas vegetales apropiadas para cada tratamiento, donde se incluyen la identificación agrológica de los suelos, la fisiología y morfología de las plantas, la respuesta de las coberturas a condiciones extremas y sus comportamientos en obras de control de erosión, permitiendo prolongar la vida útil de la solución y disminuyendo los costos de mantenimiento.
El establecimiento de las coberturas vegetales en labores de control de la erosión se adelantan labores que incluyen: la identificación de las especies a utilizar existentes en la zona de similitud biótica, la
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adaptación de los tratamientos a las condiciones del terreno, la vocación de las soluciones, las recomendaciones sobre el manejo de las coberturas vegetales y el mantenimiento más recomendado de las obras dentro del plan de funcionamiento de las soluciones. La figura 8.1 presenta medidas intensivas de corrección de torrentes complementadas con el establecimiento de coberturas vegetales reguladoras del medio.
El procedimiento a adoptar para escoger las especies vegetales para la recuperación de áreas degradadas es el siguiente:
• Caracterización del material vegetal en las zonas con similitud biótica al área a tratar.
• Evaluación del comportamiento de la vegetación existente; su estado en las zonas geomorfológicas homogéneas, principalmente taludes y laderas, el proceso de recuperación de las áreas vecinas, haciendo énfasis en la respuesta de las coberturas. Es importante considerar variables como la pendiente de los taludes, la respuesta de la vegetación frente a la sequía, la presencia de especies pioneras en el proceso de regeneración natural y la vocación del tratamiento.
• Comparación de la respuesta de las coberturas vegetales inducidas con la regeneración natural, en áreas con similitud biótica y geomorfológica.
• Identificación de los procesos erosivos presentes en las zonas con cobertura vegetal, describiendo sus causas y efectos.
Fotografía 8.2. Talud escarpado conformado por un macizo rocoso vegetalizado con la incorporación de materia orgánica, semillas, estolones, protegidos con una tela de fique. (Carlos E. Escobar P.)
• Identificación de los efectos de las coberturas sobre las obras de drenaje. Las siguientes son las actividades específicas que se adelantan para la ejecución del análisis:
1. La cartografía del área apoya la localización de las áreas biológicas y climáticas similares y los bancos para cosechar el material vegetal de propagación. Además se identifican variables como la orientación y pendiente de los taludes, la distribución de los drenajes y las características de los suelos. La figura 8.2 presenta un tratamiento de establecimiento de coberturas vegetales en un talud escarpado, conformado por un macizo rocoso.
2. Los recorridos por áreas de similitud ecológica permiten la identificación de los problemas asociados a las coberturas vegetales, a las labores de recuperación y a la acción de las aguas, además de la respuesta de las coberturas vegetales en los procesos de recuperación.
3. Inventario de las especies pioneras útiles para la recuperación de las áreas degradadas.
4. Comparación entre los comportamientos de los diferentes materiales vegetales útiles.
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5. Identificación de los procesos erosivos presentes en los taludes cubiertos con especies vegetales.
6. Identificación de los problemas de cubrimiento y estabilidad presentes en los taludes.
7. Selección de las especies útiles para recuperar las áreas degradadas.
8. Adaptación de los tratamientos más adecuados para el establecimiento de coberturas vegetales a utilizar en las soluciones.
9. Análisis y caracterización agrológica y geomorfológica del suelo.
10. Identificación de los posibles efectos negativos de las coberturas vegetales sobre las estructuras de drenaje.
11. Revisión de literatura con experiencias similares.
12. Entorno de los taludes, respecto a las variables socio-económicas y socio-ambientales.
13. Integración de la cobertura a la dinámica del ámbito.
14. Mantenimiento de las obras y plan de manejo de las coberturas.
Las actividades relacionadas permiten la caracterización de las especies de la zona de estudio y su inventario, orientados a identificar la disponibilidad de las plántulas a utilizar en el proyecto y la posible respuesta como coberturas en labores de control de la erosión.
Para garantizar el avance de las labores de vegetalización es necesaria una infraestructura mínima para la producción de plántulas así como la localización de las áreas de acopio del material vegetal vivo (bancos de propagación) y de la materia orgánica; de todos modos las actividades necesarias para lograr el cubrimiento de un área degradada con cobertura vegetal, se adelantan en forma simultánea con las obras de corrección del problema. La figura 8.3 presenta la revegetalización de taludes conformados por roca con vegetación de la zona.
La elección de las especies vegetales a utilizar en labores de control de erosión, cuentan con criterios tendientes a obtener resultados óptimos: el tipo de cubrimiento esperado, la resistencia de las plántulas a condiciones adversas, la disponibilidad del material en la zona, los cuidados y mantenimientos, las distancias de siembra, la forma de propagación y la dominancia frente a otras especies, son de gran
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importancia al momento de escoger las coberturas vegetales. La figura 8.3 presenta una estrategia para vegetar taludes de cortes con semillas, suelo orgánico y gallinaza.
El diseño de las obras de ingeniería y el establecimiento de la vegetación están ligados al tipo de solución y a su entorno (zona urbana o zona rural). Cuando se trata de canales, se deben evitar especies rastreras de crecimiento rápido que invaden las estructuras; o la presencia de árboles y plantas con alto aporte de materia orgánica de hojas y tallos; la siembra de árboles junto a obras hidráulicas generan riesgos por presión y estrangulamiento de la estructura por el tallo o por las raíces leñosas que tienden a levantar el concreto.
El entorno se refiere a la seguridad de una comunidad urbana vecina de un tratamiento, o la regulación hidrológica o sobre la calidad y cantidad del agua en un área a tratar y de importancia para labores industriales o para consumo humano.
Es por eso que las especies vegetales no cumplen en todos los casos las mismas funciones. El tipo de cobertura y su sistema de propagación dependen de las condiciones del tratamiento y de la susceptibilidad de los suelos a proteger.
8.2.1 Tratamientos con vegetación.
Las labores de campo incluyen los análisis agrológicos de los suelos involucrados con el fin de orientar el tipo de apoyo (fertilización) y estimar la posible respuesta de la vegetación instalada. Además se realiza el inventario de las especies vegetales propias de la zona viables ecológicamente, útiles para los tratamientos vegetales; los sitios de acopio del material vegetal, la materia orgánica y las áreas que sirven como bancos de propagación.
8.2.2 Análisis y diseños.
Con los elementos identificados en el trabajo de campo y las necesidades del tipo de cobertura vegetal, se adelanta el diseño de los tratamientos vegetales más apropiados para recuperar las áreas. Estos se deben integrar con los tratamientos de estabilidad de taludes, con las estructuras para el manejo de las aguas las aguas de escorrentía, las líneas de drenaje y los cauces naturales. Pero la vegetación se establece en los sitios donde se requieren labores de mitigación y compensación, sin recurrir a ejecutar obras. La figura 8.3 presenta un tratamiento diseñado para vegetar el talud rocoso.
En la selección de especies para el establecimiento de coberturas vegetales en labores de control de erosión se debe considerar los siguientes criterios:
• Sistema radical.
• Aporte de materia orgánica.
• Porte (altura máxima).
• Morfología.
• Cobertura aérea (diámetro de copa).
• Exigencias climáticas.
• Exigencias edáficas.
• Exigencias hídricas.
• Sistemas de regeneración.
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• Recuperación de suelos.
• Influencia sobre obras de ingeniería.
• Periodicidad del mantenimiento.
• Agresividad y dominancia.
• Usos antrópicos (alimenticio - medicinal - artesanal - industrial).
• Palatinidad a los ganados.
La respuesta de los sistemas radicales de las especies utilizadas para recuperar áreas degradadas está relacionada con las características mecánicas y orgánicas del suelo. Se requieren sistemas radicales leñosos capaces de penetrar en el suelo, logrando a la vez la mayor cobertura lateral posible a efecto de producir el amarre del suelo.
Las comunidades de plantas de especies vegetales diversas poseen sistemas radicales de distintas formas, tamaños y profundidades, todos se complementan, cada uno ejerce una acción específica y todos forman mallas que refuerzan el suelo con eficiencia. Son comunes los sistemas radicales pivotantes, los fasciculados, los tuberosos, los rastreros y los fibrosos. Estos son propios de cada especie pero su comportamiento varia con las condiciones físicas del suelo o de la roca, la posición del nivel freático, las estructuras presentes o heredadas de la roca. Es por eso que su comportamiento no es homogéneo ni previsible y puede alcanzar sitios que muchas veces no están dentro de las proyecciones de su establecimiento.
Las zonas degradadas carecen de suelos profundos y por lo general están presentes las estructuras geológicas heredadas. Esto limita el desarrollo vertical de las raíces, estimulando el crecimiento horizontal, de escasa profundidad o siguiendo los planos de diaclasas, alterando con su presencia los estratos más superficiales de la roca.
En las plantaciones se deben dejar suficientes retiro entre los árboles y entre estos y las obras de drenaje, en las franjas resultantes se siembran especies herbáceas encargadas de proteger las estructuras de la acción perturbadora de los sistemas radicales leñosos. Estas especies serán en lo posible, dominantes con el fin de controlar la invasión de las otras especies menos eficientes.
En las labores de control de la erosión son necesarias las obras de drenaje en ambientes forestales, situación que hace que el ambiente donde operan las soluciones sea dinámico y se alteren las condiciones iniciales proyectadas en los diseños. Si bien la hojarasca es aporte orgánico para el suelo, es sedimento orgánico en las estructuras hidráulicas y es un inconveniente por la frecuente colmatación que sufren los canales y el arraigo de las especies vegetales invasoras que disminuyen la eficiencia hidráulica de la estructura.
Una de las formas de remediar el problema de sedimentos orgánicos, es el diseño de las estructuras hidráulicas de drenaje dotadas con secciones y pendientes que estimulen el arrastre de los sedimentos por el flujo de agua; o la siembra de barreras vivas de plantas frondosas como Limoncillo (Cymbogogon citratus (D.C. ex Nees) Stapf), Citronela (Cymbopogon citratus), pasto Vetiver (Vetiveria Box ex.), paralelas a la estructura, encargadas de filtrar sedimentos orgánicos del agua. En consideración es necesario retirar prudencialmente los árboles caducifolios con abundante aporte de hojas.
La altura máxima que alcanza la especie es de gran importancia respecto al alcance que pueda tener la diseminación de su parte orgánica, en relación a la transitabilidad del área, por la facilidad para su mantenimiento o el efecto de palanca sobre los taludes y la presión sobre las obras de drenaje. La figura 8.4 presenta un talud protegido con vegetación de porte rastrero.
Las coberturas vegetales para proteger áreas erosionadas se establecen teniendo en cuenta las características topográficas de la zona, la calidad del suelo o de la roca presentes, la concentración de las aguas de escorrentía en la ladera, el volumen y la dinámica que adquieren los sedimentos, los efectos sobre los movimientos en masa, la fertilidad del suelo y las características bio-climáticas del área.
Las zonas degradadas se sectorizan con base en las variables antes mencionadas con el fin de ubicar en forma adecuada las coberturas vegetales. En las zonas de depósitos coluviales y en los abanicos aluviales se recomienda sembrar especies de porte arbustivo o arbóreo que mejoren agrológicamente el suelo, en colinas y laderas son convenientes las especies de herbáceas, rastrera, rastrojos medios y altos, y en las vecindades de las estructuras de drenaje, especies de porte bajo, con invasión lateral controlada. Para ello es muy útil establecer plantas nobles que se regulan por principios aleopáticos.
Figura8.4 Talud protegido con cobertura vegetal nativa de la región y que brinda cubrimiento del 100% al suelo de los agentes del intemperismo. (Carlos E. Escobar P.)
La morfología de las especies seleccionadas como cobertura vegetal tiene alta incidencia en el comportamiento del agua precipitada en el área. Especies con alta densidad del sistema foliar tienen mayor capacidad de interceptación de la lluvia. Sistemas foliares espigados (ejemplo acículos de las coníferas) tienen menor área específica en el sistema, lo que reduce su capacidad interceptadora. La densidad, la forma, la rugosidad y el tamaño de las ramas, de los fustes y de los sistemas foliares son determinantes en la capacidad de la cobertura para aumentar el tiempo de concentración de las aguas en la ladera.
Además los follajes de tamaño, morfología y alturas diferentes son altamente eficientes en el control de los elementos del clima como los vientos fuertes, las temperaturas altas y las humedades bajas que acceden al suelo y lo alteran. De ahí la importancia de establecer plantas con follajes diversos para proteger, no solo el suelo sino las estructuras como los pavimentos y los concretos que quedan sometidos a temperaturas altas durante los días calurosos.
Las especies utilizadas en control de erosión deben tener una cobertura de copa amplia, derivada de un sistema foliar denso que se constituya en una barrera contra la precipitación y genere en el suelo un microclima que favorezca el establecimiento de microorganismos descomponedores que recuperen el suelo orgánicamente.
Aquí es importante la eficiencia que presentan los sistemas multiestratos que son encargados de regular las aguas en las laderas. Esto asociado a la complejidad de los sistemas radicales que permiten el amarre de los suelos a varias profundidades incrementando la estabilidad del sistema.
La reforestación con especies arbustivas estimula el establecimiento de las coberturas bajas y rastreras encargadas de interceptar las gotas de agua de los árboles, retienen los sedimentos y amarran los suelos, complementando las acciones de la recuperación del área.
La composición multiestrato de las coberturas vegetales constituye una cadena de amortiguación de la precipitación, con alta eficiencia, permite la adecuada disposición de la materia orgánica aportada por el sistema, lo que repercute positivamente en la rapidez de regeneración orgánica del suelo.
La cobertura aérea es nicho para la fauna. Esta a su vez es dinamizadora de la sucesión vegetal al contribuir con la polinización, el transporte y la siembra de vegetación nativa de la zona y estimula la sucesión vegetal.
Figura 8.5 La corrección del cauce es soportada en las estructuras de control y apoyada con vegetación rastrera, arbustiva y arbórea que contribuye a conservar el recurso hídrico. (Carlos E. Escobar P.)
Con el fin de garantizar el arraigo de la vegetación se deben tener en cuenta las exigencias climáticas de las especies seleccionadas y estar en armonía con las del sitio donde se realizan las labores de control de erosión. La altura sobre el nivel del mar, la temperatura, la precipitación y la humedad relativa son recursos que se deben tener en cuenta para que la vegetación sea vigorosa y cumpla su papel con éxito.
Las condiciones climáticas inciden directamente en la capacidad de respuesta de la vegetación. De ahí la importancia de dotar de riego las áreas que quedan expuestas a sequía.
La calidad de los suelos es factor determinante en el desarrollo de las especies vegetales, por tal razón, al seleccionar la cobertura para labores de control de erosión se deben tener en cuenta las exigencias de nutrientes de las especies de acuerdo a la calidad de los suelos del área a tratar.
Si existe deficiencia en la presencia de nutrientes, se debe adelantar un programa de fertilización acorde a las exigencias de la cobertura seleccionada. En casos en que el suelo presente una avanzada degradación es recomendable utilizar abonos orgánicos compensados que contribuyan a mejorar la estructura física y las propiedades químicas del suelo.
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En la fisiología de las plantas el elemento hídrico es un factor de primer orden por tanto, al seleccionar la cobertura vegetal debe compararse las exigencias de agua de las especies con la existente en el área de tratamiento y considerar además las fluctuaciones que sufre el nivel freático y la humedad del terreno, por la presencia de las obras de control de erosión.
La propagación de especies utilizadas para recuperar áreas degradadas debe ser simple y de alta viabilidad, las mejores características las presentan aquellas plantas que aportan gran número de semillas o las que tienen una reproducción vegetativa por tallos rastreros, estolones, rizomas o bulbos, con los cuales se logra el cubrimiento rápido de la zona.
En las prácticas se utilizan especies pioneras de rápido crecimiento, que aportan materia orgánica, mejorando las condiciones para el establecimiento de las especies definitivas.
La materia orgánica aportada por las especies herbáceas y pioneras se descompone rápidamente y favorece el aumento de microorganismos en el suelo y restituyen un eslabón básico en la cadena alimenticia. Esto conduce a una rápida activación de la dinámica sucecional de la cobertura y al equilibrio ecológico en el área recuperada.
De ahí la necesidad de establecer coberturas vegetales de follajes densos, con sistemas radicales fibrosos y fasciculados que al descomponerse contribuye a la formación del suelo como una estructura edafológica eficiente.
El éxito de los tratamientos de control de erosión está supeditado a la simbiosis que existe entre las coberturas vegetales y a su evolución en ambientes con las obras de drenaje. Su acción es complementaria y no debe existir presión entre ellas. La figura 8.5 presenta un tratamiento integral de un cauce que abastece agua para consumo humano.
El establecimiento de coberturas vegetales debe considerar las presiones que se pueden dar sobre las estructuras en concreto: la presión que ejercen los sistemas radicales sobre las obras, la acción de palanca que ejercen los árboles sobre taludes de pendientes fuertes, el aporte de sedimentos orgánicos y la presencia de especies vegetales sobre las estructuras de drenaje son entre otras, muy frecuentes. De ahí la importancia de seleccionar con detalle la cantidad, la frecuencia, la sección y las pendientes de las estructura hidráulicas, así como las prácticas de mantenimiento como podas, manejos silviculturales a plantas de porte medio y alto y las labores de recuperación de áreas degradadas con el material vegetal extraído de las rondas de mantenimiento de obras.
El espacio de tiempo que requiera una cobertura vegetal para regenerarse, extenderse y desarrollarse hasta el punto de convertirse en un obstáculo para las obras de drenaje es un factor de amplia repercusión económica y de eficiencia de las obras.
Las coberturas deben tener un período de desarrollo lo más amplio posible con el fin de que disminuya el número de mantenimientos en espacio de tiempo.
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Para la elección de las coberturas vegetales en obras de control de erosión se tiene en cuenta la agresividad de las especies con el fin de poder estimar el tiempo el cubrimiento óptimo de la zona; la dominancia existente entre las especies permite el control de las menos eficientes con el fin de proteger las obras de drenaje, apoyando su funcionamiento y contribuyendo a la regulación de los caudales y de los sedimentos orgánicos.
Al seleccionar la cobertura vegetal es determinante considerar el uso final que tendrá el área sometida a tratamiento. Las condiciones de estabilidad que se esperan obtener con la solución determinan, en muchos casos, el uso potencial del terreno.
En zonas donde se lograr alta estabilidad podrán establecerse especies aprovechables como frutales, medicinales, leña o madera; por el contrario, si la estabilidad conseguida por el tratamiento es baja, la zona debe revegetalizarse con especies que desestimulen la presencia de personas en el área.
Uno de los principales agentes de daño en áreas con tratamiento de coberturas vegetales es la presencia de ganados (equinos, vacunos, caprinos, otros). Con el fin de evitar la presencia de estos animales en la zona debe considerarse, como criterio de selección de cobertura, la palatinidad de las especies a los ganados, de esta forma se evita que el área sea atractiva para el pastoreo.
Si las especies más apropiadas para el establecimiento de vegetación en el área son forrajeras, se debe cercar el área para evitar el daño por animales.
Se definen como estructuras enmarcadas en ambientes donde se establece vegetación. Son especies vegetales dotadas de sistemas radicales leñosos pivotantes y fasciculados, y fibrosos que forman mallas que refuerzan el suelo.
Muchos problemas de inestabilidad del suelo son atendidos con soluciones de bioingeniería del suelo. Estas soluciones además de económicas, tienen menor impacto ambiental, los elementos naturales se autorreparan y los controles sobre los elementos del clima como vientos fuertes, temperaturas altas y humedades relativas bajas son controlados y con ello se conserva el suelo plástico con las condiciones de humedad que lo hacen eficiente y estable.
8.4.2.1
Usualmente el establecimiento de las coberturas vegetales previene simultáneamente la erosión superficial provocada por el viento y las lluvias repentinas.
La vegetación herbácea y la arbórea, presenta los siguientes efectos positivos sobre la regulación de caudales de aguas pluviales y de escorrentía:
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• Intercepción: El follaje reduce el impacto de las gotas de lluvia sobre el suelo, previene su compactación aumenta el tiempo de concentración de los caudales en la cuenca.
• Amortiguación: El follaje reduce la velocidad del viento y es barrera evitando altas velocidades a nivel de suelo. Además mitiga las temperaturas altas que acceden al suelo y la hojarasca es una barrera que permite conservar la humedad del suelo, haciéndolo eficiente.
• Fijación del suelo: Las raíces ligan las partículas del suelo, mientras los residuos vegetales superficiales filtran los sedimentos del agua. Simultáneamente se crean las condiciones para la deposición de los sedimentos por la reducción de la velocidad de las aguas de escorrentía.
• Retardación: Las hojas, los tallos y los residuos vegetales incrementan la rugosidad del suelo, por lo tanto disminuyen la velocidad del agua de escorrentía evitando que se presente la erosión del suelo. El follaje brinda mayor aspereza quitándole velocidad al viento.
• Infiltración: Los sistemas radicales contribuyen a mejorar la porosidad del suelo y por lo tanto la permeabilidad. El cúmulo de obstáculos por los tallos, las raíces y la hojarasca son disipadores de la energía del agua de escorrentía, obligan mayor recorrido de las aguas superficiales y con ello la infiltración.
• Evapotranspiración: Las plantas toman parte del agua del suelo, retardando su saturación y participando decididamente en el ciclo hidrológico.
• Fertilidad: Se obtienen mejores condiciones agrológicas del suelo como consecuencia del aporte de materia orgánica y otras funciones como la fijación de nitrógeno.
8.4.2.2 Prevención de movimientos de masa.
Las plantas leñosas (árboles y arbustos) previenen los movimientos en masa que involucran el suelo, particularmente de poca profundidad, mediante el incremento de la resistencia a la cizalladura.
La vegetación influye en el equilibrio de fuerzas actuantes de los taludes, así:
• Efecto de las raíces: Mecánicamente asumen el esfuerzo de cizalladura del suelo y lo transforma en tensión, actuando como refuerzo.
• Control de la humedad: La evapotranspiración, la intercepción del follaje y la capa orgánica aportada controlan la humedad en el suelo.
• Efecto de contrafuerte y arco: Los tallos anclados y embebidos funcionan como tales, para contrarrestar la cizalladura.
• Sobrecarga: La vegetación aunque implica un sobrepeso, posee un componente perpendicular al talud que contribuye a evitar el deslizamiento.
Sin embargo, existen algunos factores que podrían disminuir el efecto estabilizante de la vegetación arbórea, como por ejemplo:
• Apalancamiento: La tendencia de las raíces es la de servir de cuña sobre grietas, fisuras y canales del suelo, contribuyendo a su inestabilidad.
• Arrastre del viento: Cuando este es fuerte, puede arrancar los árboles y lanzarlos ladera abajo.
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• Presión sobre las obras hidráulicas: ejercida por las raíces y los tallos de los árboles cercanos a las estructuras ó por el aporte de hojarasca y residuos orgánicos que taponan las estructuras hidráulicas.
Imitaciones artificiales de las propiedades biotécnicas son las "estructuras de tierra armada" y las "pilas de raíces reticuladas" (colocación de un arreglo de pilas en concreto entrecruzadas, fundidas "in situ" de pequeño diámetro).
En desventaja de estos métodos radica en la rápida corrosión y deterioro; puesto que las raíces tienen la propiedad de auto-repararse y regenerarse.
Para lograr la recuperación integral de las áreas degradadas, se adelantan medidas intensivas encargadas de corregir, en primera instancia, los problemas erosivos activos logrando el equilibrio necesario para el posterior arraigo y establecimiento de la cobertura vegetal.
La recuperación de taludes y laderas desprovistos de vegetación se logra mediante prácticas para el establecimiento de vegetación, utilizando plantas de tipo rastrero y de rápido crecimiento con el apoyo de materia orgánica y fertilizantes a fin de lograr el rápido cubrimiento del área.
Los tratamientos están conformados por varios elementos: unos, como las estacas o mallas, garantizan la seguridad del tratamiento en los taludes escarpados; otros, como el abono verde son aporte de materia orgánica, protegen el material vegetal vivo y el suelo de las variaciones climáticas, garantizando la humedad suficiente para la germinación, el arraigo y el establecimiento de las plantas, y los últimos, el material vegetal vivo, es la fuente que genera las plantas encargadas de proteger definitivamente el talud, cuando estas se establecen.
Figura 8.6 El material vegetal es extraído de individuos del mismo cauce. (Carlos E. Escobar P.)
Los tratamientos vegetativos requieren de una infraestructura que garantice la producción del material vegetal orgánico de abonos verdes y el material vegetal vivo como estacas de palos nacederos, estolones y semillas, según las necesidades. A continuación se hace la relación de la infraestructura y los tratamientos para el establecimiento de vegetación.
Lugar que se establece con el propósito de obtener material vegetal vivo como tallos, rizomas, estolones o semillas útiles para la propagación vegetativa. Este material es cosechado y transportado al sitio de siembra.
Los bancos de propagación son útiles cuando se requieren plantas de reproducción por rizomas, estolones y semillas. Se debe escoger un terreno de excelentes condiciones de textura y drenaje (suelo franco arenoso) y con presencia de elementos mayores y menores. Las deficiencias deben ser suplidas con fertilizante.
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Los bancos de propagación para labores de revegetalización en proyectos de ingeniería, se localizan previamente, aprovechando las áreas cubiertas por las especies a utilizar las cuales se explotan por el método de entresaca, evitando así que se agote el recurso. La figura 8.6 presenta un ejemplo de una estaca de un árbol nacedero sembrada en una margen de un cauce para reforzar la vegetación del bosque de galería. Esta siembra aprovecha elementos que se reproducen por métodos asexuales cosechados de árboles de la cuenca.
Esta actividad comprende la obtención de semillas, rizomas, estolones y estacas de palos nacederos, de especies rasantes y arbustivas, elementos esenciales para adelantar las prácticas y labores de revegetalización de áreas degradadas y en la estimulación de zonas que necesitan mayor cubrimiento vegetal.
Esta actividad comprende la explotación de la materia orgánica, de suelo orgánico, abonos verdes, compost, con el fin de mejorar los suelos orgánicamente, obtener mejores condiciones de humedad y nutrientes para las plantas. Además se logra la protección del suelo del secado por las temperaturas altas y los vientos y se logra la respuesta rápida de las coberturas vegetales en el tratamiento.
Las labores de apoyo en viveros y los suministros de material vegetal como semillas, estolones, rizomas, plántulas y materia orgánica, son el soporte para la ejecución de los tratamientos los cuales se explican a continuación.
Son las distintas prácticas utilizadas para el establecimiento de coberturas vegetales en taludes y laderas.
8.6.1
La presencia de árboles y arbustos constituyen el último eslabón de la cadena vegetacional en la recuperación de los suelos. Por eso se recomienda solo arborizar las áreas que presenten coberturas de especies rastreras o rastrojos, encargadas de amortiguar el impacto de las gotas y proteger el suelo. Los árboles no son recomendados como plantas pioneras para la recuperación de áreas degradadas, porque no brindan suficiente protección al suelo debido al impacto de las gotas que caen por escurrimiento y la carencia de los obstáculos suficientes para la disipación de las aguas de escorrentía. Sin embargo son pilares fundamentales para la regulación de aguas y el control de los elementos del clima que acceden al suelo.
Se dan las recomendaciones para el establecimiento en el sitio definitivo, de las plántulas obtenidas en el vivero o suministradas. Sistema de siembra: se recomienda ubicar los árboles entre sí con espaciamiento regular y suficientemente denso; los sistemas de siembra son: el cuadro y tresbolillo. El sistema en tresbolillo tiene la ventaja con respecto al sistema al cuadro de permitir la plantación de aproximadamente el 15% más de árboles en una misma superficie y asegura una mayor protección del suelo en pendientes fuertes.
Distancia de siembra: las distancias de siembra de los árboles están marcadas en principio por el desarrollo de los árboles, su crecimiento y de los objetivos generales que pueden ser: cobertura de suelos, protección de cuencas o ensayos entre otros. También depende de las especies ya que cada una en particular tiene características que acreditan tratamientos diferentes y de las condiciones del sitio
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como la pendiente del terreno. De todos modos las distancias deben ser suficientemente amplias para permitir el ingreso de luz a los estratos arbustivos y herbáceos, logándose así un follaje denso que proteja integralmente el suelo.
La tabla No 8.1 presenta el número de árboles a plantar por hectárea según diferentes espaciamientos.
Tabla 8.1. Cantidad de árboles por hectárea Espaciamiento entre árboles metros
2,0 x 2,0 2500 2888
2,5 x 2,5 1600 1848
3,0 x 3,0 1111 1283
3,5 x 3,5 816 943
4,0 x 4,0 625 722
5,0 x 5,0 400 462
6,0 x 6,0 278 321
7,0 x 7,0 204 236
8,0 x 8,0 156 180 9,0 x 9,0 123 142 10,0 x 10,0 100 116
Preparación del suelo: la preparación del suelo depende de las condiciones particulares de cada sitio, consiste en la eliminación de la vegetación existente por métodos manuales (machete) o de medios mecánicos (motosierra, tractores), con el objeto de evitar la competencia de luz y nutrientes a los árboles que se van a plantar.
Disposición de los residuos vegetales: todos los materiales de la preparación del terreno deberán colocarse en sitios seleccionados, de tal manera que no interfieran los trabajos de plantación. Estos se acumulan y sirven como materia orgánica para recuperación de otras áreas degradadas.
Trazado: se ejecuta en el campo directamente con el apoyo de cintas o cuerdas marcadas con el propósito de que las distancias escogidas queden uniformemente distribuidas en el terreno, y en cada sitio se puede dejar una estaca a manera de marcación. Se procede al plateo, que consiste en limpiar de vegetación un área circular con diámetro de un metro y en el centro del plato se realiza un hoyo, de tamaño tal, que permita la colocación del árbol (generalmente 30 x 30 x 30 cms).
Plantación: la siembra en lo posible debe coincidir con la época de lluvias. Este trabajo consiste en retirar la bolsa, evitando desmoronar el pan de tierra y se coloca el árbol en el hoyo rellenándolo con la tierra que se extrajo es para afirmarlo y prensándolo para evitar espacios vacíos. Transcurridos 15 días de la siembra se fertiliza con productos que contengan los nutrientes necesarios para el tipo de suelo que se reforesta. Al mes se practica la resiembra reemplazando las plántulas muertas o en mal estado y su fertilización.
Las labores de plantación se realizan con plántulas con portes de más de 0,30 m con el fin de lograr un tratamiento exitoso.
8.6.2 Empradizado.
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Los empradizados se utilizan para proteger áreas de taludes y laderas de la erosión y simultáneamente contribuyen a mejorar el paisaje, cuando se ejecuta un tratamiento en zonas urbanas. Se acostumbra utilizar el procedimiento de implantación de cespedones. La figura 8.7 presenta los esquemas donde se identifican los elementos de una empradización de un talud. 0,30 0,30
Figura 8.7 Empradizado con tepes o cespedones.
Materiales y control de calidad:
Tepe (cespedón)
Cespedones. Se recomienda que los cespedones sean de una sola clase de pasto; deberán provenir de campos sanos, libres de malezas y espartillos. El sepedón cuenta con una capa de tierra vegetal no menor de cinco centímetros de espesor.
Los fertilizantes deben contener nitrógeno, potasio y ácido fosfórico en proporciones adecuadas. Se podrá usar estiércol muy desmenuzado y pulverizado.
Control de calidad. En las implantaciones de cespedones se debe lograr un cubrimiento del 100% del área tratada.
El material será ecológicamente viable para el trabajo, con el vigor suficiente para una propagación rápida, adaptabilidad al medio y con la suficiente madurez fisiológica para garantizar su retoño.
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Se arrancan los cespedones en cuadros de 30 x 30 centímetros, cuidando de evitar los daños en las raíces. Los cespedones se implantan directamente sobre el suelo. Cuando las condiciones de pendiente así lo exigen, se utilizan estacas de guadua u otro material adecuado para fijar los cespedones al talud.
8.6.3 Cubrimiento de laderas con abonos verdes.
Algunas zonas degradadas se aíslan a la acción y presión del hombre y animales, induciendo la aparición de cobertura vegetal autóctona, utilizando estacas como elementos de soporte para los abonos verdes conformados por semillas, estolones, tallos y rizomas recolectados en la región. La figura 8.8 es un esquema del tratamiento con el establecimiento de vegetación con abonos verdes. Las estacas fijan el tratamiento al talud pendiente, el abono verde con semillas, tallos, estolones y rizomas es el elemento que provee el material orgánico y los elementos vivos que formarán las plantas.
Se clavan estacas de 30 centímetros de longitud, distanciadas 30 centímetros, colocadas a tres bolillos, posteriormente se cubre el suelo con una capa de abonos verdes dotados de semillas, estolones, rizomas y tallos, de 10 centímetros de espesor. El abono verde protege el talud de la degradación por intemperismo y de la erosión, además aporta la materia orgánica necesaria para soportar el arraigo y el establecimiento del material vegetal vivo y conservándolo estable en el sitio de tratamiento.
8.6.4 Cubrimiento de taludes con tela biodegradable.
Estaca de guadua o material resistente Capa de rastrojo 0,15
Suelo
Figura 8.8 Revegetalización con abonos verdes
Es el establecimiento de cobertura vegetal correspondiente a estratos rasante y arbustivo en sitios donde el suelo es rocoso, de pendientes fuertes, utilizando telas biodegradables de fique o coco, estacas de 30 centímetros de largo, abnos verdes dotados de semillas, tallos nacedero y estolones. El material vegetal vivo (semillas, tallos y estolones), es ecológicamente viable para el trabajo, con el vigor suficiente para una propagación rápida, adaptabilidad al medio y con la suficiente madurez fisiológica para garantizar el retoño.
Se limpia el talud del material suelto, se clavan las estacas distanciadas 30 centímetros al triángulo (aproximadamente 11 estacas por m2), posteriormente se cubre el suelo con una capa de abonos verdes de 7 centímetros de espesor; sobre ésta se riegan semillas al voleo, de diferentes especies; se coloca otra capa de abonos verdes hasta conseguir un espesor de 12 centímetros. Por último se cubre con tela biodegradable y asegurándolos con estacas.
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Tela de fique (costal)
Estacas de guadua o material resistente
Capa de rastrojos semilla Roca 0,15
Figura 8.9 Revegetalización con tela biodegradable
8.6.5 Barreras vivas.
Es la siembra en línea de tallos, plantas, arbustos y árboles de porte bajo y medio. Se utilizan plantas perennes de crecimiento denso que en corto tiempo formen un obstáculo efectivo. El material vegetal será ecológicamente viable para el trabajo, con el vigor suficiente para la una propagación rápida, adaptabilidad al medio y con la suficiente madurez fisiológica para garantizar su retoño. La figura 8.10 presenta las alternativas para establecer barreras vivas
Figura 8.10a. Barreras vivas con limoncillo
Figura 8.10b Barreras vivas con cañas 0,30
DH
Figura 8.10c Barreras vivas con cañas
Las barreras pueden ser sencillas, dobles o triples y son utilizadas para reducir la velocidad del agua de escorrentía o del viento, para atrapar sedimentos o para fijar las orillas de cauces torrenciales de sección amplia (tramos de sedimentación), conformados por la acumulación de sedimentos.
Se siembran sobre alineamientos preestablecidos, con material vegetal distanciado cada 20 centímetros a 3.00 metros entre barreras. La distancia entre barreras depende de la pendiente del terreno. Las especies más utilizadas son: limoncillo (Cymbopogon citratus); caña brava (Gyneryum sagittatumm); chusque (Chusguea sp); bambú (bambusa sp); nacedero (Trichartera gigantea); guadua (guadua sp), entre otras.
8.6.6 Trinchos para laderas. Son barreras transversales construidas en una ladera con el fin de fijar materiales y suelo para lograr el ambiente apropiado para el
Figura 8.11 Trinchos en guadua para confinar un antiguo cauce y apoyar labores de establecimiento de vegetación. (Carlos E. Escobar P.)
Figura 8.12 Ladera tratada con trinchos en guadua
establecimiento de cobertura vegetal. En laderas se aconseja la utilización de trinchos de pared simple, como se presenta en la figura 8.11.
8.6.6.1 Trinchos en madera.
El trincho es una estructura de carácter temporal, conformada por elementos horizontales que pueden ser de guadua o madera rolliza los cuales son soportados por elementos verticales (se pueden colocar palos nacederos), con diámetros iguales a los horizontales previamente hincados al terreno, como mínimo a 80 centímetros de profundidad, y con una altura de 40 centímetros por encima del nivel del terreno, separados entre sí un metro, siguiendo las curvas de nivel. Los elementos horizontales se amarran con alambre galvanizado de 3 milímetros de diámetro y tensado con grapas. La figura 3.12 presenta un el perfil de una ladera tratada con trinchos en guadua.
Los trabajos necesarios para la construcción de los trinchos consisten en la nivelación del terreno con el fin de construir un trincho regular, se realizan los hoyados que permitan hincar los elementos verticales los cuales cuentan con un relleno alrededor bien apisonado. Posteriormente se colocan uno a uno los elementos horizontales, asegurándolos a los verticales con alambre galvanizado. Paralelo a la construcción se realiza el relleno, bien apisonado en capas horizontales, el cual debe quedar terminado con un desnivel por la línea de máxima pendiente de tal forma que permita el rápido escurrimiento del agua de exceso. Por último se establece vegetación rastrera para controlar la erosión y proteger el suelo 8.6.6.2 Trinchos en esterilla. Es un tratamiento en forma de gradas, se utiliza como soporte a tratamientos vegetativos en escarpes de suelos estables e inertes, dejados por deslizamientos o por cortes. Son estructuras pequeñas encargadas de retener en forma temporal, suelos y material vegetal para lograr el establecimiento
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definitivo de las coberturas vegetales o para proteger obras de drenaje a media ladera. La figura 8.13 es un esquema de los trinchos en esterilla.
Los trinchos en esterilla consisten en barreras transversales formadas con esterilla de guadua de 20 a 30 centímetros de altura soportadas a la ladera por macanas hincadas 70 centímetros en el terreno, amarradas con alambre negro, distanciadas 60 centímetros entre sí. Posterior se ejecuta el relleno, con tierra de la excavación, dejada por el perfilado y el trincho.
Para lograr la continuidad del trincho se traslapan las esterillas, cuidando de colocar una macana en cada extremo del traslapo. Por último se realiza el relleno hasta conseguir una terraza convenientemente nivelada para permitir el escurrimiento de las aguas de escorrentía. La berma formada por el trincho se cubre con vegetación apropiada, especialmente especies de gramíneas y leguminosas.
vivaomacana de1 m. delongitud
Figura 8.13 Trinchos en esterilla
8.6.6.3
Los trinchos en cañabrava son bioestructuras que se utilizan como soporte a tratamientos vegetativos en escarpes dejados por deslizamientos o cortes de suelos estables e infértiles. Son estructuras transversales pequeñas encargadas de retener en forma temporal, suelos y material vegetal y lograr el establecimiento, de la cañabrava y de coberturas vegetales nativas. Se utilizan además para fijar las orillas en tramos de cauces torrenciales amplios, en proceso de sedimentación o para recuperar áreas degradadas de escarpes, donde no existen estructuras de drenaje como acequias o canales. Figura 8.14
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El tratamiento en forma de gradas, está conformado por macanas o estacas vivas de un metro de largo, las cuales se hincan distanciadas cada 60 centímetros. Posteriormente se hace un tendido de tallos de cañabrava, cortados en trozos de 3.00 metros, con la suficiente madurez fisiológica para garantizar su retoño, los cuales van asegurados a las estacas con alambre negro No 16 hasta conseguir una altura de 30 centímetros, por último se realiza el relleno detrás del trincho hasta nivelar la grada.
Se nivela el terreno y se hincan las macanas hasta conseguir alturas de 30 centímetros. Se extienden los tallos en cañabrava hasta alcanzar la altura requerida. Por último se realiza el relleno hasta lograr la terraza nivelada. Sobre esta se siembran especies de gramíneas y leguminosas como refuerzo al tratamiento.
8.6.7 Senderos.
Son los caminos de acceso a las obras dejados después de la ejecución de un proyecto de control de erosión y de labores para el control de la erosión. Los senderos, coinciden con los utilizados por las comunidades o aquellos dejados después de la ejecución de las obras. Se utilizan para realizar las revisiones y el mantenimiento de las obras de control de la erosión.
La ausencia de los senderos es causa del abandono de las estructuras y su destrucción por falta de revisiones, los mantenimientos y las reparaciones oportunas.
8.7 Pasivos ambientales e imprevisión.
8.7.1. ElsiniestrodeMocoa,designiodelaimprevisión
RESUMEN: Durantelanochedel31demarzoylamadrugadadel1deabrilde2017,cuandofuerteslluvias provocarondeslizamientos,deslavesyflujosdelodoenlascuencasaltasdelosríosMocoa,MulatoySancoyaco, conlosdesbordamientosquearrasaronvariossectoresurbanosenelmunicipiocolombianodeMocoacapitaldel DepartamentodelPutumayo,segeneróundesastrequecobró,ademásdela destruccióndeviviendaspuentes, redesdeserviciospúblicosyvehículos,almenos320personasfallecidas,másde400heridosyunacifranooficial de300desaparecidos.Segúncálculosoficiales,traselaluddelos70.000deMocoasehanafectadocercade
para el trópico andino
45.000habitantes,deloscuales4.506sinviviendayconnecesidaddeayudahumanitariaestándistribuidosen albergues.
Imagen8.15:ImagensatelitaldeMocoaantesydespuésdeldesastredelanochedeMarzo31/Abril1de2017, suministradaporCorpoamazonia.
Las avalanchas asociadas a las lluvias exacerbadas por el calentamiento global, y que continuarán arrasando poblados ubicados en los piedemonte cordilleranos, caso Salgar y Mocoa, son una amenaza latente y creciente para la región andina de Colombia, donde estamos pagando deudas ambientales con cientos de poblados en condición de riesgo ubicados sobre abanicos aluviales de cuerpos de agua en régimen torrencial abrigados por cuencas deforestadas, al ocupar sus vaguadas con usos conflictivos del suelo y exponer a sus pobladores: en esta nueva dinámica los desastres, que parten de eventos climáticos extremos como detonantes de riadas predecibles, son el costo de nuestra precaria cultura de planeación. Para tratar el asunto, permítanme dos elementos conceptuales de importancia para la gestión del riesgo: uno, la previsión a corto plazo, que se relaciona con el proceso hidrogeológico, y que incluye el monitoreo de la amenaza y la definición del modelo de encadenamiento y propagación de los eventos; y dos, la previsión general, que se ocupa de los factores de la vulnerabilidad global y de los mapas de susceptibilidad a la amenaza, como insumos necesarios para estudiar el riesgo probable y los grados de exposición al peligro de bienes y personas. Si para tales lugares, además del mapa señalando los escenarios amenazados, de una red de monitoreo que opere en tiempo real, existiesen políticas públicas, procesos educativos y herramientas para la planificación integral del territorio, se podría hablar de prevención de desastres; de lo contrario, otra sería la suerte de pobladores que en condición vulnerable habitan dichos lugares, que hoy sólo son escenarios con escombros a la espera de una tragedia, que aunque puede anticiparse, más tarde los convertirá en “campos santos” para honrar a sus víctimas mortales.
Justo durante los meses precedentes veíamos con dolor imágenes de los huaycos en Perú y Ecuador, producto del fenómeno de “El Niño costero” ocasionado por un calentamiento anómalo del mar focalizado en las costas sudamericanas, donde varios fenómenos hidrogeológicos cobraron más de un centenar de vidas, y al cual podrían sumarse las de Mocoa. Vale la pena señalar, que dicho fenómeno climático difiere del ENOS producto de las fluctuantes de temperaturas oceánicas provenientes de Australia, que al detonar en el Pacífico ecuatorial, ocasionan lo que conocemos como “El Niño o La Niña” según el caso.
En el PBOT de Mocoa, donde se consigna que el río al igual que algunos afluentes suyos al bajar de la cordillera cruzan el casco urbano, y que dada su juventud geológica al encontrarse en permanente formación generan una erosión activa que pone en peligro permanente sus zonas de influencia en la ciudad, también se reconoce la alta pluviosidad anual característica de la región, el alto grado de fragmentación del ecosistema y la presión antrópica
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sobre el sistema boscoso como factores de amenaza generadora de riesgos por movimientos de remoción en masa, inundaciones, crecientes de ríos y erosión. Es decir, la amenaza y el riesgo ya estaban identificados en Mocoa, pero las acciones humanas precedentes y omisiones institucionales crearon las condiciones propicias para esta tragedia. Por las mismas razones, en la Ecorregión Cafetera, un escenario deforestado donde la superficie en potreros supera 12 veces lo debido y la extensión de bosques es 2,8 veces inferior a la esperada, podríamos encontrar áreas pobladas potencialmente amenazadas. Bastaría señalar centralidades, que al igual que en Maltería por donde transita la quebrada Manizales, también están cruzadas por un cuerpo de agua en régimen torrencial, para encontrar pobladores en riesgo, e implementar acciones para resolver las contradicciones del modelo de ocupación del territorio, emprendiendo el ordenamiento de las respectivas microcuencas y las acciones de planificación para prevenir la destrucción de la selva andina, e instalar sistemas de alerta temprana, como los utilizados en Manizales para el tema de los deslizamientos y la amenaza volcánica. Por lo tanto, el gran desafío para mitigar esta amenaza del cambio climático, es aplicar determinantes socioambientales con un enfoque más biocéntrico que antropocéntrico, para recuperar y ordenar nuestras cuencas con sus cuerpos de agua, ecosistemas y bosques, e implementar planes de manejo ambiental participativos que contemplen estrategias de adaptación al cambio climático y modelos no conflictivos de ocupación del territorio. [La Patria. Manizales, 10/04/2017]
8.7.2. El desastre en el río mira
Imagen8.46:Inundaciónen Nariño(17defebrerodel2009):http://www.diariodelsur.com.co/febrero/19/
Existiendo daños severos en Barbacoas y Telembí, habiendo quedado devastados los caseríos ribereños y desaparecido unos 26 moradores, además de anegadas unas 20 mil hectáreas de cultivo y destruidos caminos, acueductos y redes eléctricas, por el desbordamiento del cauce del río Mira, Tumaco en Nariño es la zona más afectada con el fatídico evento del 16 de febrero de 2009 en la costa pacífica del sur de Colombia: tras borrar veredas, aguas abajo el río desbordado por la crecida corriente, inunda la población y sus veredas para obligar la salida de 11 mil habitantes de este municipio, quienes deben buscar albergue en los centros educativos de la localidad y de paso afectar sus actividades académicas regulares. En Tumaco, se ha suspendido el fluido eléctrico en al menos veinte veredas, destruido más de medio millar de viviendas, por lo que el número de familias damnificadas supera las 6000 (Portafolio 26-02-2009).
Aún más: el columnista Jaime Arocha de El Espectador en su artículo titulado “El del río Mira, ¿desastre natural?” (26-02-2009) cita una fuente que señala “las veredas que visitamos ya no existen; algunas de las personas que usted conoció murieron y otras se encuentran seriamente heridas.”, y advierte sobre las severas acciones antrópicas que han venido transformando la cuenca, relacionadas con minería para la extracción de agregados de construcción y en especial con selva destruida para cultivos limpios destinados a palma de aceite, una nueva actividad productiva que acertadamente asocia el columnista al sistema económico causante de la hecatombe. Ahora: si bien la recuperación de la costa de Nariño afectada por este desbordamiento podría tardarse un par de años gracias a la declaratoria de Tumaco como zona de desastre, efectuada el 24 de febrero por el Gobierno
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Nacional, y si además pasada la fase de emergencia inmediata se podrá dar oportunamente con ella inicio a la acción humanitaria en beneficio de la población damnificada ávida de servicios públicos esenciales, y luego proceder con la remoción de escombros y recuperación de la infraestructura educativa, de salud y vial, queda pendiente otro asunto de naturaleza estructural y por lo tanto de largo plazo pero extremada urgencia: la recuperación de la cuenca del río Mira en términos sostenibles. Esperamos que la comunidad nariñense, con la decisión de todo el país priorice este proyecto y aborde de inmediato un plan de intervención en la cuenca del río Mira con las acciones prioritarias ambientales y socioeconómicas, enfocado a resolver la problemática estructural de este casi olvidado territorio de la patria. Aún más: que este plan se extienda gradualmente a los escenarios de los ríos Telembí, Nulpe y Mataje, incluyendo para ellos los Planes de Ordenamiento Ambiental. Y para hacerlo, una opción de acompañamiento puede surgir desde la Universidad Nacional de Colombia, institución que tras señalar a Tumaco como una zona estratégica del Pacífico colombiano, tiene previsto hacer presencia mediante una sede con la cual contribuirá en formación académica, procesos de investigación y actividades de extensión.
Tras haber caído el telón de La Niña 2010/2011 con legiones de damnificados y cuantiosas pérdidas en los medios urbanos y rurales, debe advertirse la urgencia de una reconstrucción que empiece por ordenar las cuencas. La Niña, esta vez significativamente superior a la media y por lo tanto una de las más intensas de las últimas décadas, como fenómeno que hace con El Niño un ciclo de comportamiento errático, regresará para hacer más húmedas las temporadas secas y de lluvias del singular clima bimodal de la región tropical andina colombiana.
Imagen 8.17: Bosque andino http://ecovalcucine.wordpress.com
Y tras evaluar y proyectar grossomodolas elocuentes lecciones de las consecuencias de torrenciales aguaceros que han batido registros históricos en frecuencia e intensidad, de no apurar la adaptación ambiental de la que habla el ambientalista colombiano Gustavo Wilches Chaux en “La construcción colectiva de una cultura del agua”, preocupa lo que se vivirá en las siguientes temporadas invernales cuando de nuevo arrecie La Niña, de conformidad con lo ocurrido en este lustro y las dramáticas consecuencias de múltiples y variados eventos hidro-meteorológicos, que entregan para la historia de Colombia las aterradoras imágenes de inundaciones de poblados enteros en la Mojana y la Sabana de Bogotá, de los estragos de flujos de lodo como en Útica y del corrimiento de tierra que se llevó a Gramalote, a modo de inequívocas señales de que somos altamente vulnerables al desastre del calentamiento global.
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Y para la ecorregión cafetera, las inundaciones en La Dorada y La Virginia, la pérdida de las bancas de las vías principales para las transversales de Manizales y Armenia y de la red terciaria de las zonas rurales del Eje Cafetero, o la grave problemática de la cuenca de la Quebrada Manizales, tres hechos que tienen en común la falta de una adaptación a la amenaza del calentamiento global, donde se reclama la declaratoria de zonas de interés ambiental en sectores críticos de los corredores viales y un ordenamiento de cuencas que le apunte a la planificación agrícola, al manejo de nuestras represas hidroeléctricas, al aseguramiento de fuentes hídricas, al debido uso del agua, y a la ocupación no conflictiva del territorio en lugares susceptibles a sequías, inundaciones y movimientos en masa. Entonces, para mitigar la vulnerabilidad del hábitat frente a las torrenciales lluvias invernarles, en principio debemos aceptar que dicha fragilidad está asociada a las condiciones que favorecen el descontrol hídrico y pluviométrico resultante de la tala de bosques, dada su doble función como reguladores de las precipitaciones y de los caudales; lo primero al descargar las nubes gracias a la condensación del vapor de agua, y lo segundo al retener la humedad resultante de las precipitaciones. De esta segunda función se nutren las aguas subterráneas y por lo tanto los acuíferos y manantiales, lo que reduce las escorrentías a tal punto que el caudal de los ríos puede ser casi el mismo en invierno que en verano. Y de la primera función, al tener bosques se moderará la intensidad de las lluvias al igual que su distribución a lo largo del año: quien penetra al bosque andino puede advertir en el ambiente húmedo de los musgos y en el fresco del follaje, la condensación del vapor de agua extraída de las masas de aire que trae la brisa diurna a transitar por ese ámbito. Pero si hemos deforestado las montañas, desde la cuenca baja cercana a los valles interandinos hasta la cumbre, no habrá posibilidad de condensación alguna, y por lo tanto se cargarán más las nubes en su tránsito hacia la cordillera, pudiendo a su paso generar precipitaciones a la altura de nuestras ciudades de montaña, chubascos que caerán a modo de aguaceros diluviales. En conclusión, para comprender mejor el impacto de haber destruido humedales, talado bosques y ocupado rondas de ríos y quebradas, y entender mejor la necesidad de reponer el bosque como fundamento para la estabilidad del medio biofísico, socioeconómico y cultural de nuestro entorno rural y urbano, habrá que aceptar la crítica situación causada por el efecto del “pavimento verde” asociado a la grave potrerización de nuestras montañas, y también la problemática de los “pavimentos grises” constituidos por nuestros mayores centros urbanos, cuyas escorrentías no están reguladas dado su sistema de alcantarillado directo carente de estructuras hidráulicas de almacenamiento y efecto regulador llevando de inmediato las aguas lluvias a las quebradas periurbanas, y abreviando como en el caso de las montañas desnudas los tiempos de concentración de las aguas para elevar sustancialmente los caudales, e incrementar con ellos la erosión hídrica y detonar flujos y deslizamientos en las zonas de pendiente, e inundaciones sobre valles y sabanas.
[Ref: La Patria, Manizales, 2011, 05, 23]
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Resulta necesario diferenciar una caficultura orgánica nutrida de elementos culturales, de otra no amigable con el medio ambiente y de corte agroindustrial. La primera donde el valor agregado alienta a unas comunidades rurales que le han apostado a su organización como base para su cadena productiva y la producción limpia; y la segunda, intensiva en productos de base química, como pesticidas, herbicidas y fungicidas para enormes volúmenes de café pergamino, en la que se generan utilidades para quienes controlan el mercado y los agroquímicos. Aún más, cada una de ellas tiene su propia historia: la orgánica con su doble carácter al ser remembranza de los años veinte y consecuencia de nuestra identidad cultural, o reflejar una experiencia alternativa compatible con las demandas ambientales que corren el riesgo mimetizarse en un nuevo mercado certificado para consumir, y la segunda de la rubiácea de los plaguicidas con su carácter antiecológico como relicto de la sociedad industrial de ayer y expresión de los impactos negativos de la revolución verde. Y aludo a una disrupción por ser una acción que se opone a la del simple mejoramiento del actual modelo cafetero como vía que no admite implementar un desarrollo sostenible, porque francamente no resultaría viable intervenirlo para soportar el proyecto del Paisaje Cultural Cafetero y enfrentar el calentamiento global, los dos mayores desafíos del sector para las siguientes décadas. Ayer cuando arrasamos el sombrío se dio una disrupción en el modelo cafetero, que supuso abandonar un sistema que engrandeció a Colombia hasta cuando cometimos el error de apostarle al monocultivo del café y perder esta tecnología con la cual se industrializó a Colombia e hicimos pasar el meridiano cultural, económico y político del país por Manizales. Tras haber palidecido la economía cafetera de las grandes haciendas exportadoras en el eje Cundinamarca-Santander de finales del Siglo XIX, entrado el Siglo XX se consolida otro modelo de producción para la exportación cafetera basado en la economía campesina, y por lo tanto de estructura minifundista como lo es la de la tenencia de la tierra en la zona cafetera. Y gracias al impacto de los ferrocarriles cafeteros de la década de 1920 y al efecto dinamizador de los mercados internos asociado al nuevo modelo de producción del grano, se dio el poblamiento de la región cafetera en Colombia y la creación de la Federación Nacional de Cafeteros (1927), dos factores fundamentales para un crecimiento con desarrollo que benefició la región andina de Colombia, dado que además del alto efecto redistributivo del ingreso, las grandes rentas de esta tecnología en manos propias se destinaron a la economía rural para escuelas, acueductos, puestos de salud y vías terciaras. Gracias a décadas de crecimiento y desarrollo se elevaron sustancialmente los índices de calidad de vida en esta ecorregión, consecuencia de una organización que creó el Fondo Nacional del Café para tal fin, y rara blindar a los asociados de los altibajos del mercado, y facilitar la logística y comercialización del grano; con la fijación del precio cubriendo los costos de los pequeños productores menos eficientes se generaron rentas adicionales para los grandes cafeteros. Pero en los años setenta llega la nueva caficultura basada en la revolución verde, que elimina el sombrío y la biodiversidad al transformar en monocultivos los cafetales y desnudar quebradas.
La fórmula que facilitó las plagas, desterró del campo a legiones de campesinos sin educación suficiente que no pudieron asimilar el nuevo modelo financiero y tecnológico más complejo. Ellos, atraídos por el espejismo de la ciudad como escenario de oportunidades que tampoco estarían a su alcance, migrarán para vivir otra crisis consecuencia de la desindustrialización que ahora explica el dramático empobrecimiento y notable desempleo que arrincona a las masas urbanas de las capitales cafeteras, entre la informalidad y la delincuencia. Pero llega un nuevo desafío y no todo está perdido, gracias a nuestra ubicación en el centro de la región andina y a la variedad de pisos térmicos del relieve cordillerano con su biodiversidad propia de un mosaico de zonas de vida urgidos de recuperarse como valor patrimonial: el del Paisaje Cultural Cafetero que podríamos convertir en factor estratégico para recuperar la senda del desarrollo rural en la ecorregión cafetera y para adaptarnos al cambio climático, si es que nos decidimos por el rescate de la estructura natural y simbólica con sus elementos tangibles e intangibles conexos a la cultura y al ecosistema del café, apalancados en elementos estructurales como la educación y el transporte rural, y en especial por la reconversión productiva orientada a una producción de bienes culturales y servicios ambientales, soportados en ciencia, tecnología y saberes como una apuesta por lo autóctono.
[Ref: La Patria, Manizales, 20110718]
Caldas, urge del desarrollo de una identidad cultural orientada a la construcción de sinergias territoriales, y de proyectos de ciencia y tecnología articulados a un modelo educativo profundo, para cerrar la brecha de
Debemos fortalecer y valorar el carácter heterogéneo de nuestro territorio, que emulando la cosmogonía Aristotélica lo constituyen cuatro escenarios: por el “elemento tierra” el occidente minero con sus raíces indígenas y afrodescendientes, cuya historia se remonta a la provincia del Cauca; por el “elemento agua” el oriente caldense, que se expresa en el potencial de la navegación del Magdalena y recursos hidroenergéticos en La Miel y el Samaná; por el “elemento fuego”77 la alta cordillera de fértiles tierras, recursos geotérmicos y ecosistemas de páramos, con sus volcanes de la Mesa de Herveo; y por el “elemento aire” el aroma del café por los dos corredores de la colonización antioqueña, establecidos por sendos flancos cordilleranos.
Primero, respecto a la subregión del “elemento tierra” cuyos referentes culturales fundamentales como la cultura Umbra y el aporte de comunidades de mineros afrodescendientes a la caldensidad, parten de la Colonia cuando la Nueva Granada producía el 70% del oro del mundo y Quiebralomo era la primera mina del orbe, se debería rescatar a Marmato previniendo el traslado de su cabecera en respuesta a las políticas mineras, y aprovechar los 9,8 millones de onzas de oro de sus entrañas, implementando una minería integral con desarrollos artesanales del preciado metal, en lugar de permitir un enclave minero que arrase el poblado y la montaña, y desestructure dicho territorio mediante una actividad extractiva sin valor agregado.
Segundo, en la tierra del “elemento agua” donde los íconos son la navegación del río, subiendas, ranchos de hamacas y la Botánica de Mutis, poseemos un potencial energético cercano a dos millones de kilovatios, cuyas regalías contribuirían a la viabilidad de los municipios cordilleranos del naciente caldense, y la posibilidad de una reducción significativa de costos del transporte hacia y desde el Caribe por el Magdalena, dos factores que harían viables varias industrias químicas de base minera contempladas en el respectivo plan sectorial de Caldas 20062016, gracias a un trascendental estudio de Gabriel Poveda Ramos que contiene perfiles de proyectos donde las materias primas provendrían de yacimientos cercanos de carbón, calizas, sal y arenas silíceas. Tercero, el ecosistema del “elemento fuego” en la alta cordillera de feraces suelos y paisajes de nieves y volcanes, donde los símbolos de la identidad son empalizados, cóndores, frailejones, la ruana de Marulanda, el sombrero aguadeño y el pasillo; allí la primacía debe ser cuidar el agua como fuente de vida y el frágil ecosistema de humedales y páramo, y atender la amenaza volcánica como determinante, pues de sur a norte aparecen Santa Isabel, Ruiz, Cerro Bravo y Romeral.
Y cuarto, para el “elemento aire” en la tierra del café, donde el Paisaje Cultural Cafetero realzando el bahareque de guadua, cultivos diversificados con sombrío y la música de carrilera, obliga a replantear un modelo de producción soportado en agroquímicos y monocultivos que expresa en sumo grado el deterioro de los términos de intercambio, consecuencia de haber reprimarizado la producción, olvidando la transformación y el comercio del café colombiano. Al revisar los grandes desafíos de la época, además de priorizar la formación del capital social sobre el crecimiento económico, urge recuperar cuencas hidrográficas para preservar agua y biodiversidad; prevenir el aislamiento de Manizales; conurbar la subregión Centro Sur con Pereira; gestionar acertadamente proyectos como Aerocafé, Miel II, la Transversal Cafetera y la navegación del Magdalena; extender las acciones del Paisaje Cultural Cafetero a Aguadas, Salamina y Manzanares; desarrollar las TIC y el transporte rural en Caldas; resarcir pueblos coloniales de secular mísera “sembrados” en oro como Marmato, Riosucio, Supía y Anserma; desarrollar estrategias para que el Oriente caldense aproveche el potencial industrial derivado del recurso minero-energético y la multimodalidad en
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el puerto doradense, además de desarrollar las opciones agropecuarias del valle magdalenense, de la alta cordillera y de la zona cafetera.
[Ref: La Patria, Manizales, 2013-07-08]
8.8.4-Aireurbanocontaminado…¿quéhacer?
Imagen8.20:Colombia;contaminaciónencentrosurbanosconPM10.ElTiempo.
RESUMEN: SegúnlaOrganizaciónMundialdelaSalud,el92%deloshumanosrespiraairecontaminado.Sieluso delcarbónenlaindustriaesunadelascausas,tambiéneltransportepúblicocomoemisordesulfatos,nitratosy hollín,genera el68%de la contaminacióndel aire. Mientras la exposición humana al hollínvertido por los automotoresprovocaenelmundoalrededorde3millonesdemuertesporaño,enBogotádondeel53porciento delosvehículosdelSITPestaríanevadiendolarevisióntécnico-mecánica,yenMedellíndondeel48porcientode losvehículosnopasaronlapruebadeemisióndegases,enlugardecombatirlacorrupciónydeexigirfiltrosenlas fuentescontaminantes,seaplicanmedidasqueafectanlamovilidadylaeconomía.AunquelaResolución2154de 2010delMinAmbienteobligaaquelosmunicipiosdemásde50.000habitantesinstalensistemasdemonitoreodel aire,muchasciudadesdeColombiaaúnnohanimplementadolasmediciones.
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La contaminación del aire por industrias y vehículos, en especial por automotores de motor diésel sin filtro ni control, es un problema que afrontan muchas ciudades del mundo, y que ahora preocupa en Colombia dada la problemática de Bogotá y Medellín exacerbada por la carencia de lluvias, y en la Guajira por el polvillo de carbón. Los indicadores ambientales que valoran el material particulado por metro cúbico de aire son el PM2,5 y el PM10, que en su orden miden la masa de partículas menores o iguales a 2,5 y a 10 micras en suspensión como causa de efectos negativos para la salud humana, especialmente para la población infantil y de adultos mayores.
La norma internacional de la Organización Mundial de la Salud (OMS) al establecer límites por dicha contaminación considerando el riesgo de afectación antropogénica irreversible del tracto respiratorio, fija las siguientes cuantías en microgramos por metro cúbico: para el PM10 donde el 75% de las emisiones se relaciona con la ignición ineficiente de combustibles fósiles: 20 µg/m3 (media anual) y 50 µg/m3 (media diaria); y para el PM2,5 en el cual la problemática comúnmente se asocia a partículas ácidas provenientes de combustibles fósiles con una participación del 81%, y de la producción manufacturera y quema agrícola con el porcentaje restante: 10 µg/m3 (media anual) y 25 µg/m3 (media diaria).
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Si Colombia en la norma para la media diaria fija 70 µg/m3 como límite en el PM10 y 37 μg/m3 para el PM2,5, aunque algunas ciudades como Bogotá y Medellín o regiones como la Guajira y lugares puntuales, no sólo superan dichos límites más tolerantes que los de la OMS, en el caso de Manizales donde el volcán del Ruiz hace un aporte natural con ceniza y por fortuna se cuenta con la Red de monitoreo operada por la U.N. y Corpocaldas, aunque las medias son buenas en vecindades de zonas industriales y en el Centro con algunos vehículos que vertiendo hollín transitan como “chimeneas”, el asunto amerita atención dado que ya se reportan anomalías ocasionales. Los niños que viven en áreas contaminadas del país buscan más atención médica por síntomas respiratorios y crisis de asma: en el sector portuario carbonífero de Santa Marta, donde las concentraciones excedieron los 70 µg/m3 de PM10 en Gaira (83,7 µg/m3) y Pescaíto (74,7 µg/m3), un estudio descriptivo sobre el asma identificó alérgenos intradomiciliarios y presencia de sintomatología en niños. Similarmente, en Bogotá, otro estudio con población infantil estableció una asociación significativa entre la enfermedad respiratoria aguda y la concentración de PM10. Si bien la exposición prolongada a lugares de aire contaminado por dichas partículas puede causar desde irritación en los ojos, reacciones alérgicas hasta cáncer, también habrá que considerar que este es un problema de salud pública con consecuencias de morbilidad y mortalidad dadas las afectaciones en las vías respiratorias superiorescongestión nasal, sinusitis y tos- que se suman a las producidas en las vías respiratorias inferiores -bronquitis crónica, exacerbación del asma preexistente, enfisema y enfermedades cardiopulmonares-. Según el Min-Ambiente, entre los focos de emisión en Colombia, donde el transporte contribuye con el 80% de la contaminación del aire, las mayores concentraciones registradas se han presentado así: por PM10, en Carvajal –Sevillana en Bogotá, Las Américas en Yumbo (Valle del Cauca), Tráfico Centro en Medellín, Molinos en Santa Marta y Éxito San Antonio en Medellín; y por PM2,5 en Tráfico Sur en Sabaneta, Tráfico Centro en Medellín, CarvajalSevillana en Bogotá, Facultad de Minas en Medellín y Corporación Lasallista en el municipio de Caldas. Finalmente, si se desea un ajuste estructural habrá que exigir el filtro del diésel y fortalecer controles semaforizados con calcomanías ambientales roja, amarillo y verde para acceder selectivamente zonas urbanas críticas: dicha medida de mayor impacto ambiental y menor costo social por no afectar la movilidad ni la economía, sería más efectiva que el “día sin carro” implementado en Bogotá para inmovilizar 1.700.000 carros y 480.000 motos entre las 5:00 am y las 7.30 pm, así se hayan generado más de 2.000.000 de viajes en bicicleta; o que las de Medellín para sustituir el “pico y placa ambiental” de 7:00 a 8:30 am y de 5:30 a 7:00 pm en su Área Metropolitana donde circulan más de 1.300.000 carros.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2018-02-24]
RESUMEN: Según la Convención sobre los Humedales, estudios científicos muestran que desde 1900 ha desaparecidoel64%deloshumedalesdelplaneta,porloqueurgehacerunllamadopara preservardichos ecosistemas,hoyamenazadosporelcambioclimáticoyporlaacciónhumana.EnelpaíssegúnelIAVHen “Colombiaanfibia,paísdehumedales”,contamoscon20millonesdehectáreasdemarismas,charcas,lagos,ríos, llanurasdeinundaciónypantanos,entreotros,equivalentesacercadel17%denuestrasuperficiecontinental,que conforman31.702humedalesdeloscualesel93%requierefigurasdeconservaciónporserfrágilescuerposde aguaestratégicosparaeldesarrollosostenibleyparalabiota. Imágenes8:21:CiénagaGrandedeSantaMartayPobladodellitoraldeldeltadelríoMiraen:imeditores.com (DeltasyEstuariosdeColombia.BancodeOccidente);CharcadeGuarinocitoporDaríoCorrea,en:flickr.com
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Según el Instituto Alexander von Humboldt IAVH en su libro “Colombia Anfibia, país de humedales”, en 20 millones de hectáreas equivalentes a cerca del 17% de nuestra superficie continental, tenemos 31.702 humedales, de los cuales el 48% están en nuestras Orinoquia y Amazonia. Pero estos ecosistemas dinámicos de cuyos elementos fundamentales, el agua y la biota, al estar amenazados por acciones antrópicas y por el cambio climático, han permitido declarar una alerta para protegerlos, ya que cerca del 93% requiere figuras de conservación por ser frágiles cuerpos de agua estratégicos para insectos, batracios y peces, como para aves, reptiles y mamíferos, donde se hace insostenible la creciente presión de uso sobre el patrimonio hídrico; esto como resultado de la expansión urbana, del crecimiento demográfico, de la demanda de agua, de la desecación antrópica y de la contaminación, entre otros: a modo de ejemplo, la propuesta de urbanizar las tierras de la reserva “Thomas van der Hammen”, o la agonía de manglares y la masiva mortandad de peces en la Ciénaga Grande, consecuencia de obras viales del Estado.
La Convención de Ramsar (Irán) sobre los humedales de importancia internacional, aprobó el 2 de febrero de 1971 un visionario y estratégico tratado intergubernamental que sirve de marco para la conservación y uso racional de dichos ecosistemas, logrando vincular a casi el 90% de los Estados miembros de las Naciones Unidas, entre ellos Colombia que ingresa en 1998, suscribiendo progresivamente y desde entonces seis humedales de importancia con una superficie de 708.683 hectáreas, y que son: el Sistema Delta estuario del río Magdalena, albufera con 400.000 ha, que es el complejo lagunar más grande de Colombia; el Delta del río Baudó con 8.888 ha y ubicado en el Pacífico colombiano; el Complejo de Humedales Laguna del Otún con 6.579 ha, ubicado en el PNNN; el Sistema Lacustre de Chingaza, con 4.058 ha localizadas en Cundinamarca; la Laguna de La Cocha con 39.000 ha, un santuario ubicado a 2.660 msnm en Nariño; y el Complejo de Humedales de la Estrella Fluvial Inírida con 250.159 ha, de Guainía. Se propone el IAVH consensuar un sistema con cerca de 55 clases diferentes de humedales en Colombia, cantidad que se explica por el relieve cordillerano de nuestro trópico andino con su clima bimodal, la altillanura y la selva amazónica con sus peculiares incidencias atmosféricas, y el régimen climático del Pacífico o las condiciones biogeográficas del Archipiélago, por lo que más allá de los seis emblemáticos ecosistemas húmedos denominados Sitios Ramsar, también habrá que integrar los demás humedales del país a los procesos de Ordenamiento Territorial y Planes de Manejo Ambiental, entre otros instrumentos de planificación donde se define el modelo de ocupación del suelo urbano y rural, no solo reconociéndolos como parte fundamental de los complejos ecosistemas biogeográficos y como espacios estratégicos del territorio, lo que supone emprender un inventario detallado y su caracterización, sino diseñando las acciones para su recuperación y manejo orientadas a resolver los conflictos socioambientales que los afectan y a garantizar su estabilidad ecológica, para asegurar la oferta de bienes y servicios ambientales asociados.
Al observar el mapa preliminar de humedales de Colombia del IAVH, aunque por la escala no se visibilizan turberas y otros humedales de páramo y bosques andinos que regulan los caudales de las regiones más pobladas de Colombia y que contribuyen a las dinámicas del clima, sobresalen por su extensión varios reservorios, como marismas y manglares en la costa del Pacífico desde el sur de Tribugá hasta el río Mira, y en especial sobre el delta del Patía donde aparece Tumaco; o ciénagas y madre viejas en corrientes de meandros, como las comprendidas entre el río Meta y el piedemonte de la Cordillera Oriental; o las rondas del río Guaviare y en parte del Vichada e Inírida; además de las vaguadas del Putumayo, Caquetá y Vaupés; y el valle del Atrato aguas abajo de Vigía del Fuerte, y en parte del San Juan; o en regiones como el Magdalena Medio y Bajo y el Bajo Cauca, donde a pesar de ecocidios agroindustriales, mineros, etc., sobresalen, además de la Ciénaga Grande de Santa Marta, La Mojana, la Depresión Momposina y el área del Sinú-San Jorge. [Ref:. La Patria. Manizales, 2016.08.15]
En un modelo de desarrollo donde la dinámica de crecimiento económico que acarrea el capitalismo, se da a costa de los derechos bioculturales de un territorio, la catástrofe ambiental inspirada en un enfoque antropocéntrico que se expresa en la generalización de la pobreza y la cultura del despilfarro, cuando amparados en la ciencia y la tecnología nos convertirnos en amos y poseedores de la naturaleza, se hace imperativo repensar el concepto de crecimiento para considerar sus límites y metas, para decrecer, redistribuir y salvar el planeta. Si en lugar de un enfoque antropocéntrico que nos auto-erige como especie privilegiada con dominio sobre los derechos de otras especies y formas de vida, optáramos por una visión biocéntrica, comprenderíamos mejor la vida en el planeta, la
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respetaríamos, y cambiaríamos esa actitud nuestra que raya con esa vocación casi suicida de la especie humana. Veamos:
…
El Medio ambiente, que inicialmente es un medio fundamentalmente natural, gracias a la cultura puede ser transformado para constituirse en un medio paranatural o construido, ecológicamente sólido y compatible con la cultura. Pero dado el advenimiento de la tercera revolución industrial y estando en el alba de una cuarta revolución tecnológica, habrá que advertir que, si ya no son los tiempos de la sociedad industrial de ayer, sino los de la sociedad del conocimiento, en lugar de instrumentalizar la naturaleza, nuestro primer deber es entender el territorio como una construcción social e histórica, donde la cultura surge de la interacción de los sistemas social y natural, como una relación dialéctica de simbiosis y parasitismo. Aún más, si la catástrofe ambiental por la contaminación y destrucción de ecosistemas, y el calentamiento global, son expresiones de una profunda crisis del modelo de desarrollo, -una certeza que roza lo obvio e inflexible-, es que con la separación causal entre Hombre y Naturaleza inspirada en un enfoque antropocéntrico, pierden sentido la ciencia y la tecnología modernas, tal cual se enseña en la Cátedra de Pensamiento Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia, cuando desde dicho espacio se construyen propuestas para transformar las Ingenierías, como profesiones que yacen sumergidas en un tejido de símbolos en los que todo se reduce a capital, productividad, y eficiencia, para buscar el crecimiento económico a costa de la miseria humana y del medio ambiente. Si nuestra pertenencia como humanos a la “madre tierra”, es una verdad que nos impide ver más allá de su contundencia expresiva, y que nos dice que el Hombre es el heredero y aprendiz en todas las cosas, esa situación entra en conflicto con los conceptos de Progreso, Desarrollo y Globalización que reducen la naturaleza a un recurso. Nos hemos olvidado de donde provenimos, porque no comprendernos nuestros orígenes, nuestra historia evolutiva y de qué estamos hechos, y menos de nuestra propia fragilidad. Al respecto la Profesora Patricia Noguera advierte que, si estamos hechos de la tierra, lo grave de olvidar que hemos escindido de ella, es la configuración en esta civilización basada de una imagen metafísica donde el Hombre es dominador del universo. Al recordar los grandes desarrollos que han transformado a Colombia, como la expansión agroindustrial, la infraestructura del transporte, y el desarrollo hidroenergético, al incorporar los grandes costos sociales y ambientales que han generado, encontramos vicisitudes ingenieriles que no tienen justificación; al respecto mientras la ética guía el comportamiento humano en la sociedad y la moral el apego a las costumbres y normas establecidas, dado que el ingeniero como profesional debe tomar decisiones con gran impacto en el ambiente que influyen en la sociedad, conscientes de la responsabilidad personal, social y profesional que implica el ejercicio de la profesión, deberíamos volver a la ética para discutir y fundamentar los principios de nuestra moral.
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Además de actuar con honestidad y transparencia, promoviendo buenas prácticas, diseñando obras y prestando servicios con precisión, atendiendo las consecuencias de sus acciones, y respetando a las personas y el medio ambiente, la ingeniería como actividad específica que aplica o desarrolla tecnologías, y hace uso de conocimientos propios de las matemáticas y ciencias naturales obtenidos a través del estudio, la experiencia y la práctica, también, conforme la tecnología evoluciona, debe hacerlo la ingeniería del Siglo XXI, para estar al servicio de la humanidad, lo que implica, además de innovar, redefinir roles y actualizar currículos con enfoques transdisciplinares, humanizar la ingeniería y adaptarla a la naturaleza. Entre otros desafíos para Colombia, donde habrá que resolver la desestructuración del tejido social y desequilibrios regionales en NBI, enfrentar la amenaza del cambio climático resolviendo los conflictos de uso del suelo y la vulnerabilidad socioambiental; al transformar el territorio, la ingeniería además de resolver las dificultades del desempleo, la inequidad y la pobreza, sin acentuar el Gini de la propiedad de la Tierra y la brecha de productividad e ingresos entre ciudad y campo, para mejorar la calidad de vida de la población, desde su ejercicio se deben satisfacer las necesidades bioculturales en el territorio, aportando además de alternativas pertinentes que respondan al contexto, conocer las relaciones entre el todo y las partes, lo multidimensional y lo complejo.
…
El decrecimiento económico, es una corriente de propuestas alternativas de pensamiento transversal, que dan respuestas a las coyunturas relacionadas con el cambio climático, la seguridad alimentaria, el crecimiento desmedido y el uso de recursos limitados. De ahí se desprende esta reflexión acerca del consumo y la necesidad de modelos sostenibles que aporten al crecimiento y desarrollo mediante procesos autosostenidos que incorporen cambios estructurales. La historia del crecimiento económico, tan larga como del pensamiento económico, se remonta a clásicos como Adam Smith, David Ricardo o Thomas Malthus, quienes introdujeron conceptos fundamentales como el de los rendimientos decrecientes y su relación con la acumulación de capital físico o humano, la relación entre el progreso tecnológico y la especialización del trabajo, o el enfoque competitivo en el análisis del equilibrio dinámico. No obstante, mientras los clásicos del siglo XX – caso Ramsey, Young, Knight o Schumpeter- contribuyeron al conocimiento de los determinantes de la tasa de crecimiento y del progreso tecnológico, los neoclásicos debieron introducir el progreso tecnológico exógeno, como motor último del crecimiento sostenido: por ejemplo, los rendimientos decrecientes de cada uno de los factores a largo plazo tenían consecuencias devastadoras, impidiendo que el crecimiento debido a la acumulación de capital fuera insostenible. Como referente, los modelos estándar de la teoría del crecimiento, se soportan en el papel del ahorro como motor central del proceso de acumulación, donde el ahorro en la teoría keynesiana, es la contraparte de las decisiones de inversión y la acumulación derivada de la demanda efectiva. Allí, el mercado se encarga de igualar su monto con el del ahorro correspondiente, cualquiera que sea el origen de los recursos monetarios. La economía está mal medida: ni el desgaste ambiental, ni el consumo energético, dos parámetros que caracterizan a los países desarrollados, al igual que el cambio climático, entran en esa ecuación en un mundo de ingresos concentrados, donde la pobreza y la cultura del despilfarro se han generalizado. Aunque estas problemáticas no son nuevas, actualmente avanzan de forma acelerada dadas las dinámicas de la sociedad, por el tema del consumismo que a costa de los ecosistemas se promueve. Por lo tanto, esto que exige hablar de decrecer y redistribuir, obliga a repensar el concepto de crecimiento para considerar sus límites y metas, porque si allí se desconocen el bienestar humano y la estabilidad de los ecosistemas, debe hacerse un llamado a salvar el planeta tal cual lo hace la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible (ONU 2015) con sus 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
Dado que no podemos seguir creciendo de forma conflictiva a costa de la seguridad y de forma agresiva, en un mundo donde hambre e inequidad campean, urge una economía ecológica y política como transición y oportunidad para ampliar las miradas y apostarle al cuidado de la casa común, sin dejar de innovar y generar utilidades. Mientras el individualismo continúe caracterizando un mundo donde la brecha en conocimientos básicos y la elevada tasa media de mortalidad infantil, diferencien países en vía de desarrollo de potencias mundiales, entonces se acentuará la actual crisis civilizatoria cuya viabilidad se debate entre retos y oportunidades, lo que obliga a formular estrategias para una transición socioecológica hacia la sustentabilidad, con base en propuestas como las del buen vivir y la del desarrollo humano, como fundamentos de transición en el Sur y en el Norte global y del “mainstream” político liberal.
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Para promover con esta teoría plural y multidisciplinar una transición civilizatoria hacia una trayectoria de (pos) desarrollo global socioecológicamente sustentable en tiempos de crisis ambiental mundial, y un viraje hacia un nuevo paradigma complejo y serio, las interdependencias geoeconómicas derivadas de una matriz de producción y consumo globalizada que no es generalizable, constituyen la preocupación principal de los discursos a favor del decrecimiento como visión compleja con reflexiones sociales, económicas y filosóficas. Por último, en los debates sobre las especificidades sociales, económicas y culturales, como preguntas cabe formularse, si con los instrumentos teórico/metodológicos que se proponen para enfrentar las insuficiencias de la economía del desarrollo, es posible o no, vencer las barreras que obstaculizan, además de la interacción y el diálogo entre los diferentes enfoques teóricos, las distintas perspectivas disciplinarias que estudian la dialéctica crecimiento/decrecimiento. *Profesor de la U.N. de Colombia, Miembro Correspondiente de la Academia Caldense de Historia, Socio Honorario de la Sociedad Caldense de Ingenieros y Socio de la Sociedad de Mejoras Públicas de Manizales. Manizales, 1-102022. In: Revista Civismo 492 de la SMP de Manizales. Referencias: (1) La Patria, June 20, 2022; (2) La Patria, 22, 09, 2022.
Entre las medidas de adaptación al cambio climático,
además de una reconversión productiva que permita corregir los usos conflictivos del suelo, combatir la corrupción como factor que reduce la eficiencia de la acción del Estado, máxime si se considera que la recurrencia de los fenómenos hidrometeorológicos extremos, será tan alta como la frecuencia de los fenómenos cíclicos de El Niño y de La Niña, donde el impacto del fenómeno dependerá de las adaptaciones ambientales, tanto para enfrentar en caso de El Niño las sequías y en el de La Niña los inviernos severos. Veamos algo al respecto, de lado y lado.
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En cuanto a la máquina atmosférica, donde convergen Calentamiento Global como desastre de primer orden y el aludido fenómeno climático de comportamiento erráticamente cíclico, cabe esta pregunta: sabemos que su denominación dada por las comunidades rurales de las costas del Pacífico sudamericano vecino al Ecuador, obedece a una explicación mítica para las marejadas que azotaban esas costas, hacia la navidad, cada tres a cinco años. Pero la razón que las explica son los cambios en la circulación de los vientos, producidos por variaciones de presión en sistema atmosférico, consecuencia a su vez de una anomalía térmica dada una modificación en el patrón regular de la dinámica de la corriente oceánica que fluye a lo largo de la zona intertropical del Pacífico entre Ecuador y Filipinas.
Respecto al objeto de reconvertir la actividad productiva del medio rural, es reducir la presión sobre las cuencas, al facilitar dos asuntos vitales que exigen políticas de Ciencia y Tecnología: concentrar la actividad económica en áreas aptas liberando humedales, ecosistemas estratégicos y áreas que se deban reforestar, y entrar a los usos adecuados del suelo con sus correspondientes manejos requeridos para resolver la profunda brecha de productividad que explica la pobreza rural, como factor incidente. Al respecto sólo basta señalar que los desastres en Gramalote, Útica y Santa Ana en La Mojana, en parte son la consecuencia de actividades donde juegan la potrerización o la ocupación indebida del suelo. Igualmente, la causa primera del drama que viven las comunidades a lo largo del Magdalena y en la sabana de Bogotá, son consecuencia de la falta de bosques y de la expansión urbana, en su orden, dos fenómenos que apuntan a la pérdida del factor de regulación de aguas.
Y respecto a la corrupción, si bien la cuantía puesta en evidencia en Colombia por que ha sido descubierta o denunciada, tiene un costo estimado cercano al 1% del PIB, más allá estaría la proporción oculta de las adjudicaciones de contratos públicos fraudulentos no descubiertos o no denunciados, agravando el detrimento patrimonial que afecta los intereses de la Nación e incrementa la cuantía del costo social asociado a temas estructurales de mal funcionamiento de la administración pública, especialmente en materia de contratación. Esto para señalar la urgencia de empezar con la acción correctiva del caso, desde el nivel nacional hasta el local, para desmontar igualmente los carruseles de la “corrupción transparente” que alimentan la maquinaria política de quienes aprovechan la vulnerabilidad de la Ley.
Las cifras lo dicen todo: más de tres millones de damnificados desde abril del 2010 a la fecha, cuyo presupuesto para la atención de la fase de emergencia supera el 1% del PIB, cuantía en la que no entran gastos de reasentamientos de poblados, ni las cuantiosas inversiones necesarias y urgentes para recuperar infraestructura destruida, reactivar tierras de cultivos anegados y reponer viviendas averiadas, temas que serán motivo de la penosa fase de reconstrucción: en efecto, el gobierno nacional ha anunciado inversiones del orden de $1,2 billones para ayuda humanitaria de emergencia, $5,4 billones en obras de rehabilitación, y $19 billones en obras de prevención y mitigación de riesgos. Esto es ahora, pero lo grave es que de no tomar las previsiones del caso, la lista de damnificados crecerá y la economía del país se desangrará en acciones inocuas, al olvidar lo sustantivo y terminarán en un asistencialismo que continuará alimentando la maquinaria del fraude.
[Ref.: Ed. Circular RAC 608. May 2, 2011]
Se ha celebrado el pasado 22 de marzo “el día mundial del agua” centrando la atención en la calidad y cantidad de este vital recurso, que pese a los enormes avances de las últimas décadas hacia un cambio histórico en materia de cobertura, 750 millones de personas aún carecen de agua potable en sus hogares, y Colombia con el 5% del patrimonio hídrico mundial y un rendimiento hídrico que supera seis veces el promedio mundial y tres veces el de Latinoamérica, solamente trata de manera adecuada el 11% de los vertimientos que genera el país, y según el DANE aún requiere extender la cobertura del servicio de acueducto que no llega a 3,6 millones de personas y de alcantarillado para cubrir a 5,6 millones de colombianos que no lo tienen. Mientras en nuestro departamento se daba la protesta social por los incrementos exagerados en las tarifas de agua impuestos a los usuarios de Empocaldas por la Comisión de Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico como entidad del orden nacional, al tiempo que la Corte Constitucional reitera mediante jurisprudencia que es obligación del Estado garantizar la prestación del servicio de agua potable, también se instalaba el primer esquema de pilas públicas en Maicao como parte de un mejoramiento del servicio de agua y alcantarillado para la Guajira, y se anunciaba una reducción del 9% de la deforestación en la Región Andina.
Imagen8.24:Clima,riesgo,precipitaciónycoberturasenColombia.PMA,Maps-ColombiayLaHistoriacon Mapas.
Si en 2010 las Naciones Unidas reconocieron “el derecho al agua potable”, dicho derecho que no quedó consagró en nuestra Constitución Política, así los Artículos 334, 336, y 365, a 370 se ocupen del tema, aparece fragmentado en la legislación: por ejemplo en la Ley 142 de 1994 sobre servicios públicos domiciliario cuando prioriza el agua potable y el saneamiento básico entre las necesidades básicas que deben satisfacerse, o cuando la Ley 60 de 1993 fija las competencias de los municipios y obliga al uso de los recursos de la Nación que trata el Artículo 357 de la Constitución, en inversión para proveer servicios de agua potable y saneamiento básico y otorgar subsidios a sectores sociales vulnerables. Hechas las anteriores consideraciones, máxime ahora cuando el cambio climático se anuncia con una reducción del 22% de nuestros glaciares durante la última década, veamos el tema del agua en Colombia, donde según el Estudio Nacional del Agua -ENA 2018-, tenemos grandes desafíos ya que por conocimiento insuficiente el 71% de los acuíferos no pueden aprovecharse, 391 cabeceras incluidas 9 capitales del país y 11 municipios de Caldas presentan alta susceptibilidad al desabastecimiento en temporadas secas de El Niño, el 70% de ellas en la cuenca Magdalena-Cauca y el 22% en la región Caribe.
Al valorar la oferta hídrica superficial del país en un año medio según dicho estudio, mientras el 77,4% del volumen se concentra en las regiones Pacífico, de la Amazonia Pacifico y de la Orinoquia que son las más despobladas, el 13,5% le corresponde a la región Magdalena-Cauca y el 9,1% a la del Caribe que concentran el 80% de la población del país. Y en cuanto a la demanda de agua, donde el 15 % proviene de las aguas subterráneas, el sector agrícola representa el 33% del total y el hidroenergético el 12,8%.
Y en cuanto a la contaminación, la carga orgánica biodegradable (DBO5) vertida a los sistemas hídricos que en 2012 se estimó en 2.102 t/día, en su mayoría provino del sector doméstico (69%) seguido del industrial (28%), el 80% fue aportada por 55 municipios; y de la carga total vertida de demanda química de oxígeno (DQO) estimada en 4.654 t/día de sustancias provenientes en su mayoría del sector doméstico (61%) e industrial (37%), el 85% se generó en 53 municipios.
Finalmente, en cuanto a sedimentos los departamentos con mayor potencial a la erosión hídrica, son: Antioquia, Santander, Boyacá, Cundinamarca, Caldas, Risaralda, Quindío, Chocó, Tolima, Cauca y Nariño. Cada año en Colombia son transportados en promedio cerca de 300 millones de toneladas, siendo el río Magdalena el mayor aportante; esto dado que, de la superficie continental del país, el 40% presenta algún grado de erosión, el 3% erosión muy severa a severa, el 17% erosión moderada y el 20% erosión ligera, según el IDEAM.
[Ref.: La Patria- Manizales, 2019.03.25]
para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo.
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía.
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
Un muro de contención, es una estructura lineal y vertical construida a modo de pared como elemento rígido, para el soporte de taludes escarpados de masas de suelo y rocas en macizos fracturados, o de arrumes de materiales heterogéneos, entre otras soluciones donde estructurales, como tablestacas y cortes apuntalados. En este aparte veremos el diseño de muros de contención, vistos como una estructura que requiere determinar la presión lateral de la masa de tierra, la cual es función de factores como el tipo y magnitud de los movimiento dinámicos y de presiones estáticas que debe soportar el muro, de los parámetros de resistencia al cote en los materiales del relleno, del peso unitario del material que se contiene y de las condiciones de drenaje en el relleno.
La figura 9.1 presenta una estructura de contención de altura H. Para tipos similares de relleno:
a. El muro está restringido contra el movimiento. La presión lateral de tierra sobre el muro, a cualquier profundidad, se llama presióndelatierraenreposo
b. La estructura de contención se inclina respecto al suelo retenido. Con suficiente inclinación de la estructura de contención, fallará una cuña triangular de suelo detrás del muro. La presión lateral para esta condición se llama presiónactivadetierra .
c. La estructura de contención es empujada hacia el suelo retenido. Con suficiente movimiento del muro, fallará una cuña del suelo. La presión lateral para esta condición se llamará presiónpasivadelatierra
Figura 9.1 Estructura de contención para tipos de relleno. (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 334)
La estructura de contención de altura H, presentada en la figura 9.2, tomada de Braja M. Das, retiene un suelo con peso unitario . Allí, la sobrecarga carga uniformemente distribuida sobre la corona del muro, está dada por q/área unitaria. De conformidad con la Ley Moor Coulomb, que describe la respuesta
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de materiales frágiles como la masa de suelo, la resistencia cortante “s”, dada por sus parámetros de cohesión y fricción, es: tan + = c s (9.1)
En donde C Cohesión Ángulo de fricción ´ Esfuerzo normal efectivo
Figura 9.2 Presión de tierra en reposo. (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das; Pag 335)
Ahora, el esfuerzo a cualquier profundidad “z” por debajo de la superficie del terreno de la corona del muro, el esfuerzo vertical es z q z + = (9.2)
Si se define la “Presión lateral de un suelo”, como la presión que la masa de suelo y roca ejerce en el plano horizontal, y como K la relación entre la presión lateral de tipo horizontal y el esfuerzo vertical anterior, entonces, para la presión en reposo, representadas por K0, que es la presión horizontal del terreno cuando la masa está en reposo, es decir, el estado que supone la consolidación de la masa asociada a la formación del depósito horizontal de suelo, con deformación vertical y sin deformación horizontal. Así, cuando la deformación horizontal es nula y existe agua saturando el suelo, la presión lateral a cualquier profundidad “z”, estaría dada dos componentes, según la fórmula 9.3 u K v h + = 0 (9.3)
En donde
U Presión de poro del agua
K0 Coeficiente de presión de la tierra en reposo Cuando el suelo está normalmente consolidado, la relación para K0 (Jaky, 1944) es una aproximación empírica, que está determinada por la fórmula 9.4
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Cuando las arcillas son normalmente consolidadas, el coeficiente de presión de tierra en reposo se aproxima (Broker y Ireland, 1965) por medio de la fórmula 9.5.a y suelos finogranulares, normalmente consolidados, Massarsch 1979) propone la expresión 9.5.b sen K 0,95 0 (9.5.a)
Con un valor seleccionado aproximado del coeficiente de presión de tierra en reposo, la ecuación (9.2) se utiliza para determinar la variación de la presión lateral de la tierra con una profundidad z. La figura 9.2b presenta la variación de h con la profundidad para el muro presentado en la figura 9.2a. Si la sobrecarga q = 0 y la presión de poro u = 0, el diagrama de presión será triangular. La fuerza total, P0, por unidad de longitud del muro presentado en la figura 9.2a, se obtiene del área del diagrama de presión dado en la figura 9.2b. 0 2 0 2 1 0 2 1 K H H qK P P P + = + = (9.6)
En donde P1 Área del rectángulo 1 P2 Área del triángulo 2 La localización de la línea de acción de la fuerza resultante, P0, se logra tomando momentos respecto a la base del muro. Entonces, 0
H P H P z + = (9.7)
2 1 3 2 P
Si el nivel freático está a una inferior a la altura del muro, profundidad z<H, el diagrama de presión en reposo mostrado en la figura 9.2b, tendrá que ser modificado como muestra la figura 9.4. Si el peso unitario sumergido del suelo debajo del nivel freático es ´,
Figura 9.4 Presión de tierra en reposo con la presencia de nivel freático. (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 338)
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En z=0, q K K v h 0 0 = =
En z=H1, ) ( 1 0 0 H q K K v h + = = En z=H2, ) ( 2 1 0 0 H H q K K v h + + = =
Nótese que en estas ecuaciones, ´ h y ´ v son las presiones efectivas horizontal y vertical. La determinación de la distribución de presión total sobre el muro requiere añadir la presión hidrostática “u”. La presión hidrostática, u, es cero en z=0 a z=H1; en z=H2, u=H2w. La variación de ´ h y u con la profundidad se presenta en la figura 9.4b. Por lo tanto, la fuerza total por longitud unitaria del muro se determina del área del diagrama de presión. Se obtiene entonces
P0 = A1 + A2 + A3 + A4 + A5 Donde A = área de diagrama de presión. Entonces, 2 2 0 2 2 0 2 1 0 2 1 0 1 0 0 2 1 2 1 ) ( 2 1 H K H K H H q K H K qH K P w + + + + + = (9.8)
El estado activo del suelo, ocurre cuando existe una relajación en la masa que le permite moverse hacia fuera del espacio confinado, por ejemplo cuando un muro de tierra se rompe, y el suelo falla al extenderse. Ésta es la presión mínima a la que el suelo puede ser sometido para que no se rompa. Al contrario el estado pasivo ocurre cuando la masa de suelo está sometida a una fuerza externa que lleva al suelo a la tensión límite de confinamiento.
Según Das, si un muro falla desplazándose su corona horizontalmente una distancia x, como muestralafigura9.5a,lapresióndel suelosobre elmurodecreceráconlaprofundidad, y en consecuencia, para un muro sin fricción, el esfuerzo horizontal, h a una profundidad z será igual a K0v (=K0z) cuandoxescero.Sinembargo,con x>0, h serámenorqueK0v.
Los círculos de Mohr correspondientes a desplazamientos del muro de x = 0 y x > 0 se muestran en los círculos a y b, respectivamente, de la figura 9.5b. Si el desplazamiento del muro, x, continúa creciendo, el correspondiente círculo de Mohr tocará la envolvente de falla Mohr- Coulomb definida por la ecuación
Figura 9.5 Presión activa de Rankine. (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 340)
El círculo marcado con c en la figura 9.5b representa la condición de falla en la masa del suelo; el esfuerzo horizontal es igual entonces a a y se denomina presión activa de Rankine. Las líneas de desplazamiento (planos de falla) en el suelo forman ángulos de ( )2 45 + con la horizontal como lo presenta la figura 9.5a. A partir de la fórmula que relaciona los esfuerzos principales en un círculo de Mohr que toca la envolvente de falla Mohr-Coulomb
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Para el círculo de Mohr c en la figura 6.7b, el esfuerzo principal mayor, 1=v y el esfuerzo principal menor, 3
a, entonces
K (coeficiente de presión activa de Rankine). La variación de la presión activa con la profundidad para el muro mostrado en la figura 9.5a se da en la figura 9.5c. Observe que v=0 en z=0 y v=H en z=H. La distribución de presión muestra que en z = 0, la presión activa es igual a a K c2 , que indica un esfuerzo de tensión, el cual decrece con la profundidad y es cero a la profundidad z=zc, o
La profundidad zc se denomina profundidad de la grieta de tensión, porque el esfuerzo de tensión causará eventualmente una grieta a lo largo de la interfaz suelo muro.
Figura 9.6 Convención para la presión activa (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 348)
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Si el relleno de un muro sin fricción es un suelo granular (c = 0) y se eleva con un ángulo con respecto a la horizontal (figura 9.6), el coeficiente de presión activa de la tierra, Ka, se expresa de la forma
Donde = ángulo de fricción del suelo. A cualquier profundidad z, la presión activa de Ranking se expresa como a a zK = (9,12)
La fuerza total por unidad de longitud del muro es a a K H P 2 2 1 = (9.13)
Note que en este caso, la dirección de la fuerza resultante, Pa, está inclinada un ángulo con la horizontal y cruza el muro a una distancia de H/3 desde la base del muro.
La teoría de presión activa de Coulomb se puede extender para considerar las cargas generadas por un sismo. La figura 9.7 presenta una condición de presión activa con un relleno granular (c=0). Se presenta una adición de khW y kvW en las direcciones horizontal y vertical, respectivamente; kh y kv se definen como gravedad,g la a debida aceleración delsismo aceleración la de horizontal componente = hk (9.14) gravedad,g la a debida aceleración delsismo aceleración la verticalde componente = v k (9.15)
Figura 9.7 a. Presión de tierra para condición sísmica. (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 358)
La relación para estimar los esfuerzos activos por unidad de longitud de muro (Pae) se puede determinar como
(9.16) Donde Kae= Coeficiente de presión activa de tierra
Hacia 1776, Charles-Augustin de Coulomb quien observó que en los muros reventados, el trasdós se derrumbaba siguiendo siempre una forma inclinada más bien plana propuso un modelo de empujes
Geotecnia para el trópico andino
activos del terreno (empujes activos para plantear el equilibrio de la masa con cuña de rotura en el trasdós de forma triangular. Ahora, al evaluar los factores de seguridad al volcamiento y contra deslizamiento, al igual que la presión sobre el suelo en la punta y en el talón, al estimar las fuerzas que actúan en dirección horizontal y vertical, dependiendo de la clase de suelo, tanto la ficción como la cohesión y la adherencia de la cuña con el plano de falla y sobre el muro, entran en juego.
Pero en Rankine propone otro método más elaborado desde un punto de vista matemático, que el de Coulomb, en el que obtiene los empujes del terreno partiendo de un estado de equilibrio en rotura, donde la estructura de contención no produce perturbaciones y en el que todos los puntos del suelo están en situación de rotura (plastificados), como si en cada punto el círculo de Mohr correspondiente a su estado tensional fuese tangente a la línea de resistencia.
Aunque se requiere un movimiento suficiente en magnitud, para que un muro alcance el estado de equilibrio plástico, la forma en que un muro cede, influye en la distribución de esfuerzos laterales sobre la estructura. Sin fricción, cuando un muro gira rotando respecto al talón o pie hacia la Izquierda, varía la presión lateral de tierra, apareciendo el efecto de una masa triangular de suelo que alcanza el estado activo de Rankine, definida por los planos de deslizamiento de (45° + /2). Ver Fig 9.7.a Izq.
Contrariamente, si el giro del muro fuese una rotación contraía desplazando la corona hacia la Derecha, el suelo alcanza el estado activo de Rankine, definido otros planos de deslizamiento de (45° - /2) de menor pendiente, Ver Fig 9.7.a. Der. En ambos casos, cada punto del suelo en la cuña triangular delimitada por los planos de falla, sufre la misma deformación unitaria en la dirección horizontal.
Figura 9.7 b. Cuñas de los estados pasivo y activo
Ahora, según Braja M. Das, los alores típicos para el desplazamiento lateral DL en cada uno expresados en función de la altura H del Muro de los dos estados de Rankine, son:
Tabla 9.1 Valores típicos del desplazamiento del muro en la Corona, para los dos estados de Rankine. Tomada de Braha M. Das.
Material Deta La/H Delta Lp/H
Arena suelta 0,001 a 0,002 0,01
Arena densa 0,0005 a 0,001 0,005
Arcilla blanda 0,02 0,04
Arcilla dura 0,01 0,02
Tabla 9.2 ValoresdeKp / 5° 15° 20° 30° 40°
0 1.19 1.70 2.04 3.00 6.60
1/4 1.22 1.82 2.26 3.62 6.26
1/2 1.23 1.92 2.43 4.13 7.08 3/4 1.24 1.98 2.55 4.52 9.18 1 1.26 2.06 2.70 5.03 11.03
El procedimiento general de diseño de cualquier muro de retención mecánicamente estabilizado se divide en dos: ▪
El cumplimiento de los requisitos que permiten la estabilidad interna ▪
La revisión de la estabilidad externa del muro.
La verificación de la estabilidad interna incluye determinar la resistencia a la tensión y por zafadura de los elementos de refuerzo así como la integridad de los elementos frontales. Las verificaciones de la estabilidad externa incluyen el volcamiento, el deslizamiento y la capacidad de carga.
(a) Deslizamiento (b) Volteo (c) Capacidad deCarga (d) Estabilidad Profunda
Figura 9.8 Revisiones de la estabilidad externa (según el Transportation Research Board, 1995) (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 424)
Geotecnia para el trópico andino
Aunque por tradición, se solía utilizar muros de gravedad como estructuras de contención para absorber presiones horizontales, hacia la década de 1960 surge como una alternativas ideada por el ingeniero francés Henry Vidal, la inclusión de tiras metálicas amarradas a elementos externos en la cara del muro, que al penetrar hasta una determinada longitud dentro del relleno podían conformar una masa de contención. El sistema empleado con relativo éxito en la actualidad y que se denomina “tierra armada, pese a su buen desempeño, por quedar expuesto a la corrosión está limitado a la duración del refuerzo metálico dentro del suelo.
Si bien existen diferentes métodos para resolver el diseño de muros en suelo reforzado, la diferencia entre unos y otros radica principalmente en la manera de enfocar las distribuciones de esfuerzos, la superficie de falla y los valores de los factores de seguridad involucrados. No obstante, se recomienda evaluar la alternativa más viable, mediante una comparación entre una estructura de concreto reforzado o un muro de gravedad, según el caso y otra en suelo reforzado con geotextil o tiras metálicas, por ejemplo.
Finalmente, en virtud del desarrollo de nuevos materiales con mejores competencias ambientales frente a las condiciones de humedad, acidez o alcalinidad de los suelos según el caso, se ha implementado el uso de mantos sintéticos durables como los geotextiles, con determinadas características mecánicas de resistencia a la tensión y deformabilidad, y de permeabilidad según el caso, que de paso ofrecen economías en costos totales entre un 30 y 60%, respecto a la alternativa de un muro de suelo reforzado.
Los muros de tierra reforzados son muros flexibles. Sus componentes principales son:
1. El relleno, que está conformado, por lo general, por suelo granular.
2. Las tirasderefuerzo, que son franjas delgadas y anchas colocadas a intervalos regulares
3. Un recubrimientosobre la cara frontal, al que se le llama escama.
La figura 9.9 presenta un diagrama de un muro reforzado. Nótese que a cualquier profundidad, las tiras o tirantes de refuerzo están colocadas con un espaciamiento horizontal centro a centro de SH; el espaciamiento vertical de las tiras o tirantes es de SV centro a centro. La escama se construye con secciones de material delgado relativamente flexible. Lee y otros (1973) mostraron que con un diseño conservador, una escama de acero galvanizado de 0.2 pulgadas de espesor (≈ 5 mm) será suficiente para sostener un muro de aproximadamente 40 o 50 pies (14-15 m) de altura. En la mayoría de los casos también se usan losetas de concreto como escamas. Las placas son ranuradas para ajustarlas entre sí, de modo que el suelo no pueda fluir entre las juntas. Cuando se usan escamas metálicas se atornillan entre sí y las tiras de refuerzo se colocan entre las escamas.
para el trópico andino
El sistema más simple y común para el diseño de tirantes es el métododeRankine.A continuación se presenta un análisis detallado de este procedimiento.
La figura 9.10a muestra un muro de retención con relleno granular con peso unitario 1 y ángulo de fricción 1. Debajo de la base del muro de retención, el suelo insituha sido excavado y compactado con suelo granular usado como relleno. Debajo del relleno, el suelo insitutiene un peso unitario 2, un ángulo de fricción 2 y una cohesión c2. Una sobrecarga con intensidad qpor área unitaria se encuentra sobre el muro de retención. El muro tiene tirantes de refuerzo a las profundidades z = 0, SV, 2SV,...,nSV. La altura del muro es nSV = H. De acuerdo con la teoría de la presión activa de Rankine, a a v a K 2c K = (9.19)
Donde a = presión activa de Rankine a cualquier profundidad z Para suelos granulares sin sobrecarga en su parte superior, c = 0, v = 1z y Ka = tan2(45º-1/2). Entonces ( ) a 1 1 a zK = (9.20)
Cuando se agrega una sobrecarga en la parte superior, como se muestra en la figura 9.10,
= + =
v v 1
2 v 1
( ) ( ) z
Debido únicamente al suelo
Debido a la sobrecarga
Geotecnia para el trópico andino
La magnitud de v(2) se calcula usando el método 2:1 de distribución de esfuerzos descrito en la figura 9.11. De acuerdo con Laba y Kennedy (1986), ( ) ( )2b' z para z a' qa' 2 v + = (9.21) y ( ) ( )2b' z para b' 2 z a' qa' 2 v + + = (9.22)
También, cuando se agrega una sobrecarga en la parte superior, la presión lateral a cualquier profundidad es (9.22)
2 a 1 a a = + =
( ) ( ) z K 1 a
Debido a la sobrecarga
Debido únicamente al suelo
La magnitud de v(2) se calcula usando el método 2:1 de distribución de esfuerzos descrito en la figura 9.11. De acuerdo con Laba y Kennedy (1986), ( ) ( )2b' z para z a' qa' 2 v + = (9.23) y ( ) ( )2b' z para b' 2 z a' qa' 2 v + + = (9.24)
También, cuando se agrega una sobrecarga en la parte superior, la presión lateral a cualquier profundidad es
Geotecnia para el trópico andino
( ) ( ) z K 1 a
Debido únicamente al suelo
Debido a la sobrecarga
(9.25)
Suelo in situ 2; 2; c2
b' a' 45º+1/2 z
A B
C
2 a 1 a a = + = H lr le
SV SV SV SV SV SV z = NSV
(a) (b) + = ( ) a 1 1 a zK = ( )2 a a
Figura 9.10. Análisis de un muro de retención de tierra reforzado (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 429)
De acuerdo con Laba y Kennedy (1986), a(2) se expresa (figura 9.11b) como:
Geotecnia para el trópico andino
H
b' a' z 2 1
q/área unitaria
2 1 Arena 1;1
Franja de refuerzo (a)
H
b' z Arena 1;1
a' q/área unitaria a (2)
Franja de refuerzo (b)
Figura 9.11. (a) Notación para la relación de v(2); ecuaciones 6 y 7 (b) Notación para la relación de a(2); ecuaciones 9 y 10 (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 430)
La distribución de presión (lateral) neta activa sobre el muro de retención calculada usando las ecuaciones 9.23, 9.24 y 9.25 se muestra en la figura 9.10b.
Refiérase de nuevo a la figura 9.10. La fuerza en el tirante porlongitudunitariadelmurodesarrollada a cualquier profundidad z es: ( )( ) H V a S S T = = tirante soportadaporel muroporser áreadel profunidadz la tierraa la presiónactivade (9.28)
Los tirantes de refuerzo en cada nivel y por consiguiente los muros, llegan a fallar por: a. Ruptura b. Zafadura
El factor de seguridad contra rupturadeltirantese determina como:
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tirante encualquier fuerzamáxima tirante cada de oruptura fluenica resistenciapor FS =
B S S wtf FS
( ) ( ) H V a
= (9.28)
y B
Donde w = ancho de cada tirante t = espesor de cada tirante fy = resistencia por fluencia o ruptura del material del tirante
Un factor de seguridad de entre 2.5 y 3 es generalmente recomendado para los tirantes a todos los niveles.
Los tirantes de refuerzo a cualquier profundidad, z, fallarán por zafadura si la resistencia por fricción desarrollada a lo largo de sus superficies es menor que la fuerza a la que están sometidos los tirantes. La longitudefectivade los tirantes a lo largo de la cual se desarrolla la resistencia por fricción se toma conservadoramente como la longitud que se extiende másalládeloslímitesdelazonadefallaactivade Rankine, que es la zona ABC en la figura 9.10. La línea BC forma un ángulo de 45 + 1/2 con la horizontal. Ahora, la fuerza FR máxima de fricción que se desarrolla en un tirante a la profundidad es: = tan w 2l F v e R (9.29)
Donde le = longitud efectiva v = presión vertical efectiva a una profundidad z = ángulo de fricción entre el suelo y tirante
El factor de seguridad contra zafaduradeltirantea cualquier profundidad z es: ( ) T F FS R P = (9.30)
Donde FS(P) = Factor de seguridad contra zafadura del tirante
Sustituyendo las ecuaciones 11 y 13 en la ecuación 14 se obtiene: ( ) H V a
v e P S S tan w 2l FS = (9.31)
La longitud total de los tirantes a cualquier profanidad es: e r l l L + = (9.32)
Donde lr = longitud dentro de la zona de falla de Rankine le = longitud efectiva Para un FS(P), de la ecuación 15,
Geotecnia para el trópico andino
De nuevo, en cualquier profundidad
combinando las ecuaciones
La figura 9.12 muestra un muro de retención en el que las capas de geotextil se usan como refuerzo. Igual que en la figura 9.11, el relleno está conformado por suelo granular. En estos muros de contención, la fachada del muro se forma traslapando las telas como se presenta, con una longitud de traslape de lr. Cuando se termina la construcción del muro, la cara expuesta de éste debe recubrirse con un material o con elementos que protejan el geotextil de la exposición a la luz ultravioleta. Una emulsiónbituminosao Gunitase rocía sobre el geotextil para mantener el recubrimiento sobre la fachada del muro. El diseño de este tipo de muro de contención es similar al de los muros con refuerzo de tiras metálicas. A continuación se presenta un procedimiento, paso a paso, de diseño basado en las recomendaciones de Bell y otros (1975) y Koerner (1990).
Estabilidad interna: 1. Determine la distribución de la presión activa sobre el muro con
K K 1 a v a a = = (9.36) Figura 9.12. Muro de retención con refuerzo geotextil (Tomado de Principio de Ingeniería de Cimentaciones de Braja M Das Pag 439)
Geotecnia para el trópico andino
Donde Ka = coeficiente de presión de tierra de Rankine = tan2 (45º- 1/2) 1 = peso específico del relleno granular 1 = ángulo de fricción del relleno granular 2. Se selecciona un geotextil que tenga una resistencia permisible de G (lb/pie o kN/m) 3. Se determina el espaciamiento vertical de las capas a cualquier profundidad z con ( ) ( ) ( ) ( ) B a 1
G B a
G V FS zK FS S = = (9.37)
Note que la ecuación 9.22 es similar a la 9.29. La magnitud de FS(B) es generalmente entre 1.3 y 1.5. 4. Determine la longitud de cada capa del geotextil con e r l l L + = (9.38) Donde: + = 2 45 tan
z H l 1 r (9.39) y ( ) ( ) z zK
FS S l 1 v
2 45º tan
P a V e = =
+
a 1 a
1
= (9.40) FS(P) = 1.3 a 1.5 F = ángulo de fricción entre el geotextil y la interfaz del suelo 1 3 2 = f
Note que las ecuaciones 9.23, 9.24 y 9.25 son similares a las 9.18, 9.19 y 9.20 respectivamente. Con base en los resultados publicados, la hipótesis de que 3 2 1 F es razonable y conservadora. Martín y otros (1984) presentaron la siguiente prueba de laboratorio para F/1 entre varios tipos de geotextiles y arena.
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Tejido; monofilamento/arena de concreto 0.87
Tejido; película de limo/concreto arena 0.80
Tejido; película de limo/arena redondeada 0.86
Tejido; película de limo/arena limosa 0.92
No tejido; adherido pro fusión/arena de concreto 0.87
No tejido; punzonado con aguja/arena de concreto 1.00
No tejido; punzonado con aguja/arena redondeada 0.93
No tejido; punzonado con aguja/arena limosa 0.91
5. Determine la longitud de traslape, ll, con
longitud mínima de traslape debe ser de 3 pies (1m) Estabilidad externa:
6. Revise los factores de seguridad contra el volcamiento, el deslizamiento y la capacidad portante del suelo.
Las soluciones de contención en ingeniería se aplican cada día, con mayor frecuencia el concepto de masas de suelos ancladas, mediante la utilización de elementos pretensazos, lográndose un campo de aplicación muy amplio como sótanos, pasos a desnivel, la contención de rellenos en laderas, y ha permitido su ejecución en forma exitosa. El desarrollo de la tecnología constituye un campo para garantizar la estabilidad de estructuras diversas, contrarrestando los momentos de vuelco así como el efecto de las presiones hidrostáticas por las fuerzas de filtración.
Los muros anclados se pueden construir después de finalizada una excavación, o a medida que se lleva a cabo la excavación, y se pueden instalar con anterioridad, previo a realizar una excavación (Muzas et al).
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El procedimiento de cálculo para el diseño de los muros anclados se basa en la técnica propuesta por Kranz, tal como lo menciona Ranke y Ostermayer, donde los autores se fundamentan en los métodos para el diseño muros con un solo anclaje y ampliado a tirantes anclados en varios niveles.
Kanz analiza la rotura producida a lo largo de un plano de deslizamiento profundo, tomando en cuenta el equilibrio de una cuña limitada por el muro, la superficie exterior, la superficie de deslizamiento y una pantalla ficticia.
La pared de anclaje ficticia está enmarcada por la superficie exterior del terreno y el plano de deslizamiento profundo, que atraviesa el centro de transmisión de los esfuerzos de anclaje al terreno. El centro de la transmisión de tensiones se considera el punto medio de la longitud media de empotramiento calculada. La línea de deslizamiento (superficie de rotura interna) se toma recta y está limitada por el pie del muro, en caso de apoyo libre, o por el punto al que corresponde el momento de empotramiento máximo para el caso de muro empotrado en su base.
Al calcular el equilibrio de una cuña de la masa del suelo entre el muro y la pantalla ficticia, se obtiene un polígono de fuerzas, del cual se puede deducir el valor máximo posible de la fuerza del anclaje A, tal como se indica en la figura 9.13.
Figura 9.13 Elementos que conforman un muro atirantado y el polígono de fuerzas.
(Tomado de Manual de Anclajes En Ingeniería Civil UCAR N. R. Paga 445)
El factor de seguridad se define, de acuerdo a Kanz por el cociente entre la fuerza máxima del tirante anclado y la movilizada, es decir:
Figura 9.14 Relaciones geométricas en el polígono de fuerzas. (Tomado
donde:
1h
Peso de la masa de suelo situada sobre la superficie de falla
Empuje activo (sin presión de agua) actuando sobre la pantalla desde la corona hasta el punto de giro.
Empuje activo sobre la pantalla ficticia
Ángulo de rozamiento interno del suelo
Geotecnia para el trópico andino
Ángulo de inclinación de la superficie de rotura = Ángulo de rozamiento con la pantalla = Ángulo de inclinación del tirante anclado con la horizontal.
Estimación de los empujes sobre la estructura. Cuando los suelos presentan parámetros promedios, Schnabel estima razonable el máximo empuje en muros de contención lateralmente de altura H con la siguiente expresión:
La envolvente de presiones en suelos arcillosos, según los autores es:
Figura 9.16 Comparación entre diferentes envolventes de esfuerzos aparentes. a) Schnabel, b) Terzaghi y Peck en arenas, c) Terzaghi y Peck en suelos arcillosos. (Tomado de Manual de Anclajes En Ingeniería Civil UCAR N. R. Paga 448)
Ejemplo 1. Dimensionar una pantalla de contención con anclajes de tres niveles para una excavación de 6,00 metros de altura, para la adecuación de un área. El suelo es un limo arenoso con las siguientes características. = Ángulo de fricción 25° = Peso unitario del suelo 1,7 Ton/m3, (16,7 KN/m3) = Ángulo de rozamiento del suelo con el muro (2/3) 17° Ka = Coeficiente activo de presión de tierras. 0,40 Kp = Coeficiente pasivo de presión de tierras. 2,50 q = Sobrecarga 1,00 Ton/m3, (10 KN/m3) H = Altura del muro 6,00 m
Cálculo de los esfuerzos en el muro. La presión en profundidad z=H, en la base de la excavación: Ka H Ka q h + =
para el trópico andino
El empuje total por el suelo es:
La presión horizontal promedio en el muro, para una distribución horizontal es:
Los niveles de anclaje se han escogido, situando los anclajes en las cotas -1,00, -3,00 y -5,00 m, tal como se presenta en la figura 9.10, lográndose una solución acertada, con momentos máximos en los tramos muy iguales y próximos al momento obtenido en el nivel de anclaje superior.
Determinación aproximada de la fuerza de anclaje.
Suponiendo los momentos flectores sobre el muro, nulos al nivel de los anclajes, a excepción del nivel superior y el de la excavación, permite determinar los valores aproximados de las fuerzas de anclajes, al considerar el muro de franja unitaria.
El esfuerzo E al nivel de la excavación
al considerar la condición de equilibrio, el siguiente:
E = 11,9 KN/m.
Dicha fuerza es adoptada por el empuje pasivo, por lo tanto la profundidad de hincado h, necesaria es la siguiente:
Al resolver la ecuación de segundo grado se obtiene h = 3,25 m. Se adopta una profundidad de hinca de ht= 3,50m.
Fuerza de anclaje considerando el muro como una viga continua.
La viga se considera apoyada en los puntos de anclaje y el punto de aplicación de la resultante de las fuerzas que actúan sobre el pie del hincado del muro. Con la profundidad de hinca de 3,00 metros, la resultante E quedará localizada a una profundidad de (2/3) ht = 2,00 m por debajo del nivel de excavación. Además se asume el apoyo correspondiente a ese punto con articulación libre. El sistema de ecuaciones que representa al sistema estático considerado, supone nulos los desplazamientos o corrimientos de los apoyos. El valor del momento en el primer apoyo es:
Con la ayuda de la ecuación de los tres momentos, la cual puede ser adoptada una vez para cada apoyo intermedio de la viga continua, es posible calcular los demás momentos, tal como lo indica Timoshenko y Young4
Siendo. Mn y Mn-1 = Momentos en el apoyo n y (n-1) respectivamente ln = Longitud entre los apoyos (n-1) y n ln+1 = Longitud del tramo entre los apoyos n y (n+1) An y An+1 = Áreas correspondientes a los diagramas de momento flector con centros de gravedad Cn y Cn+1, cuyas posiciones están definidas por an y bn+1
Asumiendo una franja unitaria, la fuerza correspondiente a una distribución rectangular es 24,04 KN/m, por lo tanto, al aplicar la ecuación anterior se obtienen los siguientes resultados.
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3, M
+
+ +
M M M Al resolver el sistema de ecuaciones se llega a: M2= -10,26 KN-m/m M3 = -4,98 KN-m/m. Determinación de las reacciones. Tomando nuevamente dos tramos adyacentes, se obtiene el valor de la reacción simple R´n en (n) debida a las cargas del tramo ln, y R¨n la reacción en (n) debida a las cargas del tramo ln+1. 1
n n n n n l
+ + + + + = n
observar la figura 9.11 se encuentra:
1 1 +
n n n
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Determinación de los coeficientes de seguridad.
Cálculo del empuje horizontal sobre la pantalla ficticia. De acuerdo con la normativa existente para la inclinación de anclajes adoptada debe obtenerse un factor de seguridad n>1,50. El buzamiento del plano profundo de deslizamiento t se calcula para cada nivel de anclaje, de acuerdo con la figura como sigue:
Inclinación del anclaje (negativo cuando el barreno está situado por debajo de la horizontal
Ángulo de fricción interna OB Cota del anclaje medido a partir del nivel de hincado CD Longitud mínima que garantice que la zona de anclaje se encuentra localizada en la masa de suelo estable, es decir detrás de la superficie de deslizamiento generada por presión activa del terreno. (15% A 20% de la altura total de la excavación. DE Distancia correspondiente a la mitad de la longitud de la zona de anclaje.
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A3h 4,34 A3 4,80 3,39 2,43 1,80 7,62 Longitudes Bulbo libre Total
cada nivel.
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bajospreciosdelpetróleoyelcarbón,¿cómosortearlasdificultades quese adviertenen nuestrohorizonte económico?
La COP24 de 2018, acaba de entregar el pasado 15 de diciembre en Katowice, Polonia, el instrumento para implementar la COP21 de París 2015.
Aunque la transparencia fue un logro clave para garantizar que los países cumplen el pacto para mitigar el calentamiento global, al parecer las conclusiones de esta cumbre no parecen ser suficientes para que en los siguientes 12 años se logre evitar que la temperatura global aumente 1,5 grados Celsius, de conformidad con lo recomendado por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC).
Según el informe del IPCC, incluso si se aplican los objetivos de París, a finales de siglo la temperatura global aumentaría 3 grados, y las consecuencias además de irreversibles, serían catastróficas.
Imagen9.18:EvolucióndelatemperaturadesdemediadosdelsigloXIX,Fuente:https://public.wmo.int Pero en la COP24, pese a las normas alcanzadas, no se logra un compromiso colectivo claro orientado a mejorar los objetivos específicos, con el fin de implementar una acción climática que se ajuste a las dinámicas y a la magnitud de una amenaza creciente, que viene afectando grupos humanos vulnerables y poniendo en riesgo severo de extinción varios ecosistemas del planeta: al tiempo que los glaciares y polos se vienen fundiendo y se ha incrementado el nivel del mar, en varias regiones, caso en Colombia donde alternan sequías e inundaciones, como consecuencia de eventos meteorológicos extremos cada más frecuentes, ya es evidente el mayor riesgo de ocurrencia de desastres naturales.
Es indiscutible la pertinencia y necesidad de un pacto global por el clima, pese a las divergencias fundamentales sobre quién paga y cómo lo hace, no sólo entre los países que se desarrollaron a costa del medio ambiente, y entre estados emergentes como China o Brasil que reclaman apoyo financiero y tecnológico para hacerlo de manera sostenible, sino también entre otras naciones en vía de desarrollo que al contar con reservas energéticas que quedarían cesantes –caso Venezuela por el petróleo y Colombia por el carbón- o con una oferta forestal conveniente para prestar servicios ambientales remunerables -caso Colombia y Brasil-.
…
La ruta de los acuerdos En París 2015, la COP21 había sido el acuerdo más difícil que se ha negociado: allí, 195 países decidieron acotar el actual ritmo de las emisiones, con el objeto de prevenir impactos como la extinción de especies, entre ellas los corales que son fundamentales para el ecosistema marino, o reducir en 10 centímetros el incremento del nivel del mar para 2100, en beneficio de extensas zonas costeras y litorales del planeta.
En Marruecos 2016, con la COP22 dándole una continuidad al debate sobre la configuración del Acuerdo de París, los firmantes se comprometieron a promover acciones antes del 2020, para frenar el calentamiento global, avanzar en materia de financiación climática y a dar respuesta a las necesidades de países en vías de desarrollo.
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Posteriormente, en Bonn 2017, con la COP23, tras la retirada de Estados Unidos de los acuerdos, la comunidad internacional reconoció la urgente necesidad de implementar una acción oportuna, suficiente y concertada, que permitiera enfrentar problemáticas como los desastres climáticos y la escasez de alimentos en regiones ambientalmente vulnerables.
De este modo, afianzar el esfuerzo en mitigar el cambio climático como factor de conflictos por el control de la tierra y de los recursos, y detonante de sequías, incendios, tormentas e inundaciones causantes de crisis migratorias y refugiados.
Llega así la vigesimocuarta Cumbre del Clima, como penúltima cita crucial en el camino hacia 2020 cuando el Acuerdo entre en vigor, presentando entre sus principales escollos la dificultad de lograr un consenso en materia de financiación y reglas a los que se debían comprometer los países.
Las naciones, deben emitir esas metas según sus capacidades y emisiones históricas, y sin resolver el controvertido tema de los mercados de carbón, que le niega a la Naturaleza su condición de sujeto de derechos para convertirla en un simple objeto de mercado, y todo esto a pesar de estar advertidos no solo de que la temperatura media global del planeta ya ha aumentado 1°C grado centígrado desde la era preindustrial, sino también de que se requiere “descarbonizar” la economía a tiempo para reducir las emisiones globales de CO2 la mitad en el año 2030 y a cero en 2050, si se quiere evitar que el calentamiento global supere los 1,5°C a finales de siglo.
Imagen9.19:Losquehanratificado,hanfirmadoysehanretiradodelpactoporelclima,consusnivelesde emisióndegasesdeinvernadero.Fuente:CMNUCC.
…
Tras cien años de haber descubierto el petróleo en Barranca y 69 años de nacionalizar nuestros hidrocarburos escribiendo así una página de oro en la historia empresarial del desarrollo económico de Colombia, al crear en 1951 la Empresa Colombia de Petróleos que luego será Ecopetrol, el país logró consolidar un sector que hoy representa cerca de 5% del PIB Nacional. Si en los años cincuenta del siglo pasado, el país cafetero empieza a transitar la ruta de su industrialización gracias a la nacionalización del petróleo, hoy el desafío para Colombia con las reservas petroleras convencionales desabastecidas y el cambio climático acechando en contra del abundante carbón, aunque Ecopetrol genera más del 60% de la producción nacional y el mineral disponible abunda, es aprovechar el margen temporal de estas fuentes, mientras emergen las energías renovables y reconvertimos el transporte.
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Lo anterior, dado que a nivel mundial por el cambio climático, al 2050 deberá reducirse el 80% del consumo mundial de carbón, el 50% del gas natural y el 30% del petróleo, mientras el desarrollo tecnológico hace económicamente viables las fuentes alternas de energía Si en Colombia el sector que consume más energía es el transporte, como responsable de casi el 50% del total y la principal fuente de generación continúa siendo la hidráulica con cerca del 70%, seguida por la térmica con el 29%; y además, si nuestro arco del consumo energético al 2016, fue 38,7% petróleo, 25,8% hidroelectricidad, 23,1% gas natural, 11,2% carbón y 1,2% fuentes renovables; entonces, en un escenario de cambio climático y bajos precios del petróleo y el carbón, ¿cómo sortear las dificultades que se advierten en nuestro horizonte económico?
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El panorama
Imagen9.20:PaísesquemásCO2emitieronhasta2010ysuevoluciónhistóricadesde1990.Fuente:unstats (2013).
Mientras los científicos alertan sobre la necesidad de implementar cambios “sin precedentes” contra el cambio climático, al tiempo que Bruselas fija como meta para 2050 el fin de las emisiones de efecto invernadero en Europa, menos de un tercio de los países del mundo va camino de cumplir sus objetivos climáticos.
La Cumbre del Clima de Katowice, es la penúltima oportunidad. Para el efecto, Colombia con países de la región que comparten intereses, avanza en diálogos para la implementación de los compromisos con la Cumbre del Clima, que aún no se han traducido en lineamientos y metas. Finalmente, la regulación del mercado de carbono, tema de importancia para países con importantes reservas forestales, caso de Colombia y Brasil, quedó aplazada para próxima cumbre del clima, en 2019.
La COP24 además de haberse quedado corta en reto de cerrar el acuerdo entregando unas reglas del juego para conseguir un acuerdo operativo pero suficiente, no parece haber logrado que China, el país más contaminante del mundo, asumiera un nuevo liderazgo mundial tras la salida del Acuerdo por parte de EEUU, contando para ello con la Unión Europea que actuando como un solo estado en las negociaciones, se ha comprometido con al menos para el año 2030 con una rebaja del 40% de sus emisiones, respecto a los niveles de 1990. Según estudio de la Universidad de Boston y del Centro de Investigación de Woods Hole publicado en Science, mientras Latinoamérica aporta cerca del 60% de las emisiones, en África la cifra es de 24% y en Asia del 16%. Además de la inconformidad de muchos países en desarrollo con el financiamiento al no ver claro el compromiso de naciones desarrolladas a visibilizar mejor el acceso a los recursos comprometidos, también ha gravitado la oposición de países como Estados Unidos, Rusia, Arabia Saudita y Kuwait a que la COP24 fundamente en el informe del IPCC 2018, las acciones y decisiones a emprender, en especial las de disminución de emisiones de gases de efecto invernadero.
Para la COP25 del año entrante, Chile con el apoyo de Costa Rica como co-organizadora, reemplazará a Brasil país que, argumentando problemas financieros, canceló su compromiso para ser sede y presidir la Cumbre de 2019.
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Entre las causas del deterioro ambiental sobresalen la contaminación industrial en los medios naturales y paranaturales, la expansión urbana y la degradación del ecosistema por indebido uso o mal manejo de los recursos. Aquí, los combustibles fósiles, como carbón y petróleo juegan un papel protagónico, lo que impone medidas estructurales relacionadas con el modelo energético y el transporte, para “descarbonizar” la economía.
Las acciones necesarias son la gestión ambiental territorial, la participación comunitaria, la incorporación de información útil y suficiente para el análisis de los problemas ambientales, y su relación con las administraciones municipales, con la planificación urbana y con el mercado.
Imagen9.21:MapamundialdelÍndicederiesgoclimáticoglobalpara1997–2016.Fuente:Germanwatchy MunichReNatCatSERVICE.
Con el calentamiento global, el ecoturismo debe enfrentar un reto sin precedentes que debe abordarse desde ahora, y la forma de hacerlo es empezar por conocer las causas y consecuencias de dicha problemática, para trazar estrategias de conservación.
Urge un nuevo modelo de ocupación del territorio que además de corregir un uso conflictivo del suelo y expansionista del territorio, y de favorecer la especulación con la plusvalía urbana prevenga el deterioro ambiental, el incremento de la vulnerabilidad al cambio climático y la fragmentación de los ecosistemas.
El cambio climático tendrá consecuencias más intensas en el hemisferio norte que en el del sur, y mayores efectos en el Caribe y en Mediterráneo que en otros mares. Similarmente, para Colombia, el escenario será más intenso en la Amazonía y Orinoquía, que en la Región Andina. Como consecuencias aparecen el incremento de la vulnerabilidad de la población y la intensificación de algunas amenazas naturales, que son las que se relacionan con el clima: Incendios forestales, sequías, deslaves, deslizamientos, e inundaciones, pasarán factura al modelo conflictivo de ocupación del territorio, la deforestación, la presión indebida sobre los ecosistemas y la falta de medidas de adaptación ambiental, prácticas culturales y tecnologías ambientalmente inconvenientes.
Aumentará el nivel de riesgo de las comunidades frente a deslizamientos e inundaciones, y frente a sequías y desabastecimiento de agua, causando la pérdida de la propiedad en zonas urbanas y rurales. A lo anterior se añaden, la degradación de suelos productivos, la pérdida de ecosistemas estratégicos, la escasez en el abastecimiento de agua para animales y comunidades vulnerables, energía hidroeléctrica y alimento, y las alteraciones del paisaje.
Para mitigar semejante amenaza, el país tendrá que fortalecer el sistema de áreas protegidas, administrar con suma diligencia las áreas de interés ambiental, controlar la deforestación y el comercio de madera ilegal,
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implementar estrategias forestales y modelos agroforestales, tanto para lograr la mitigación del calentamiento global como para garantizar la calidad de los servicios ambientales y la preservación de la biodiversidad. De ahí la importancia de la recuperación y conservación de los bosques como sumideros de CO2 y de los corredores de conectividad biológica, como procesos de adaptación al cambio climático. El turismo deberá flexibilizar la oferta fortaleciendo la componente cultural y ambiental, para contrarrestar las amenazas relacionadas con la componente social y natural.
[Ref.: LaSillaVacía. Bogotá, 2018.12.20.]
RESUMEN:Elpaístiene36complejosdepáramo,quecubrencercade2’906.137hectáreas,equivalentesal3por cientodelasuperficiedelpaís,queestánenprocesodedelimitación,dadoqueenvirtuddelfallodelaCorte Constitucionalnosepuederealizarningúntipodeactividadextractivaominera.Colombia,graciasalastres cordillerasyasusparticularidadesedáficasydebiota,nosolotieneel50%delospáramosexistentesenlosAndes, sinotambiénlosmásdiversosdelaregión.
Imagen9.22: ZonificacióndeManejodelPNNN.G.TMinambiente;yVariacionesdelosbiomasenaltitudpor cambiosclimáticosocurridosenelCuaternario.Imeditores.com
Colombia es altamente vulnerable a los efectos del cambio climático, cuyos impactos socioambientales y económicos también afectarán a la Ecorregión Cafetera, no solo por la migración en altitud de las zonas de vida alterando la aptitud de los suelos y con ello la estructura de la tenencia de la tierra, sino también por cambios en el balance hídrico y régimen de precipitaciones, y en la frágil estabilidad de comunidades vegetales nativas frente a las variaciones del clima por la fragmentación de los ecosistemas, entre ellos los de montaña que están en peligro y los páramos donde por fortuna la Corte Constitucional ha blindado el subsuelo de los apetitos mineros que acechan.
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Esta Ecorregión Cafetera con su verde, escarpado y deforestado paisaje tropical enclavado entre las cordilleras y profundos valles de los Andes más septentrionales de América, donde sobresalen los páramos establecidos en ambientes fluviales, glaciares y gravitacionales que se entreveran, ubicados tanto sobre la Cordillera Central en vecindad de las cumbres nevadas del Complejo volcánico Ruiz-Tolima y la Mesa de Herveo a más de 5.000 msnm, como en el continuo de farallones de la Cordillera Occidental ubicado al sur de los Complejos Paramillo y FrontinoUrrao, con sus notables alturas como el Cerro Caramanta del Complejo Citará y el Tatamá del Macizo Tatamá que son sus mayores alturas en jurisdicción del Eje Cafetero.
En los Andes sudamericanos, estos y otros páramos se extienden como islas, en ocasiones en medio de paisajes volcánicos, tal cual se observa desde la Depresión de Huancabamba al norte del Perú, hasta la Cordillera de Mérida en Venezuela o la Sierra Nevada de Santa Marta, pasando por las tres cordilleras de Colombia. Si el páramo es un ecosistema tropical de montaña con vegetación achaparrada tipo matorral, que se desarrolla por encima del área del bosque montano y por abajo del sistema nival, aunque también existen en Centro América, Sudamérica, Asia, Oceanía y África, en términos absolutos la mayor extensión paramuna del mundo está en Colombia, aunque solo algunos han escapado a diferentes procesos de alteración y afectación antrópica.
Así como hemos visto la migración de los cafetales conforme el clima ha venido cambiando, avanzando 170 m en altitud por cada grado centígrado de incremento en la temperatura, también en el PNNN ya se advierte el calentamiento global con la pérdida de los glaciares: si entre 1979 y 2010 la superficie de los hielos perpetuos en el Complejo Volcánico Ruiz-Tolima ha pasado de 32 o 29 a 12 o 10 kilómetros cuadrados, mucho antes, cuando se funda Manizales (1849), como consecuencia del último pico de una pequeña glaciación ocurrida entre 1550 y 1850, según Antonio Flórez (2002) e Ideam-Unal (1997) los hielos del PNNN sumaban cerca de 93 kilómetros cuadrados, 10% de los cuales cubrían el Cisne y el Quindío.
El Tatamá con 4.250 msnm y su ecosistema de páramo y bosques alto-andinos muy húmedos delimitados por los 3.450 m de altitud, y el Caramanta con su cumbre a 3.900 msnm que ubicado al sur de los farallones del Citará igualmente comprende el páramo, no solo marcan el paisaje del norte de Caldas y de Manizales por el poniente, sino que también nutren el drenaje de los ríos San Juan, Atrato, Risaralda y Cauca de esta ecorregión, al albergar varias cuencas de las dos vertientes de la Cordillera Occidental, tanto por el norte de la ecorregión con los ríos Arquía, San Juan Antioqueño , como al sur con los ríos San Rafael, Tatamá, Negro y Mapa.
Pero además de ser el de Tatamá un Parque Natural Nacional por fortuna cuasi-inaccesible y casi virgen y desconocido, y el de Caramanta una zona de interés declarada Reserva Forestal Protectora Regional en Antioquia para proteger sus páramos con su particular biota y fauna biodiversa, e importantes especies endémicas, también ambos escenarios al lado del PNNN como singulares medios de regulación hidrológica, suministro de oxígeno y captura de carbono atmosférico, además de ser espacios vitales para varias comunidades vecinas, de territorios colectivos afrodescendientes, resguardos indígenas Embera y poblados de mestizos, son medios estratégicos y fundamentales para la sustentabilidad urbana y rural de la Ecorregión Cafetera, donde vivimos cerca de 2,7 millones de habitantes que ignoramos estas y otras complejas relaciones y dinámicas culturales y ecosistémicas
[Ref.: La Patria. Manizales, 2016/03/28.]
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Por la carencia de ideas más precisas que proyecten un futuro sustentable para Manizales, con enfoques más regionales, a pesar de los avances en planificación urbana respecto al POT anterior, y en especial en la componente rural del municipio donde lo ambiental alude al desarrollo social, al agua y a los necesarios corredores de conectividad para la biodiversidad, pero no a la cultura como factor fundamental para el desarrollo de bienes y servicios artesanales y no agroindustriales, por decisión del Honorable Concejo la saliente administración municipal le deja a la ciudad, un POT importante a revisar. Posiblemente gravitaron las críticas que ha presentado el Colectivo Subámonos al Bus del POT, centradas en aspectos socio-ambientales profundos, donde se recogen en parte propuestas presentadas en varios documentos y foros, dado que la propia Secretaría de Planeación en un hecho loable y sin precedentes programó ocho eventos para la participación de diferentes actores sociales y de la sociedad civil, buscando nutrir el interesante proceso. A continuación, resalto algunos aspectos del POT que ameritarían revisión.
1- El POT no consagró como política pública el cobro de la plusvalía urbana, proponiendo la creación de cargas compensatorias para la actividad urbanizadora en beneficio del municipio, al gravar a los actores que consuetudinariamente especulan con un modelo expansivo de ocupación de la “jungla de concreto” que va más allá de las propias necesidades de la ciudad. Posiblemente bajo el falso argumento de la escasez de suelo, se ha permitido que la plusvalía urbana continúe privatizada, además de presionar el bosque natural andino tal cual lo advertimos en Monte León, cuando está previsto que la población de Manizales apenas alcanzaría los 400 mil habitantes en la siguiente década. A modo de ejemplo, hacia la zona de La Aurora no se ha puesto límite a nuevos usos que entrarían en conflicto con la reserva de Río Blanco.
2- El POT no debería sostener un modelo urbano anacrónico, pensado para la sociedad industrial de ayer y para el automóvil, que inspirado en dinámicas económicas que no consultan las demandas socioambientales de la ciudad, además de concentrar la inversión social y productiva, sigue fragmentando espacial y socialmente la ciudad. El POT tiende a privilegiar la infraestructura vial para el transporte individual y para las grandes superficies de mercado, en lugar de propender por un hábitat sostenible, para una Manizales más humana, incluyente, segura y solidaria, al irrigar los beneficios del gasto público con más equipamiento verde, mejores medios para la movilidad autónoma, y más rutas para el transporte colectivo limpio, lo que en conjunto supone otro modelo urbano. Imagen9.24:ClasificacióndelsueloenelPOTdeManizales.Fuente:POTdeManizalesen http://bdigital.unal.edu.co/56408/7/observacionesalcomponentegeneraldelpot.pdf
3- El POT debería hacer honor a su promesa de respetar las actuales zonas de reserva ambiental, cerrándole posibilidades a la explotación minera en la cuenca media-alta del Chinchiná, actividad que
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compromete la zona de amortiguamiento del PNN de los Nevados, y a los vertimientos industriales sobre la quebrada Manizales. Por todos es sabido que en Toldafría la canadiense Rio Novo avanza con un prospecto minero de mayor envergadura, afectando la Reserva forestal de CHEC y poniendo en riesgo los acuíferos de las quebradas La María, California y Romerales, afluentes del Chinchiná, cuenca compartida con Villamaría, que por desgracia aparece al lado de las de Marmato y Supía, y posiblemente de la del Guarinó, entre las que continúan estando afectadas por mercurio en Colombia.
4- El POT debería concretar una apuesta por la Ciudad Región, entre Pereira y Manizales, creando elementos para facilitar la construcción de sinergias económicas que apliquen la metodología de clúster urbano, además de acuerdos respecto a servicios públicos, a un sistema integrado de transporte para abrigar las potenciales Áreas Metropolitanas o sus equivalentes, a crear complementariedades entre Aerocafé y Matecaña fundamentales para el Paisaje Cultural Cafetero y al desarrollo de un sistema de conectividad férrea para el transporte intermodal de carga, implementado una plataforma logística común para industrias minero-energéticas asociadas a corredores logísticos estratégicos para el país, como el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, el Puerto Multimodal de La Dorada y la extensión del Corredor Férreo del Cauca entre la Virginia y Urabá, propuestas de la UN-SMP que aún desconoce el nuevo Plan Maestro de Transporte Intermodal (2015).
[Ref.: La Patria. Manizales, 2016-01-04]
9.3.4-COP21,unretosocialypolíticoanivelglobal.
Imagen9.25.DeshielodelNevadoSantaIsabel.fuenteIDEAM.
RESUMEN:Esevidenteypertinentelanecesidaddeunpactoglobalporelclima,pesealasdivergencias entrelospaísesquesedesarrollaronacostadelmedioambiente,lospaísesemergentescomoChinao Brasilquereclamanapoyofinancieroytecnológicoparahacerlodemanerasostenible,yotros envíade desarrolloquecuentanconreservasenergéticasquequedaríancesantesoconunaofertaforestal bosquesparaprestarserviciosambientalesremunerables,diferenciasqueconducenaplantearpreguntas fundamentalessobrequiénpagaycómolohace.
Va cayendo el telón de la cumbre del clima en París, donde delegados de 190 países buscan un nuevo acuerdo mundial sobre reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y cómo enfrentar el cambio climático, fenómeno global con consecuencias muy perjudiciales para el ambiente y la salud humana y uno de los problemas ambientales más graves de nuestros tiempos. Las pretensiones fundamentales contemplan, no sólo la firma de un acuerdo vinculante, sino también la verificación periódica del cumplimiento de las metas acordadas. Si bien, en los últimos 8000 años alrededor de la mitad de la cubierta forestal del mundo ha sido destruida, también por causas no antrópicas, el clima del planeta siempre ha variado; sólo que ahora el ritmo de estas variaciones se ha acelerado durante las últimas décadas de manera anómala. El cambio climático causado por el calentamiento global que ha surgido desde la Revolución Industrial, y que se acentúa a principios del Siglo XX, se puede advertir en los últimos 50 años, máxime cuando la década de los noventa fue la más caliente en los últimos mil años. Según la WWF, como consecuencia de la degradación del hábitat, de la explotación a través de la caza y la pesca, y del cambio climático, el declive de la biodiversidad en el planeta es muy grande y muy rápido: la biodiversidad global ha disminuido un 52% entre 1970 y 2010. Expertos predicen además que, por el aumento de la temperatura media de la atmósfera terrestre y de los océanos, para el año 2050 habrá 250 millones de refugiados climáticos en el mundo; y según la ONU, durante los próximos 15 años, el costo de los daños directos para la salud alcanzarían entre dos mil y cuatro mil millones de dólares anuales. Pero así el fenómeno sea global, su asimetría es evidente: a partir de 2020 los ecosistemas del Mediterráneo y del Caribe van a ser los más perjudicados, en especial por procesos de erosión costera; igualmente, se afectarán más las zonas continentales que las oceánicas, o más la región del Ártico que la del Antártico, cuando las aguas profundas al enfriarse ocasionen más frío en América del Norte y Europa.
Lo que está en “juego” es el derecho a la vida: para evitar mayores impactos de un cambio climático que ya afecta por igual a los ecosistemas y a los humano, no se podrá exceder la barrera de 2ºC en el aumento de la temperatura media global antes de finalizar el siglo, lo que exigiría reducir las emisiones de gases de invernadero, respecto a las emisiones de 1990, entre 25% y 30% hacia 2025, y de 35% a 40% para 2030. Las amenazas anunciadas, incluyen: desastres naturales causado por eventos hidrogeológicos e incendios forestales, extinción de ecosistemas y de especies, epidemias por inundaciones y sequías, conflictos por el agua y los alimentos, y pérdidas de cosechas e infraestructura. Para responder a este reto, además de intervenir severamente la quema de combustibles fósiles y la deforestación, se deberá incrementar la resiliencia con acciones oportunas, no sólo de mitigación sino también de adaptación para los más vulnerables.
En Colombia, cada vez son más marcadas las transformaciones ambientales causadas, y evidente la amenaza durante las temporadas de El Niño y de La Niña para nuestros páramos, manglares, ambientes
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coralinos y glaciares, y para las selvas andinas, costeras y de la amazonia, por los desajustes en la “máquina atmosférica” con sus eventos climáticos extremos. Aunque se detengan ahora las causas, la recuperación de nuestros ecosistemas donde ya se advierten daños irreversibles, tardará décadas. Estamos urgidos de estrategias colectivas articuladas a nivel global, regional y local, para afrontar las amenazas y riesgos que conllevan las poblaciones y ecosistemas vulnerables. Así se afirme que el cambio climático y su probable impacto están demostrando ser más lentos y menos perjudiciales de lo que se temía, y que el reducir las emisiones resulta en sumo grado costoso, al apreciar imágenes como el colapso de Gramalote, el ecocidio de los chigüiros en Casanare, y la tragedia por el deslave en Salgar, podemos advertir la alternancia cada vez más intensa y frecuente, de lluvias torrenciales e inundaciones con sequías intensas e incendios forestales. [Ref: La Patria, Manizales, 2015-12-07] Imagen: en desmotivaciones.es
Imagen9.26:Temáticasdelagua(ENAColombia),enwww.ingenieria.bogota.unal.edu.co yen http://sig.anla.gov.co
RESUMEN:Conprecipitacionesanualespromediode1.800mmyunas720milcuencashidrográficas, Colombiaalcanzaunaofertade7.859kilómetroscúbicosdeaguasuperficialysubterránea,deloscuales el25%sonlasaguasdelasescorrentíasanuales;peroelpaístieneseverosproblemasdecalidadenla mitaddedichopatrimonio,dadoelvertimientode9miltoneladasdemateriaorgánicacontaminantepor añoquelleganalosacuíferosycuerposdeagua,provenientedelsectoragropecuarioyresidencial,a lasquesesumanotrassustanciascomolas200toneladasanualesdemercurioprovenientedela actividadminera.
Colombia, con 2.011 kilómetros cúbicos de aguas de escorrentía y 5.848 kilómetros cúbicos de aguas subterráneas, es reconocida por su potencial hidrológico: según el Estudio Nacional del Agua, ENA,
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nuestro rendimiento hídrico estimado en 56 l/s/km2, es 5,2 veces superior a la media mundial y 2,7 veces a la de América Latina; de ahí la necesidad de fortalecer el Sistema Nacional de Áreas Protegidas que alberga el 62% de los nacimientos de agua, ya que abastecen al 50% de la población y al 20% del sistema de generación hidroenergética. Mientras que por superficie, la cobertura de bosques del país llega al 53.5% y la de humedales al 2,7%, cada año deforestamos cerca de 300 mil ha, 100 mil de ellas en la región Andina, que con el 24% de la superficie continental y el 75% de la población, solamente posee el 13% de la oferta de agua superficial y subterránea
Es que la escasez del agua agravada por procesos de urbanización, cambios en el uso de la tierra y degradación ambiental, por una gobernabilidad débil, y por el costo económico de los frecuentes desastres naturales de origen climático, es un asunto político y social de gran importancia que igualmente nos afecta: en Colombia, con 24 grandes ciudades de las cuales Bogotá representa el 16 % de su población y con Cundinamarca el 26 % del PIB, en 2008 la participación del agua en el PIB nacional fue del 10% (incluido un 2% por la hidroelectricidad), además los costos económicos de la contaminación hídrica ascendieron al 3,5% del PIB, y según el Banco Mundial el costo oculto de la mala calidad del agua y de los servicios de saneamiento, podría ascender al 1% del PIB.
Dada la problemática acentuada por el cambio climático, en el siglo XXI muchas sociedades deberán enfrentarse a la crisis ambiental del agua, y Colombia no será la excepción: en los años secos nuestra oferta hídrica ya se ha reducido el 38%, incidiendo con mayor intensidad en áreas hidrográficas de baja eficiencia hídrica como La Guajira y sectores con el mayor factor de aridez en el Caribe y la región Andina. Además, en Colombia, donde la cobertura de agua potable alcanza 96% de las ciudades y 56% de las áreas rurales, de 1122 municipios de la geografía nacional, según la Defensoría del Pueblo 521 consumen agua sin tratamiento alguno, el 70% de ellos con riesgo para la salud y en el 21% sanitariamente inviable; y de 318 cabeceras municipales con amenaza de desabastecimiento, 265 se alimentan de corrientes de agua superficiales, 24 obtenida de pozos profundos y 25 de reservorios o soluciones mixtas.
De ahí la importancia de la institucionalidad, para elevar la productividad del agua sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas, máxime si se tiene en cuenta la deficiente capacidad de municipios y algunas CARS para enfrentar un sensible asunto que pasa por el cuidado de los páramos y humedales amenazados por la minería, por el vertimiento de mercurio contaminando aguas que alimentan poblados enteros, y por la pérdida de resiliencia del Magdalena agobiado por 135 millones de toneladas anuales de sedimentos en suspensión.
Creado el Ministerio del Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible en reemplazo del Instituto Colombiano de Hidrología, Meteorología y Adecuación de Tierras HIMAT, aparece el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM que desde su inicio, en 1995, se trazó como objetivos principales la necesidad urgente de conocer y estudiar la riqueza en agua del país, y el uso y las medidas de protección de nuestro patrimonio hídrico.
Por fortuna ha logrado el IDEAM ir más allá de los intereses sectoriales, al poder alertar sobre el potencial desabastecimiento para algunos centros urbanos del país y entregar avances en cada versión del ENA sobre la interdependencia del patrimonio hídrico con la biodiversidad, el suelo, el subsuelo y la atmósfera, incluyendo enfoques fundamentales como el concepto de la huella hídrica, y abordando el análisis del
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comportamiento del ciclo hidrológico en el territorio nacional, contemplando cuencas hidrográficas, cuerpos de agua y aguas subterráneas. No obstante, el país está urgido de acciones y soluciones para enfrentar dicha problemática socio ambiental, en el marco de la adaptación al cambio climático.* [Ref.: La Patria. Manizales 2016.08.29]
RESUMEN:Reflexionesdelasociedadcivil,interesadaenunarespuestaestructuralalosconflictosque havividolaciudad,enelocasodelaolainvernaldelasdosNiñasdelosúltimosaños.Entrelosasuntos públicosunodelosprincipalesproblemasdeManizales,serelacionalaproblemáticadelriesgoasociado alosfenómenosnaturales,aunquepeseasufragilidadlaciudadhalogradosobreponerseysalirairosa alemprenderunarutadeaciertosenmateriadedesarrollostecnológicosyconceptuales,enlostemas ambientales.
Imagen9.27:Manizales;EstructuraEcológicadeSoporteUrbano.POT2017.
Tras una historia urbana signada por desastres como la erupción del Ruiz en 1985, los terremotos profundos de 1961/62, 1979 y 1995 o el sismo superficial de 1999 de importancia para el Eje Cafetero, y ahora las Niñas 2007/8 y 2010/11 con su enorme impacto para nuestra conectividad vial y frágiles laderas y para el suministro del agua de esta ciudad del trópico andino, si en algo pareciera existir consenso entre los manizaleños es que, entre los asuntos públicos después de la corrupción, nuestro principal problema se relaciona con la ausencia de una política pública ambiental que abrigue, entre otros aspectos socioambientales, la problemática del riesgo asociado a los fenómenos naturales, y que empiece por reconocerle al agua y la tierra el carácter de patrimonio por ser fundamento de la vida, y no de un recurso objeto del mercado.
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Pero hacer viable y eficaz la formulación, implementación, seguimiento y evaluación de una política pública coherente, obliga a apostarle a objetivos estratégicos viables desde la perspectiva social, económica y ambiental para alcanzar su sostenibilidad, a materializar decisiones democráticas sobre derechos civiles en el plan de desarrollo, a expresar unos usos no conflictivos del suelo espacializados al detalle en el plan de ordenamiento territorial, y finalmente a implementar una pedagógica en torno a ese proceso para ayudar a su comprensión y apropiación social, como cualificación de un desarrollo ambiental soportado en el empoderamiento del territorio.
Si nuestra problemática contempla la amenaza del cambio climático con sus consecuencias hidrogeológicas en cuencas deforestadas y frágiles montañas, de las fuentes sísmicas y en especial Romeral por la incidencia de terremotos de intensidad severa como detonantes de incendios y sacudidas que pueden hacer de edificaciones vulnerables desechos de concreto a la espera, y de los eventos volcánicos del Ruiz y en especial de Cerro Bravo ahora en calma, también dicha política deberá encarar otros aspectos relevantes, como:
1- deterioros ambientales urbanos donde el espacio público brilla por su compleja problemática; 2- degradación de ecosistemas y áreas de interés ambiental por efectos de una expansión urbana; 3- contaminación hídrica y de suelos por altos niveles de concentración de vertimientos industriales y agroindustriales; y
4- guetificación de la ciudad consecuencia de un modelo urbano inequitativo concebido más para el transporte motorizado que para las personas. Nuestras políticas públicas ambientales, deberán incorporar varios objetivos clave para la gestión integral del riesgo, como son el desarrollo de las capacidades relacionadas con: a) la previsión a corto plazo que atañe a la instrumentación de los fenómenos geodinámicos, alertas tempranas y modelación de los eventos probables, y la previsión general de los desastres donde resultan vitales los mapas de amenaza para resolver la ocupación conflictiva del suelo e implementar modelos de exposición al riesgo; b) con la atenuación de los efectos adversos de los eventos mediante medidas de prevención tanto con mejoras físicas o estructurales como de gestión eficiente de los sistemas estratégicos y líneas vitales, y medidas de preparación asociadas a la planificación de acciones rápidas y eficaces para restaurar los servicios y controlar o mitigar los daños al sistema construido y los efectos al ambiente; y c) con los diferentes niveles de las emergencias, donde el plan general debe diseñarse en función del riesgo de cúmulo y los planes operativos en función del riesgo específico, coordinados con el anterior. En el tema de sismos y volcanes, para subrayar el desafío y naturaleza de la tarea que se demanda, me permito estas ideas sumarias: aunque la amenaza del Ruiz no resulte significativa para la ciudad frente a una erupción pliniana comparable a los eventos históricos de 1595 y 1845, y a pesar de conocer los daños ocasionados en Manizales por los sismos profundos ya señalados, habrá que empezar a tomar acciones de largo plazo y extremada urgencia frente a la amenaza volcánica de Cerro Bravo y paralelamente mejorar las condiciones de sismo-resistencia y seguridad ignífuga dado lo ocurrido en Popayán y Armenia y el advenimiento del gas, para sortear tarde que temprano un sismo superficial del entorno vecino de la falla Romeral.
Y para finalizar, el tema de las laderas en el que habrá que avanzar buscando la adaptación al cambio climático y en la investigación científica resolviendo en detalle las zonas urbanas potencialmente inestables y ordenando nuestras cuencas y microcuencas, puesto que al observar las dos últimas Niñas citadas, pese a su condición intrínseca similar, los graves efectos dejan ver una dinámica creciente del calentamiento global que anuncia consecuencias cada vez mayores, tal cual lo advertimos al observar la Sabana de Bogotá convertida en una “Venecia” y 30 municipios colombianos como Gramalote que requieren reasentamiento, cuando no por los múltiples estragos sobre la vía al Magdalena, en las quebradas La Mula, Manizales y El Perro. [Ref. La Patria, Manizales, 2012-04-30]
Imagen9.28:dañosenbienesarquitectónicosdePijaotraselsismode1999,captadasde videodeJorgeHernánAristizabal.
Resumen:elterremotodel25deeneropasado,conelcualelQuindíopierdedosdécadasde trabajoensólo20segundos, alobservarlosdañosconcentradosenelmediourbanoyenlos taludesdelasvíasdemontaña,pusoenevidenciaunaasimetríaentrelosimpactosdelterremoto enviviendasdemamposteríasimpleylasdebahareque,yentreladerasconmodeladosyladeras sinmodelados:endichoeventocuyoperíododeretornopuedeserdelordende750años,ala arquitecturavernáculalefuemuybienytambiénloscafetalessemantuvieronenpie.
Del examen del pasado sismo del 25 de enero se deduce que la intensidad en la escala modificada de Mercalli alcanzó grado VIII, siendo los mayores efectos los ocasionados sobre la conurbación ArmeniaCalarcá y en los poblados cerca del epicentro, dada la superficialidad del evento y su magnitud cercana a seis, como la fragilidad de las transformaciones agrarias y urbanas sobre el medio ambiente. Recuérdense las vías a Pijao y a sus veredas cerradas por derrumbes varios días y semanas, y las casonas de bahareque en el marco de su plaza, o en el de Barcelona, en pie y en medio de ruinas de construcciones de mampostería derrumbada. También, que el efecto del desastre pudo más sobre la economía terciaria de Calarcá y Armenia absolutamente colapsada, que sobre la de Pereira, e incluso, que sobre la economía cafetera de los pueblos del Quindío, donde aparte de la infraestructura afectada, los cafetales quedaron en pie.
En la subregión sur del Quindío, sobre la zona cordillerana epicentro del sismo, las laderas de las montañas no colapsaron, pero sí los taludes de las vías todas. Es que las laderas son las cuestas naturales de montañas con suelos que durante miles de años vienen ajustándose a los eventos telúricos de la zona, mientras los taludes son el fruto de las recientes transformaciones sobre un frágil equilibrio alcanzado por la montaña. Cuando cortamos las laderas para construir lotes y caminos afectamos el equilibrio. Pero lo más sorprendente es el caso del bahareque, no sólo porque ha sobrevivido con absoluto éxito a las sacudidas del suelo, sino porque se le ha desconocido su calidad de bien cultural autóctono que potencia el turismo del Quindío. Como arquitectura vernácula el bahareque de la colonización antioqueña es hermoso, sismo-resistente y de bajo costo, y no tiene que arbitrarse exclusivamente por normas externas como las del actual código deconstrucciones, en el que la palabra bahareque no aparece, ni
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prohibirse como tecnología constructiva capaz de dar una respuesta eficaz a nuestra comunidad y en especial a los más pobres.
La cultura se entiende como el resultado de una relación dialéctica de simbiosis y parasitismo entre las colectividades humanas y el medio ecosistémico que ocupan, por lo que el medio ambiente evoluciona desde el estado natural al paranatural. El bahareque lleva con nosotros más de un siglo y surge de la tapia cuando se incorporan la guadua y el arboloco como materiales de construcción con propiedades “tembloreras” para casas de ambiente sísmico construidas donde no se debe modelar la topografía, porque se hiere el terreno para el lote y se reduce el factor de seguridad de la ladera que es cercano a uno.
Si un medio natural se transforma con bienes culturales exógenos inapropiados, el medio resulta vulnerable a las amenazas que encuentran frágil ese bien traído de otro escenario y no adaptado a las nuevas circunstancias. El bahareque de la colonización, con sus cuatro versiones de bahareque: con tierra y cagajón, entablillado, metálico y encementado- como lo clasifica el arquitecto baharecólogo Jorge E. Robledo C.- adquiere su mejor expresión en el último, donde las formas variadas admiten los estilos coloniales, republicanos y victorianos que han adornado los centros históricos y residenciales de muchas de nuestras poblaciones del Eje Cafetero.
La lección que nos deja este sismo en materia de sismo-resistencia, es que debemos desarrollar una tecnología de viviendas y caminos, apropiada para el hábitat del medio tropical andino, donde la mecánica de suelos de nuestras universidades se ha quedado corta al diseñar los taludes para el corte de las laderas sin diferenciar las dificultades inherentes de los suelos tropicales, y donde el bahareque de la zona cafetera debe ser reconocido como arquitectura vernácula, con la propiedad inherente de la sismoresistencia que tiene ya una carga histórica centenaria ajustándose a las exigencias del medio natural nuestro.
Finalmente dos conclusiones. La primera, que el código colombiano debe reconocer al bahareque, y que para el bahareque se expidan oportunamente las normas de buena calidad y las que previenen el precoz deterioro por la acción de la humedad, los hongos y las termitas, para dar paso a la reconstrucción del Quindío. Y segunda, que los taludes admisibles en zona montañosa sean los que no aumenten la pendiente a las laderas de montaña, y que de nuestras frágiles laderas con los planes de ordenamiento territorial limitemos y normemos los usos y manejos del suelo a fin de garantizar su estabilidad y con ella la vida. Pijao, Quindío. Mayo 30 de 1999.
En el POT, se deben considerar ajustes en el factor de seguridad de las laderas, teniendo en cuenta además de los resultados de la microzonificación sísmica desarrollada por el CIMOC que invitan a contemplar el efecto de amplificación de los suelos, los cambios en la amenaza climática donde el período de los eventos extremos se ha acortado de forma sustantiva.
1- Respecto a la amenaza sísmica, véanse las siguientes imágenes: Mapa no oficial de Amenaza Sísmica para Colombia según Carlos A. Vargas, en UN Periódico (2011), y Litología y Suelos, y Espectros de la Microzonificación Sísmica para Manizales, del CIMOC (2002).
Imagen 9.29: Amenaza Sísmica en Colombia y Espectros para Manizales. UN Periódico y SIMOC Manizales.
El mapa propone reconsiderar la distribución de las zonas de amenaza sísmica de Colombia, en el centro se sugiere como evento sísmico de diseño para Manizales un evento con período Tr =475 años (azul), y a la derecha el espectro de amenaza permite inferir que la fuente sísmica del Sismo del Quindío de 1999 fue Subducción y no Romeral y que el período de retorno del evento fue Tr = 750 años aprox. Recuérdese que el nivel de riesgo se hace máximo, en un período de retorno que antecede al máximo evento probable, tal cual lo ilustra la imagen 3.20 en el Capítulo 3; Ítem 3.4 Riesgo, donde el Costo Esperado (Ce) como suma del Costo Usual y del Costo de Falla, obtenido al graficar el Costo Probable versus la Resistencia de una estructura dada tiene un mínimo que armoniza con el Nivel de Riesgo (Nr) máximo obtenido del producto de dos factores: la Frecuencia y la Siniestralidad del evento.
2- En cuanto a la amenaza hidrometeorológica, conforme los períodos de retorno de los eventos extremos Tr se han acortado por el calentamiento global, también el riesgo R se ha incrementado, tal cual lo ilustra la tabla de Valoración del Riesgo adjunta, donde el riesgo pasa de 0,63 a 0,98 cuando el período de retorno Tr de una amenaza pasa de 100 años a 25 años, incidiendo sobre una obra cuya vida útil n es de 100 años.
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Al respecto véase la Tabla 3.14: Valoración del Riesgo “R” en función del Período de Retorno de las Amenazas “Tr” y la Vida Útil de una obra “n”, cuya relación se establece mediante la expresión:
R=1-(1-1/Tr)n
Como fundamento, en la fórmula para estimar R, el factor 1/Tr es la probabilidad temporal del evento, así se trate de lluvias o de sismos. Las obras se diseñan del lado de la falla, donde R>50%, pues de lo contrario la ciudad no sería viable: obsérvese los valores de la diagonal. (Ver Capítulo 3, Ítem 3.4). Igualmente, la Tabla 3.14 allí consignada permite inferir cómo, con la tala y los modelados, se ha comprometido el factor de seguridad de largo plazo de nuestras frágiles laderas, dado que para valores elevados de n el valor del riesgo R con eventos extremos, es uno. Mayor información en: Vulnerabilidad delasladerasdeManizales.
Imagen9.31:LaszonasdemayorsusceptibilidadalosdeslizamientosenManizales,dibujadasenrojo, coincidenconlasladerasdefuertependientedelaciudad.MapaPreliminardeAmenazaspor DeslizamientoUN-Corpocaldas.
Véase en el talud de la fotografía, cómo la presencia de las cenizas volcánicas que aparecen por debajo de un suelo orgánico (sobre el cual hay un depósito antrópico), dan testimonio de la estabilidad a largo plazo de una ladera ligeramente inclinada. Pero igualmente; los suelos volcánicos son colapsables: fallan cuando se saturan, tal cual lo ilustra la ladera tratada de la derecha. De ahí la necesidad de captar aguas
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y drenar los taludes, pero también, la de evitar con bermas pavimentadas que se sequen, ya que la humedad natural en el talud no saturado, garantiza la cohesión.
Al respecto, si la formación de una capa orgánica de tan solo 10 cm de espesor en este clima y a esta altitud, puede tardar un siglo, las cenizas que subyacen el horizonte orgánico y que probablemente provienen de Cerro Bravo, se remontan adecenas de miles de años.
Como conclusión, si las laderas de fuerte pendiente del trópico andino poseen un factor de seguridad de largo plazo igual a uno, con los modelados y con la deforestación se ha vulnerado ese frágil equilibrio límite de estabilidad.
De ahí la importancia de: a- prevenir la separación de costos y beneficios en la explotación del suelo que subyace en la construcción de viviendas de interés social; b- controlar el modelo de expansión del suelo que especula con la plusvalía urbana; c- ajustar los factores de seguridad para responder a las condiciones sísmicas de la ciudad y a los eventos climáticos extremos; y d- implementar la plusvalía urbana para hacer viable un POT que pueda llevar infraestructura ambiental para asegurar zonas ya intervenidas, y atender así las demandas socioambientales asociadas con la fragilidad del medio.
Acuerdo Climático: avance necesario pero insuficiente Adaptación al cambio climático para Manizales.
Amenaza climática en el trópico andino.
Aprendizajes en procesos participativos de reconversión productiva.
Colombia biodiversa: potencialidades y desafíos.
Colombia en el día de la Pachamama.
Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Colombia: riesgos geodinámicos y hábitat.
¿Colombia sostenible?
Con el solsticio, pasada la navidad se acentuará El Niño.
Crisis del clima: y el cambio climático ¿qué?.
De la amenaza climática a la gestión del riesgo.
Día de los océanos: mares y océanos del planeta azul.
Dia Internacional de La Tierra –Colombia.
El día mundial del Medio Ambiente.
El Estado y la función del suelo urbano.
El fantasma de la imprevisión. El inestable clima y la crisis del agua.
El ocaso del bosque andino y la selva tropical.
El Paisaje Cultural Cafetero: ¿Sujeto de Derechos?
El porqué de los aguaceros en Colombia.
El territorio del río Grande de la Magdalena.
El tortuoso camino de los acuerdos climáticos.
El volcán y el desastre de Armero. Expansión aguacatera y consulta minera en el Eje Cafetero.
Otra vez El Niño: ¿cómo adaptarnos?
Patrimonio hídrico: carencias en la abundancia. PCCC: disrupciones y derechos bioculturales.
Perfil Ambiental de Manizales y su territorio. Procesos de control y vigilancia forestal en la región andina de Colombia. ¿Qué deja la temporada invernal y para dónde va?
Reconstrucción con adaptación al cambio climático en Colombia Visión retrospectiva y prospectiva del desarrollo regional.
Vida y desarrollo para el territorio del Atrato. ¿Violación de derechos ambientales en Río Blanco? Vulnerabilidad de las laderas de Manizales.
para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo.
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía.
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
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En la geotecnia el desarrollo de un trabajo no puede agotarse en la fase de diseño, ya que sus resultados sólo tienen el carácter de hipótesis más o menos confiables. Por eso es necesario realizar controles en la obra mediante la ejecución de las siguientes labores:
a- Predicción del comportamiento del talud en la fase de diseño.
b- Elección de las magnitudes cuyo control resulte significativo para reflejar simplificadamente el comportamiento del talud.
c- Definición de instrumentos adecuados para medir las magnitudes elegidas en el punto (b). Dichos instrumentos dependen del rango (valor máximo esperado), precisión requerida y frecuencia de lectura.
d- Instalación de los instrumentos elegidos y lectura de los mismos.
e- Comparación de los valores previos con los reales.
• Determinación de movimientos superficiales por métodos topográficos.
• Movimientos en el interior del terreno con la ayuda de equipos instalados en sondeos que permiten definir la profundidad de la zona afectada.
• Movimientos de apertura de grietas y movimientos entre bloques de macizos rocosos, apoyan la interpretación de los datos aportados por otros controles
• Presiones intersticiales control de sus variaciones (niveles freáticos y piezométricos).
• Fuerzas de anclaje.
• Modificación de presiones intersticiales provocadas por la instalación de subdrenajes.
Consiste en determinar la magnitud y velocidad de los movimientos que sufre la superficie del suelo afectado por un proceso de inestabilidad (Deslizamiento o Reptamiento). Se pueden utilizar los siguientes métodos:
Tabla 10. 1. Control de Movimientos.
Clásicos
…
Triangulación Trilateración Poligonación
Nivelación
Medida de ángulos Medida de ángulos y distancias
Medida de movimiento vertical respecto a una base fija.
Colimación
Medida de los movimientos horizontales de los puntos de control respecto a un plano vertical
- Permite medir movimiento en 3 dimensiones - Precisión media - La lectura y la toma de datos es laboriosa. - Requiere personal especializado.
- sólo permite controlar movimientos verticales - Alta precisión (1mm en 1Km) - La toma y el tratamiento de los datos es rápida y sencilla.
- Buena precisión (mm) - El procedimiento de lectura y tratamiento de los datos es rápido y sencillo.
- Sólo permite el control de movimientos horizontales perpendiculares al plano de colimación.
10.3.2 Control de movimientos en el interior del terreno.
Se instalan aprovechando los sondeos, los más comunes son los inclinómetros y los extensómetros.
Tabla 10.2. Instrumentos de CI
Equipo
Inclinómetro
Sistema de funcionamiento
Medida de inclinaciones en diversos puntos del interior de un sondeo mediante una sonda que da una señal
Tipos
De resistencia eléctrica De cuerda vibrante
Observaciones
El más fiable, preciso y de menor tiempo de respuesta es el de servoacelerómetro, que
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eléctrica proporcional a la inclinación. Permite conocer los movimientos perpendiculares a la dirección del sondeo
Miden movimientos relativos entre la cabeza de un sondeo y/o varios anclajes situados en su interior.
De servoacelerómetros
puede lograr precisiones en la medida de giros de 2 * 10-4 rad
Hay que asegurarse en la instalación que el punto inferior de medida se sitúe por debajo de la zona de movimiento.
Longitud < 40m – ext – varillas. Longitud > 60m – ext – de hilos.
Extensómetro de hilo o varillas de 1 o más anclajes
Los movimientos de los anclajes se transmiten a la boca del sondeo mediante hilos o varillas.
Las medidas se realizan en la cabeza mediante procedimientos eléctricos o mecánicos.
A De hilos. De varillas.
B De lectura mecánica. De lectura eléctrica.
Elegir el tipo de anclaje más adecuado para que quede sólidamente unido al terreno circundante.
Asegurarse que el punto más profundo de medida del extensómetro esté por debajo de la zona de movimiento.
Equipos con sistema de Lectura mecánico
- Cinta de convergencia - Cinta métrica - Calibre - Flexímetro
Equipos con sistema de Lectura eléctrico - Potenciómetro - LVDT - Cuerda vibrante
- La cinta de convergencia es utilizada para distancias de medida grandes (> 2 m) - Baja precisión en la cinta métrica (mm) - Precisión media en el calibre (0,1 mm) - Precisión alta en el flexímetro (0,01 mm)
- Indispensables cuando se quiere automatizar el proceso de toma de datos o los puntos a controlar no son accesibles. - Potenciometros (cm) - LVDT (mm) - Cuerda vibrante (0,1 mm)
Consiste en elementos anclados firmemente en los puntos cuya distancia se desea controlar (estacas, mojones, puntillas). La medida se puede realizar con elementos mecánicos (cintas métricas, hilos) o sistemas eléctricos (transductores).
Control de deformaciones entre puntos superficiales próximos
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Control de puntos superficiales próximos
- Medidas de niveles freáticos en terrenos permeables.
Pozo
Tubo perforado instalado en el interior de un sondeo cuyo nivel de agua se mide con una sonda.
- No se deben utilizar cuando existan niveles colgados o capas artesianas. - Tiempo de respuesta largo principalmente en terrenos poco permeables.
- Movimientos grandes pueden dañar los tubos e impedir las medidas.
Tubo ranurado en su extremo inferior, instalado en un sondeo. El extremo inferior se sella para evitar transmisión de presiones intersticiales en el interior del tubo. La medida del nivel se realiza con una sonda.
Sensor que detecta la presión intersticial en un punto mediante un transductor que da una señal proporcional a los cambios de presión.
Piezómetro Cerrado
- El transductor puede ser neumático, de resistencia eléctrica o de cuerda vibrante.
- Medida de presiones intersticiales en terrenos permeables.
- Bajo costo - Solamente se puede instalar en un punto del sondeo - Tiempo de respuesta grande principalmente en suelos poco permeables
- Movimientos grandes pueden dañar los tubos e impedir las medidas.
- Permiten el control de presiones intersticiales en varios puntos de un sondeo.
- Mayor costo - Tiempo de respuesta corto aún en terrenos pocos permeables
- Poco afectados por los movimientos que se puedan producir en el talud.
- Los de cuerda vibrante son precisos y fiables.
- Los de resistencia eléctrica pierden precisión con variaciones de temperatura y pierden su estabilidad, a largo plazo, por señales a distancia.
- Los neumáticos son aconsejables para distancias menores de 200 m.
Figura 10.4 Medidas de presión intersticial
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Para verificar la efectividad de un drenaje horizontal se combinan observaciones en el abatimiento del nivel (freático o piezométrico) con la realización de aforos en los drenajes horizontales al determinar los caudales que fluyen en un tiempo determinado.
Incluyen los equipos para control de cargas en anclajes y los equipos para control de presiones totales en muros de contención o en el interior del terreno.
Tensiones en Anclaje Células de carga
Elementos que instalados entre la cabeza del anclaje y el terreno miden las cargas que un medio transmite al otro.
- Mecánicas - Hidráulicas - Cuerda vibrante - Resistencia eléctrica.
- Los errores se producen por la excentricidad de la carga aplicada sobre la célula (hasta 10%)
- Las mecánicas se utilizan si el punto de medida es accesible. - Cuando se quiere automatizar se utiliza la cuerda vibrante.
- Los errores mayores ocurren en la transmisión de la presión del terreno al líquido.
Presiones Totales Células de Presión total
Equipo compuesto por dos láminas planas metálicas circulares o rectangulares soldadas en sus extremos y rellenas de un líquido que trasmite la presión del terreno a un transductor
- Neumáticas - Hidráulicas - Resistencia eléctrica - Cuerda vibrante
- Los transductores neumáticos se utilizan para presiones < 35 kg/cm2
- Transductores hidráulicos tiene procedimiento de lectura laborioso
- Cuerda vibrante: cuando se requiere automatizar y para distancias largas.
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Manizales y Villamaría están ubicadas en una zona de alto riesgo sísmico y geotécnico, específicamente las laderas superiores que resultan inestables y aparecen afectadas con actividades antrópicas intensas. Este es el medio ambiente del trópico andino, donde el clima y la particular circunstancia de los suelos residuales le imponen condiciones a cualquier proyecto de desarrollo urbano, máxime si se trata de expandir el área de la ciudad a estos escenarios que deben mantenerse como zonas de interés ecológica vitales para el drenaje y el paisaje.
Sismos como el del Quindío 1999; lluvias torrenciales y prolongadas como las de marzo, junio y noviembre del año 2003; deslizamientos como el de la Sultana en el 2003 y el de La Carola en 1994; flujos como el de la quebrada Gallinazo afectando la planta de tratamiento de Gallinazo e inundaciones como la de la Quebrada Minitas en el Barrio La Toscana, ambos casos en el segundo quinquenio de los 80, son eventos que han dejado lecciones para la ciudad.
Este documento incorpora textos preparados por Gonzalo y Eugenio Duque para INGESAM Ltda., en el proyecto de Saneamiento Ambiental del Río Chinchiná, contratado por Aguas Manizales en 2006, y que se referencian en la bibliografía.
Manizales es una ciudad de laderas que, a diferencia de Medellín, ocupa el territorio de arriba hacia abajo y empieza a generar presión sobre los bosques andinos y drenajes de la vecindad. La densidad urbana en Manizales es el 55% de la densidad de Medellín; además el crecimiento demográfico permite estimar que la población de la ciudad crecerá cerca de un 15% en los próximos 30 años, lo que permite contemplar la posibilidad de acometer medidas oportunas para hacer viable ese crecimiento urbano moderado en las siguientes décadas, mediante la redensificación del área ya construida, y para restarle presión al medio ecosistémico y facilitar los procesos de estabilización del territorio ocupado.
A pesar de su crecimiento acelerado en los umbrales del siglo XX y a su protagonismo económico y político ocurrido en la década de 1920, el futuro de Manizales se perfilaba como el de una ciudad intermedia de pequeño tamaño, cuya dinámica quedará supeditada al proceso de conurbación del Eje Cafetero. El trazado urbano reticulado, la arquitectura del bahareque y las grandes empresas de arriería fueron los aspectos dominantes del modelado del suelo en las décadas de finales del S XIX y principios del S XX; luego con el café llega a la ciudad el impacto del ferrocarril y los cables aéreos, y al tiempo una apertura cultural que transforma la arquitectura en ecléctica y un nuevo trazo urbano curvilíneo ajustado a las curvas de nivel y contornos del relieve. En 1929 se construye la vía a occidente que cruzará el Río Cauca en el corregimiento de Arauca, para llegar a Anserma. Posiblemente de fecha no muy posterior a ese año sea la vía al Norte, puesto que en 1929 se construyó el Cable Aéreo Manizales - Aranzazu que funciona interrumpidamente por 14 años, lo que significa que esa ruta no debía existir para entonces, y que debe ser de fecha cercana a 1940. Después de la crisis de 1929, el protagonismo del transporte es el medio carretero que se despliega a las veredas y pequeños poblados de la geografía caldense; entonces Manizales aprende la construcción racional de llenos.
Fig. 10.6- Laderas de Manizales: sur de la ciudad en El Carmen (Izq), y norte de Manizales en la Olivares (Der).
La actual expansión urbana descontrolada de Manizales presionando las laderas a partir de 1970, es consecuencia de la revolución verde, que permitió transformar un país de prósperos campesinos propietarios, en un país urbano de asalariados e informales. Ya a partir de la década de 1970 aparecen los asentamientos que le dan a la estructura urbana que hasta entonces era la de una “cometa” cuya “cola” la conformaba la Avenida Santander, una configuración alargada con múltiples satélites periféricos constituidos en mayor medida por los barrios populares. La vía que sale de Villamaría a Rioclaro, utiliza la antigua banca del FF CC de Caldas construido entre 1924 y 1927. Fue en el año 1926 que esta vía llegó a Villamaría por la margen izquierda del río Chinchiná, y en 1959 que se levantan los rieles. Es evidente la necesidad de controlar mediante la planeación del territorio y la elaboración de planes maestros el uso adecuado del suelo y el agua, en Villamaría, para afianzar el buen comportamiento de las laderas.
Las unidades geológicas comprometidas en estas laderas, son de dos clases: unidades estratigráficas y cuerpos de rocas ígneas. Según Naranjo y Ríos, en su obra "La geología de Manizales y sus alrededores", estas son las unidades y cuerpos:
Fig. 10.7 a- Planta de la geología del entorno urbano de Manizales y Villamaría en la zona de estudio, con las Unidades geológicas así: Gabros de Chinchiná y Olivares en rojo fuerte (Kgch y Kgol); Complejo Cretácico Quebradagrande en verde (Kqd); Formación Manizales del Terciario superior en amarillo (Tsmz); Formación Quebradagrande del Terciario superior en rosado (Tscb); Cubierta piroclástica del Cuaternarias en gris (Qcp); Lavas basálticas del domo de Sancancio en rojo claro (Qdsc). En negro, además de la retícula urbana de Manizales y Villamaría, curvas de nivel, contornos y drenaje, los lineamientos estructurales ciertos (__) e inferidos (…). Fuente: Naranjo y Ríos. 1989.
Fig. 10.7 b- Perfil idealizado de la Geología de Manizales de occidente a oriente. En verde el basamento cretácico intruido por el domo Sancancio (rojo); más arriba, en amarillo la Formación Manizales y en
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rosado la Formación Casabianca que son del Terciario; y por último, en gris la cobertura de Cenizas Volcánicas más reciente y en blanco flujos de lodo cuaternarios. En azul se anuncia la presencia de una unidad del basamento metamórfico cristalino de la Cordillera Central de edad Paleozoica. Fuente: Naranjo y Ríos. 1989.
Fig. 10.8 a- Complejo Quebradagrande en la entrada a Sinaí (Izq) y en La Sultana (Cen y Der). El Complejo Quebradagrande es una unidad Cretácica constituida por dos miembros: uno volcánico y otro metasedimentario. El primero de lavas basálticas y el segundo –ver Fig.3 a- de areniscas líticas, brechas sedimentarias, conglomerados con clastos volcánicos, además cuarzo lechoso, fragmentos de anfibolitas, chert, lutitas, lentes de calizas y grauvacas; todo el paquete con fuerte buzamiento. Desde la óptica de la estabilidad es necesario subrayar la presencia en el segundo miembro, de rocas carbonosas altamente susceptibles a alteración, por meteorización. Es el caso de las inestabilidades en la Quiebra del Billar, la Siria, la Cárcava del Tablazo y el sector de Java, lugares afectados en principio por actividad tectónica.
Fig. 10.8 b- Formación Manizales en la Panamericana (Izq y Cen) y en la banca del FFCC de Villamaría (Der).
Para Naranjo y Ríos esta Formación es del Terciario y su edad de 4 a 8 millones de años, ver Fig. 3 b. Suprayace a Quebradagrande y es a la vez suprayacida por la Formación Casabianca o por la secuencia volcaniclástico de Manizales. Está constituida por un conjunto de rocas sedimentarias vulcanogénicas con clastos del complejo volcánico Ruiz–Tolima. Los afloramientos de la Formación Manizales según
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Naranjo y Ríos, aparecen entre otros lugares, al occidente de Manizales, donde la unidad presenta un escarpe de falla de más de treinta metros de altura asociado con la Falla de Romeral, la misma que define el límite con rocas de ambiente oceánico.
Para Naranjo, en el escarpe de Chipre, La Formación Manizales se muestra con "conglomerados bloquesoportados, conglomerados lodosos matriz soportados, areniscas con estratificación cruzada de ángulo bajo, areniscas y conglomerados tobáceos. Los niveles conglomeráticos están mal seleccionados, pobremente sorteados y poseen fragmentos de filitas, pizarras, cuarzodioritas, andesitas basálticas, neiss biotíticos, andesitas y cuarzo lechoso". Esta Formación presenta bloques de centímetros hasta los primeros metros, de subangulares a subredondeadas y algo cementados en una matriz limosa de color café oscuro, Según el investigador, la potencia de la formación que exhibe 140 m en Chipre y 80 m en el río Chinchiná, alcanza un promedio de 260 m.
Formación Casabianca.
Fig. 10.8 c- Formación Casabianca: en La Autónoma (Izq), en Villa Carmenza (Der) y en San Rafael (Der).
Esta segunda unidad conglomerática del Terciario Superior, Fig.3 c, al igual que la anterior, con las Cenizas de cobertura constituye el supraterreno de Manizales. Espacialmente, reposa sobre la Formación Manizales o sobre el Complejo Quebradagrande. Es fácil su reconocimiento debido a su color rojizo característico y alto grado de meteorización. Para Naranjo y Ríos el espesor promedio de esta secuencia volcanoclástica en el área de Manizales es de 50 m y su estructura muestra flujos individuales cuyo espesor varía de 0,5 m hasta 15 m. Para Naranjo y Ríos los clastos de los flujos de escombros son fundamentalmente de andesitas, con un 65 - 80% de más de 2 cm de tamaño. La matriz de Casabianca es arcillolimosa y por lo tanto plástica e impermeable. Incluso ha podido formar suelos blancos altamente expansivos y fácilmente identificables (ver Fig.3c Der).
A lo largo de la falla Manizales - Termales del Ruiz y de su fracturamiento asociado, afloran domos volcánicos cuaternarios que aparecen alineados. Entre estas construcciones merece mención la del Cerro Sancancio, por su valor estético y paisajístico. Se trata de un vulcanismo fisural con una edad cercana a los dos millones de años y donde la cota de Sancancio alcanza 2222 msnm. Al examinar la altura de Sancancio sobrepasando los 200 m sobre el nivel de su base e igualando la del escarpe de Chipre, Fig. 6b, debe considerarse la posibilidad de que esa presión hidro-litostática, la misma que se requiere para extruir un cuerpo en estado viscoso o semisólido, es la requerida para el levantamiento del escarpe de Chipre. Las lavas de Sancancio son basálticas.
Estos materiales de la cobertura del territorio comprenden dos unidades cuaternarias de piroclastos: la más antigua, es una capa de tobas volcánicas afectadas por la última glaciación, que debido a procesos diagenéticos ha modificado sus rasgos estructurales y texturales. La segunda, son tefras donde alternan lapilli, arena volcánica y ceniza; permeables y que facilitan la infiltración, y que en su base encuentran a diferentes profundidades y como contraste de permeabilidad, la matriz arcillolimosa de Casabianca en el área de Manizales. La presencia de las tefras le da al relieve de las laderas no intervenidas y estables, una textura aterciopelada, ondulada y suave, la misma que se constituye en poderosa herramienta para la interpretación y diagnóstico de las zonas inestables, y por lo tanto para identificar procesos erosivos, movimientos en masa y actividad neotectónica. La pérdida de esa particular textura, sumada a la presencia de cicatrices de deslizamientos y cárcavas y surcos de erosión, permitirá establecer una variable denominada rugosidad en este estudio. Al observar las tefras en la imagen del centro de la Fig d, el lapilli y la arena que se observan son capas no plásticas que no presentan capilaridad; esto afecta no solamente la estabilidad del suelo sino también la calidad del suelo como recurso agrícola. El lapilli remoldeado pierde la sinterización intergranular y la capa pierde toda su integridad.
Los gabros de Chinchiná, rocas básicas plutónicas que afloran en la ladera del canal de la Planta Municipal aguas abajo de La Uribe, aflorando como plutón asociado a Quebradagrande en El Tablazo, El Rosario, La Floresta y Tejares.
Otros gabros afloran en el lecho de la quebrada Olivares y en las paredes de los macizos, aguas abajo del viejo puente colgante.
Es evidente el levantamiento compresivo que muestra la ciudad en el costado occidental y que se anuncia con el escarpe de Chipre. Los flujos de lodo que afloran en los taludes de San Jorge, La Autónoma, Olivares, La Avanzada, Chipre, La Francia, Santa Sofía, Villa Kempis, Estambul, Marmato y La Panamericana, anuncian el levantamiento del Centro de la ciudad y no el hundimiento de la Francia, en el Cuaternario. De ahí la presencia de los conglomerados, en los taludes y en sus coronas, de estos lugares. Es como si Manizales en el pasado reciente hubiera estado a nivel de Morrogacho y Villamaría, sin haber entrado el Cuaternario.
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Las zonas vecinas al fallamiento compresivo ofrecen problemas de inestabilidad, a causa de su intenso fracturamiento: esto en vecindades de los escarpes tectónicos como es el caso de la Uribe, Tejares y La Linda, resulta importante para valorar como deficiente la estabilidad de las laderas, y para entender la problemática a lo largo de las microcuencas de las quebradas El Mico y Marmato, que son la expresión de la falla Manizales-Aranzazu.
Fig. 10.9 - Las salientes de las laderas marcan un contraste de estabilidad. Sector de Olivares (Izq) y sector de La Uribe (Der).
Para el sector occidental de la ciudad, hacia el Rosario, habrá que considerar como potenciales corredores de inestabilidad los lineamientos del Sistema de Fallas Romeral, a la luz de los trabajos de Naranjo & Ríos y de Hermelín & Velásquez.
Para el perímetro del área urbana de Manizales, los rasgos estructurales a utilizar serán fundamentalmente los identificados en la cartografía suministrada por Aguas de Manizales. De éstos, y como se ha señalado en el trabajo de los túneles de INGESAM señalado en la bibliografía, las fallas con actividad reciente, según estudios de neotectónica local y mediciones de radón, parecen ser VillamaríaTermales del Ruiz, Manizales-Aranzazu, Palogrande y San Esteban.
Debe recordarse el trabajo efectuado por investigadores del Departamento de Geociencias de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, quienes hallaron dos estados de esfuerzo regionales con actividad neotectónica: El asociado con estructuras norte - sur del Sistema de Fallas de Romeral (SFR) y el relacionado con el sistema de fallas transversales al SFR, representado en esta región por el Sistema de Fallas Villamaría-Termales.
Según lo anterior, las silletas de falla, escarpes de falla, y trazos de falla, que en este mismo orden de intensidad generan conflictos de estabilidad en sectores como La Uribe y La Linda para el primer caso ; el de Tejares, La Linda y La Francia para el segundo caso; y los de las quebradas Del Batallón, La Camelia, La Textil, La Marmato, La Uribe, la Del Mico, la de Castilla y Villajulia, además de la que controla la quebrada Olivares y el Río Chinchiná, para el tercero.
Hacia el sector del occidente, en Morrogacho, el Tablazo, El Rosario y La Linda, entran en juego los trazos de las fallas del Sistema de Fallas Romeral (SFR) que discurren de norte a sur, al occidente de la ciudad, entre Chipre y la Troncal de Occidente. Son ellos los que delimitan las unidades mayores que representan los dos miembros del Complejo Quebradagrande, el Metasedimentario y el Volcánico. El primero de estos trazos es el que explica el levantamiento del Alto Tablazo respecto al Bajo Tablazo y que pasa cercano al sector de ISA; el segundo, la falla que va por Aguabonita, entre Java y El Alto del Caballo; el tercero y el cuarto, los contactos que delimitan el cuerpo lábil de naturaleza ígnea básica, extruido en medio de
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metasedimentitas entre la Siria y La Violeta, e interpretado por Naranjo y Ríos como un graben, y cuyo trazo luego avanza hacia las quiebras del Billar y de Vélez apareciendo en ambos lugares como silleta de falla; finalmente la Falla Chinchiná cuyo trazo cruza por el puente de Cenicafé para avanzar hacia El Rosario.
Fig.10.10. Ennaranja,lineamientosestructuralesasociadosagrandesfracturasyfallasenManizales. TúnelManizales,GDEyEDE,en:http://www.bdigital.unal.edu.co/2046/
Las Formaciones Manizales y Casabianca asimilables a un Conjunto Conglomerático, y en especial la primera de ellas, le imprimen al paisaje de Manizales ciertas características. El Conjunto Conglomerático se extiende como un depósito de gran potencia sobre una gran depresión con características de escalamiento tectónico, a modo de valle localizado donde el drenaje principal modifica su régimen torrencial en fluvial. De ahí que el conjunto sea un abanico aluvial, de características similares a los de Pereira y Armenia. El territorio urbano está tectonizado y levantado hacia el occidente.
Fig.10.11a-ModelodeestructuralenlacuencaNorteodelaOlivares.Fuente:EugenioDuquey GonzaloDuque.
Fig.10.11b-ModeloestructuralenlacuencaSurodelChinchiná.Fuente:EugenioDuqueyGonzalo Duque.
Yendo de oriente a occidente, gradualmente va cambiando cada vez más, hacia formas verticalizadas en medio de un drenaje que se estrecha en medio de laderas en V con salientes visibles y cauces más entallados a medida que se incrementa el potencial gravitacional. Mientras descienden los cauces de la quebrada Olivares y el río Chinchiná el territorio urbano de Manizales no lo hace, y los de Chipre y Villa Kempis se levantan aún más.
Las cuestas elementales de Manizales pueden quedar ubicadas en laderas de cualquiera de las unidades geológicas señaladas:
Las localizadas en la Formación Manizales más verticales a causa de la mayor competencia de la roca, rara vez presentan caída de bloques y en caso de lluvia intensa, deslizamiento traslacional o de tipo planar. Las asociadas a la Formación Casabianca, que están sobre la saliente del terreno (Fig. 4), los presentan con mayor frecuencia y del tipo rotacional, en especial cuando aparecen los suelos blancos o cuando se saturan las vaguadas más cóncavas en las dos direcciones, arriba de la saliente.
Las inestabilidades en el Complejo Quebradagrande surgen por el deterioro de las laderas a partir de afloramientos de naturaleza carbonosa o grafitosa ubicados en su base o en los niveles inferiores del basamento, cuando estos se saturan o cuando aparecen saturados y expuestos; además aparecen en las zonas de mayor fracturamiento tectónico de esa unidad litológica, identificable por su color negro, aspecto pizarroso y presencia de azufre.
Las Cenizas Volcánicas -tefras y tobas de la cobertura-, ofrecen estabilidad a las laderas, salvo cuando su basamento falla o cuando se les expone a factores de erosión por sobrepastoreo, caminos de arriería y entrega deficiente de aguas desde las vías o concentración de escorrentías. Estos fragmentos piroclásticos eruptivos que suavizan la topografía al depositarse en capas que siguen las irregularidades y ondulaciones del terreno, y le dan un especial aspecto aterciopelado cuando las laderas son pasturas, con las eventuales irregularidades, escarpes o rizos que muestren, sirven en el diagnóstico de las áreas erosionadas y las zonas inestables.
Para las conducciones viales, las capas de cenizas en laderas de fuerte pendiente son más delgadas y susceptibles a deslizamientos por lluvias, cuando ha avanzado el invierno.
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La Formación Manizales, presenta zonas con distinta capacidad mecánica por variaciones de consolidación, alteración, naturaleza y fábrica textural de sus clastos. La cementación de la matriz, aunque más incipiente, suele añadirle propiedades casi impermeables al material. Esto unido al tectonismo local, explica las variaciones de estabilidad entre laderas y taludes, como también la presencia de zonas más degradables que otras a escala urbana, desde donde suelen caer bloques. El ambiente torrencial y eventualmente catastrófico de los eventos, explica el buen empaquetamiento y alta densidad de bloques de esta Formación con propensión a conformar un macizo clastosoportado, salvo cuando abundan los finos. Para el anclaje de estructuras de contención este macizo resulta competente.
De otro lado, la Formación Casabianca, en profundidad presenta bloques aislados y alterados, y por lo tanto es una unidad matrosoportada en un suelo duro y que hacia la superficie se va modificando, hasta alcanzar las características de suelo blando y cohesivo que admite taludes casi verticales de mediana altura o de mayor desarrollo cuando el suelo es más profundo. Como evidencia, en la banca del ferrocarril aquellos, con 80 años de excavados, llegan hasta los 20 m e incluso a los 30 m de altura de forma muy ocasional.
Para las construcciones y vías las laderas asociadas a ciertos suelos expansivos de esta unidad, son inestables. Estos conducen a situaciones como las que aparecen en la Avenida Kevin Ángel entre Aguas de Manizales y San Rafael.
Los parámetros geotécnicos suministrados por la prestigiosa empresa Aquaterra Ingenieros Consultores SA, correspondientes a muestras de la Formación Casabianca obtenidas en el estudio del Teatro Fundadores, y para el Complejo Quebradagrande, del estudio de la ladera sur de La Sultana, y que son de dos lugares diferentes de la ciudad, se presentan en la Tabla siguiente.
Tabla 10.6a. Complejo Quebradagrande. Observaciones en La Sultana según Aquaterra.
Ensayo Promedio Mínimo Máximo Humedad natural -% 34,13 10,70 176,6 Límite Líquido -% 39,68 17,6 178,1 Límite Plástico -% 27,02 13,9 67,8 Índice Plástico -% 12,65 3,1 110,3 Compresión Inconfinada -t/m2 9,94 5,54 18,28
Peso Unitario Húmedo -t/m3 1,738 1,06 2,15 Cohesión t/m2 2,98 0,30 4,90 Ángulo de Fricción -grados 31,92 28,16 35,67
Fuente: Estudio Geológico, Geotécnico e Hidráulico de la Ladera Sur del Barrio La Sultana, Manizales. Aquaterra Ingenieros Consultores SA. Manizales 2004.
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Tabla 10.6b. Formación Casabianca. Observaciones en Fundadores según Aquaterra.
Ensayo Promedio Mínimo Máximo
Humedad natural -% 88,3 51,9 128,9 Límite Líquido -% 86,0 65,2 135,4
Límite Plástico -% 40,9 37,2 45,0 Índice Plástico -% 45,0 19,0 90,4 Índice de Liquidez -% 0,9 0,8 0,9
Peso Unitario Húmedo -t/m3 1,715 1,609 1,821
Peso Unitario Seco -t/m3 1,036 0,874 1,198
Compresión Inconfinada -t/m2 21,22 13,86 28,57
Penetración Estándar -Golpes /pie 17,0 15,0 19,0
Fuente: Estudio de Suelos para la Rehabilitación Estructural del Teatro Fundadores. Aquaterra Ingenieros Consultores SA. Manizales 2003.
Tablas 10.6 a y 10.6 b. Características Geotécnicas en muestras del Complejo Quebradagrande obtenidas en la Sultana y de Casabianca en Fundadores, por Aquaterra Ingenieros Consultores S.A.
Los parámetros geotécnicos de los Suelos Residuales de Depósitos Conglomeráticos, en el sector de la Comuna 2 de Manizales hoy denominada Olivares -que son suelos de las Formaciones Casabianca y Manizales-, y también los parámetros de las cenizas volcánicas consolidadas y no consolidadas -que en su orden son las tobas y tefras de la cobertura-, se presentan en la Tabla siguiente, y han sido tomados todos ellos de un artículo de Corpocaldas presentado el 2004 en la Revista de los 48 años de la SCIA en Manizales, firmado por la Dirección de la entidad ambiental.
Tabla 10.7 Parámetros geotécnicos de los suelos
Parámetros geotécnicos para el rango de valores
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Peso Unitario Húmedo (t/m3)
1,5-1,7 1,33 1,5-1,9
Humedad Natural (%) 25-65 >80 30-80 Pasa 200 (%) 25-50 >70 5->90
Límite líquido (%) 30-70 >100 NP->80
Límite plástico (%) 20-50 >60 NP->50 Índice plástico (%) 5-30 >40 NP->40
SUCS SM MH MH-ML-SM-SP
Cohesión (t/m2) 1-3 >4 1->4
Ángulo de fricción interna(º) 30-36 25-30 20-35
Permeabilidad (cm/día)
15-85 2-14 >20
Fuente: Tomada de Francisco José Cruz Prada. Relaciones Lluvias Deslizamientos en la Ciudad de Manizales- Revista SCIA 48 años. Manizales 2004.
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El Complejo Quebradagrande es el basamento de Manizales y está compuesto por dos miembros: el miembro metasedimentario y el de origen volcánico.
El miembro metasedimentario presenta propiedades geomorfológicas y geotécnicas de un doble carácter, las afines a las sedimentitas y las propias de las metamorfitas de bajo grado. Por la vía sedimentaria, los estratos de este primer miembro presentan fuerte inclinación, plegamiento y fracturamiento.
Los contactos estratigráficos de limolitas, arcillolitas y lutitas, son difícilmente identificables. Esta unidad metasedimentaria presenta capas plásticas como las tres anteriores, que son las predominantes, y otras rígidas como los chert y algunas lutitas de composición silícea.
Además, entre estas capas aparecen otras rápidamente alterables de composición carbonosa, y unas más de características frágiles: las de cuarzo lechoso asociado a magmatismo residual. La permeabilidad de la unidad sedimentaria varía localmente y está condicionada por la porosidad secundaria.
El otro componente del Complejo Quebradagrande, el miembro de origen volcánico, está constituido por lavas básicas de ambiente oceánico.
Estas lavas afloran en el cauce de la Quebrada Olivares y en la vía a Neira, y sus propiedades son las mejores cuando el macizo está sano como en el primer caso; pero en zonas con tectonismo se afecta notablemente tal como se observa en la cantera de la salida a Neira, ubicada pocos km abajo del viejo Puente Olivares.
Finalmente, para una mejor caracterización geotécnica, de conformidad con los resultados del trabajo de túneles que se efectuó en el marco del trabajo de INGESAM para Aguas Manizales, en 2006, los macizos ya clasificados presentan las siguientes características generales:
Clasificación de los macizos rocosos de tres de las unidades geológicas de Manizales
Tabla 10.9 Clasificación de los macizos rocosos de tres de las unidades geológicas de Manizales
RQD estimado Q de Barton Valoración de Bieniawski - Categoría
Denominación
F. Manizales 60% 0,825 (60) – III (frontera con II) De regular a buena
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F. Casabianca 6% 0,002 (10) – V Muy mala
C. Quebradagrande 30% 0,011 (22)– IV (de rango inferior) Mala cercana a muy mala
Tabla 2. Resultados obtenidos para clasificar las rocas de los macizos estudiados: Índice de calidad de roca RQD, Índice de Calidad de Túneles Q del NGI y clasificación del CSIR según Bieniawski. G. Duque y E. Duque, 2006.
Los parámetros que influyen en la inestabilidad del suelo se relacionan con el agua, el material, la geometría del terreno, y las situaciones del ambiente (fuerzas, procesos, etc). Los parámetros son:
- Tipo de material: roca, capa alterada y cobertura.
- Pendiente: gradiente, forma y longitud.
- Condiciones hidrológicas: infiltración, permeabilidad, NAF, cantidad de agua.
- Procesos morfológicos: erosión fluvial e hídrica, movimientos masales.
- Parámetros externos: distribución de la pluviosidad, es decir, relación (intensidad/período), sismicidad, vulcanismo.
Pero también es verdad que las laderas (cuestas naturales) han sido transformadas en taludes por los modelados de la actividad antrópica y que con la expansión de la frontera agrícola, por prácticas deficientes en el uso y manejo del suelo, se han producido el descontrol hídrico y pluviométrico, la erosión y la desertificación de los suelos andinos.
El movimiento de masas ocurre cuando el esfuerzo cortante supera la resistencia al corte del suelo, lo que se da cuando ocurre al menos una de estas situaciones:
a) Al incrementarse el esfuerzo cortante (sismos). Aquí se incrementan las fuerzas actuantes. b) Al caer la resistencia al corte del suelo (saturación). Esto reduce las fuerzas resistentes del suelo.
Para evaluar acertadamente un evento de movimiento de suelos, deben responderse las preguntas básicas.
¿Qué pasó?... Mecanismo
¿Qué lo causó?... Causa
¿Continuará?... Estabilidad actual
¿Qué hacer?... Prevención y corrección ¿Ocurrirá en otro lado?... Predicción espacial ¿Cuándo ocurrirá?... Predicción temporal ¿Es evitable?... Causa
Para lograr una evaluación exitosa, que conduzca a resultados concretos y útiles.
1º Secuencia de eventos: testigos, instrumentos, mecanismos, volumen, energía, causas, signos.
2º Condiciones ambientales: averiguar las causas y hacer estimativos espacio-temporales sobre la
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ocurrencia y extensión de los eventos. Utilizar datos meteorológicos, sismológicos y registrar si se dieron cambios previos en áreas aledañas como construcciones, riegos, explosiones, deforestación, roturas de líneas con líquidos, sobre cargas, interrupción de drenajes o cultivos.
3º Inspección detallada de morfología y estado de áreas aledañas y del deslizamiento: grietas, flujos de agua, obras, edificaciones, cultivos.
4º Análisis adicional.
5º Plan de manejo y control e instrumentación, , según obras decididas.
6º Evaluación de las consecuencias y Abandono del sitio.
Si bien la causa real de un movimiento de masas es casi un problema que se resuelve a posteriori, los factores contribuyentes pueden ser más visibles que la causa real o que el detonante del problema.
- Causas intrínsecas: suelen ser naturales y se relacionan con el agua subterránea, material, tectónica, topografía abrupta, etc.
- Causas detonantes: pueden ser naturales como la lluvia, el sismo, la erosión, o artificiales como cortes, deforestación, etc.
- Causas contribuyentes: similares a las causas detonantes pero que simplemente anticipan el evento.
- Las medidas: pueden ser preventivas o correctivas, según prevengan la ocurrencia del evento o corrijan los efectos por él ocasionados.
Los detonantes: Como detonantes de los deslizamientos se asumirán dos fenómenos: Las lluvias y los sismos.
Los sismos actuarán con mayor acierto afectando por amplificación los depósitos de cenizas volcánicas de potencia significativa -mayores de 10 m-, mientras las lluvias lo harán sobre las capas de ese suelo donde el espesor es escaso -menores de 10 m-.
Pero para la ocurrencia de los deslizamientos de las capas de ceniza la pendiente será un factor decisivo, y también una condicionante. En caso de sismos, la topografía interviene incrementando la frecuencia o el período de las excitaciones.
Para el caso de lluvias, en las laderas empinadas, cóncavas y extensas, sin vegetación arbórea densa, la saturación favorecida por la geometría de la ladera después de intensas lluvias y la falta de sistemas radicales profundos que interfieran la superficie de falla ubicada en el inferior del depósito permeable saturado, favorecen la ocurrencia de los deslizamientos.
En cuanto a la amenaza sísmica, el Eje Cafetero posee dos fuentes de singular importancia, las fallas y la zona de subducción.
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El Sistema de Fallas Romeral y otras Fallas, como la Palestina y el sistema Cauca-Patía, generan sismos superficiales como los del Huila 1997, Popayán 1983 y Quindío 1999. Romeral es la fuente cercana y de más relevancia, con eventos de magnitud 6 e intensidades VII a VIII.
La Zona de Subducción y el Plano de Benioff generan sismos profundos como los del Eje Cafetero en los años 1962, 1979 y 1995. El alcance es del orden regional y los sismos son de magnitud 7 e intensidad VI a VII.
La base histórica de la amenaza sísmica muestra que el 65 % de los eventos son de Romeral, el 28% de Benioff y la Zona de Subducción, y el 7% de otras fallas como la de Palestina, asociada al Complejo Volcánico del Ruiz.
En virtud de la historia sísmica registrada en el país, en el Código Colombiano de Construcciones Sismorresistentes CCCS, Ley 400 de 1997 y Decreto 33 de 1998, se ha considerado la región en alto riesgo y se le ha asignado una aceleración de 0,25g para efectos de diseño, cuyo espectro es el de la Zona C en la Fig. 7 c.
Respecto a la amplificación, se tiene esta comparación a 112 km del foco y en tres lugares de Manizales, establecida a partir de registros de aceleración máxima para la componente EW durante el Sismo de Risaralda de 1995:
· En dos suelos de topografía semi-plana los valores fueron 206 y 117 cm/seg2.
· En una roca de la planta de Gallinazo, 17 cm/seg2.
Esto es, la fuerza medida se redujo varias veces como consecuencia de la calidad del piso.
Otro ejemplo; en el sismo del Quindío 1999, la aceleración medida en Armenia a 20 km y en dos lugares diferentes:
· En suelos blandos y en topografía plana de Armenia, la aceleración ha alcanzado 0,59g.
· En el conglomerado de una bocatoma de Armenia, la aceleración registrada fue 0,09g.
Esto es, respecto a un depósito blando de 30 m de espesor, en el suelo rocoso las fuerzas sísmicas fueron seis veces menores, componente por componente. Entonces, en caso de sismos, las capas potentes de suelo a diferencia de lo que ocurre sobre una roca, presentan problemas de amplificación severa. Las aceleraciones que se han observado en los sismos de Manizales no son tan elevadas como las que se obtendrías en caso de un sismo con las características del sismo del Quindío, y los lugares más afectados serían los construidos con normas deficientes y sobre suelos saturados y de gran potencia, lo que tiene a su vez relación con las normas vigentes en época de cada construcción, y los mapas de la Fig. 7 a (Der) y 7b.
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Figura 10.12 a: Magnitud de la fuerza sísmica por amplificación del suelo en caso de terremoto, y Espesores de suelos en la ciudad. CIMOC.
Los datos para ambos ejemplos, al igual que estas imágenes y otros conceptos dados en este documento, se han obtenido del estudio Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Manizales, CIMOC -Alcaldía de Manizales. 2002.
El sismo de trabajo depende del período de retorno, y éste a su turno se relaciona con la vida útil de las obras, la cual depende también de su naturaleza, función social y nivel de desarrollo económico de la comunidad.
Se recuerda que los investigadores del anterior estudio del CIMOC han sugerido diseñar las obras regulares de la Ciudad para una vida útil de 50 años, y recomendado un período de retorno de 475 años para la amenaza sísmica, y que entre ellos participaron expertos como O. D. Cardona, J. E. Hurtado, S. D. Prieto, W. L. Estrada y J. D. Arango, todos conocedores del medio ecosistémico y del contexto de Manizales.
Ahora bien: el asunto trae implicaciones donde la amplificación es severa, para prevenir el diseño de estructuras vulnerables o limitar su uso, y en consecuencia esto sobre suelos blandos y en lo alto de las laderas a causa del efecto topográfico.
Con el evento de trabajo que se asume, el de 475 años, la aceleración máxima esperada en un punto del basamento de la ciudad, varía de acuerdo a la fuente que lo produce y su distancia a ella; pero esa fuerza se amplificará, reduciéndose la frecuencia e incrementándose la amplitud de la excitación, según la topografía, geometría y rigidez del suelo depositado o formado sobre el basamento del lugar considerado, quien le transmite las oscilaciones profundas.
El estudio del CIMOC estimó además de la fuerza máxima, la duración de la fase intensa de la excitación en el basamento, así:
· Fuente Romeral, para una distancia de 20km y una magnitud de 6,2: la aceleración máxima 0,18g y duración de la fase intensa 15 seg.
para el trópico andino
· Fuentes regionales, más lejanas y profundas y con sismos magnitud 7,0: aceleración máxima 0,15g y duración de la fase intensa 45 seg.
Ahora, el espectro de la roca base es uno y el de los suelos otro, lo que supone ajustar los diseños a las variaciones locales de la amenaza, usando los criterios de la zonificación del CIMOC, previniendo la resonancia entre estructura y suelo, y atendiendo la topografía del lugar.
La velocidad de la onda en el basamento, Vs, se asume de 1500 m/seg, valor que interesa para el módulo de cortante Gs=ρVs2 donde ρ es la densidad del medio rocoso.
Multiplicada ésta por la gravedad, se obtiene el peso unitario PU. Los PU en t/m3, para el CIMOC, varían así:
· En cenizas 1,3 a 1,9.
· En la F. Casabianca de 1,5 a 1,9.
· En la F. Manizales de 1,8 a 2,2.
Fig. 10.12
Entonces, con el máximo módulo de cortante, el Gs máx obtenido midiendo las velocidades de la onda de corte Vs, los valores medios de los períodos fundamentales de los suelos según las diferentes fuentes sísmicas están entre 0,47 y 0,56 seg.
Geotecnia para el trópico andino
Para suelos arcillosos, la degradación del módulo de cortante Gs va de la mano con el Índice de Liquidez (relación agua-plasticidad) cuya variación en profundidad se da conforme cambia el origen del depósito; aquí los períodos fundamentales obtenidos para el conjunto de fuentes sísmicas, variaron entre 0,47 y 0,6 seg.
También se consideró por CIMOC el espesor del depósito de suelo blando considerando espesores de 5, 10, 20 y 30 m; para estos, los períodos fundamentales promedios, en segundos, con eventos de las fuentes sísmicas, varían así en cada caso para el orden de los espesores dados: 0,11, 0,26, 0,51 y 0,76seg.
La microzonificación de la ciudad concluye identificando 6 zonas, quedando:
Las Cenizas volcánicas como la Zona I.
Los Rellenos como la Zona II.
La F. Manizales como la Zona III.
La F. Casabianca como la Zona IV.
El C Quebradagrande como la Zona V. Depósitos competentes aislados Zona VI.
Luego por razones prácticas éstas se simplifican y únicamente se definen 3 Zonas, así:
Zona A para Cenizas que eran la Zona I Zona B para llenos que eran la Zona II Zona C, para las Zonas III, IV, V, y VI.
Fig. 10.12 c - Espectros de diseño para Manizales, según CIMOC. Los tres espectros son: el superior para la Zona A, el intermedio para la Zona B y el inferior para la Zona C.
Finalmente, para pasar de las superficies planas y horizontales a las laderas, el factor de amplificación por efectos geométricos y topográficos (F Top), que procede en las zonas cercanas a los taludes ubicadas a menos de 2 veces el espesor H del depósito de suelo blando, o a menos de 60m de su borde; está dado por las siguientes expresiones:
Geotecnia para el trópico andino
Para F Top = 1,5 T*
Y
Para T> T* se aplica F Top = 1+0,5 (T*/T) 1,5
Siendo T* = 4H/Vs
Donde se ha considerado, H en metros; Vs = 250 m/seg; y T en segundos.
En general, según las consideraciones aquí presentadas que son del CIMOC, el período de la onda sísmica en lo alto laderas y cerca de sus coronas, sufre una amplificación adicional del 50%.
Según Andrés Eduardo Rubio y Juan Pablo Trujillo, al evaluar la relación lluvia -deslizamiento en el área de Manizales, aparecen dos trabajos de interés: uno, el de Juan David Arango Gartner, titulado "Relaciones Lluvias – Deslizamientos y Zonificación Geotécnica en la comuna dos de la ciudad de Manizales", y otro el de Mark T. Terlien titulado Modeling spatial and temporal variations in rainfall triggered landslides".
Los valores de precipitación asociada a deslizamientos en Manizales, según Arango (2000), se da para un periodo de lluvias acumulado de 30 días, con una precipitación igual o mayor a 175.4 mm. Y según Terlien (1996) el valor de la precipitación que se relaciona directamente con la generación de deslizamientos es de 200 mm para un periodo acumulado de 25 días.
Figura 10.13- Isoyetas en mm mensuales, para Octubre (Izq) y Julio (Der), en la cuenca del río Chinchiná. Los valores: azul claro 270 mm; verde oscuro 250 mm habano 170mm amarillo 150 mm, rosado 90 mm y rojo 70 mm. Fundación Profesional para el Manejo Integral del Agua, Proagua (2005).
Rubio y Trujillo estudiaron la serie histórica de precipitaciones desde el año 1956 hasta el 2003 con el fin de determinar el número eventos de esta magnitud con capacidad de afectación. De acuerdo a lo sugerido por Arango, de un total de 17503 periodos acumulados de 30 días, se encontraron 6180
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intervalos de recurrencia que exceden 175.4 mm. Luego, el periodo de retorno de precipitaciones acumuladas de 30 días que son superiores a 175.4 mm en la ciudad de Manizales, es aproximadamente de 2.83 días, y los 6180 periodos acumulados de 30 días que han superado el valor de 175.4 mm representan el 35.31% de los casos. Para la tesis de Terlien, encontraron 2977 intervalos de recurrencia entre los 17508 periodos acumulados de 25 días, cuya excedencia de precipitación supera 200 mm; estos intervalos representan el 17.00% de los períodos acumulados. Entonces el periodo de retorno de precipitaciones acumuladas de 25 días superiores a 200 mm en la ciudad de Manizales, es aproximadamente 5.88 días.
Las isoyetas mensuales de la cuenca media del río Chinchiná, como las de figura anterior, muestran que la precipitación media en el sector de Chipre es superior a la de Sancancio. Para los meses más lluviosos, el promedio alcanza valores entre 270 y 210 mm; para los meses más secos, el promedio varía desde 140 mm hasta 80 mm. Se recuerda que en caso de “El Niño”, las temporadas de invierno y verano resultan más secas y en caso de “La Niña”, ambas resultan más húmedas.
Enero 140 mm 100 mm
Abril 230 mm 210 mm
Julio 100 mm 80 mm
Octubre 270 mm 220 mm
Tabla. 10.10. Precipitación en los meses más húmedos y más secos, en dos lugares de Manizales. Fuente Proagua.
Lo anterior se ha transformado en una herramienta que se aplica en la ciudad, gracias al establecimiento de una red de monitoreo de lluvias. Después de Octubre y de Abril que son los meses más lluviosos del año, cuando las lluvias acumuladas de los últimos 30 días alcanzan los niveles críticos de 200 y 300 mm, las autoridades decretan la alerta amarilla y roja en la ciudad. Los deslizamientos suelen darse en Noviembre y Mayo, en especial durante los años de “La Niña”, ya que es la temperatura media del Océano Pacífico la que condiciona el clima en la región. La susceptibilidad de un sector a los deslizamientos y flujos se determinará a partir de la zonificación de la amenaza en términos de su susceptibilidad, para luego examinar la vulnerabilidad del sistema urbano en su conjunto. Esta evaluación facilita comparar alternativas de ocupación, diseñar obras de protección, adecuar diseños y establecer planes para manejo y mitigación de riesgos.
Debe advertirse que, si bien resulta factible determinar la extensión espacial de la amenaza por deslizamientos, no resulta fácil evaluar la probabilidad de ocurrencia de un evento con determinadas características y en un determinado período de tiempo.
De ahí que la amenaza de deslizamiento frecuentemente se presente como la susceptibilidad a deslizamientos (Brabb, 1985).
En este caso, para un estudio de la amenaza, de manera similar a como se maneja el concepto de áreas inundables, la susceptibilidad a deslizamientos sólo identifica las áreas potencialmente afectables, sin aludir a un período de tiempo durante el cual podría ocurrir un evento con una magnitud dada.
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Pero los deslizamientos también pueden tener como evento detonante los sismos. Mientras las capas delgadas de cenizas sobre el basamento impermeable resultan más afectadas por las lluvias intensas que las capas de mayor potencia; ocurre lo contrario con los sismos, a causa de la amplificación.
También se puede considerar el efecto de la lluvia y los sismos, simultáneamente, sobre la estabilidad de las cenizas: las pumitas pueden almacenar agua en su estructura intergranular e intragranular. Las capas de tefra de la región cuentan horizontes importantes de lapilli con baja sinterización causada por el calor de deposición. Cuando el material se satura y sobreviene el sismo, en zonas inclinadas, la resistencia al cortante puede ser superada a nivel de la superficie de falla. La masa colapsa y se destruye su fábrica textural originándose un flujo donde la proporción de agua y sólidos varía entre el 40% y 60%, dependiendo de la pendiente del canal.
Según Fernando Sánchez en comunicación verbal (Sep. 2006), al examinar la estabilidad de los depósitos de las cenizas volcánicas sobre la Formación Casabianca, utilizando métodos determinísticos y probabilísticos, se encuentra una baja estabilidad de los llenos no confinados, especialmente en las zonas de alta pendiente donde aparecen cicatrices de deslizamiento. El investigador subraya cómo en los años 94, 95 y 96 se desencadenó fuertes precipitaciones donde la situación involucra el comportamiento de la Formación Casabianca. Considera también, al examinar los hundimientos en la microcuenca de la quebrada San Luís, el control estructural causado por el sistema de fallas locales (Ver Fig. 5) y la vulnerabilidad de la cubierta piroclástica a los procesos denudativos, es decir a la erosión y a los movimientos en masa. Menciona la socavación de los piroclastos en los bordes de la quebrada y los movimientos rotacionales sobre esa cubierta y sobre la Formación Casabianca; además observa la presencia de fallas planares en depósitos piroclásticos, Casabianca, y la Formación Manizales.
Ahora, durante las lluvias torrenciales de marzo de 2003, los eventos dominantes fueron deslizamientos superficiales planares en laderas de fuerte pendiente, casi siempre desprovistas de vegetación arbórea e incluso arbustiva. Esto ocurrió en las laderas del sector occidental desde El Carmen, continuando por Chipre y llegando hasta Villapilar por el costado norte.
Proagua en su estudio para Corpocaldas, titulado "Caracterización climatológica, hidrológica e hidráulica de la cuenca del río Chinchiná describe la cuenca media de este cauce, la que coincide con la zona de interés para este estudio.
Al respecto dice "Zona media de la cuenca: Esta zona de estudio inicia consecutivamente donde termina la zona alta en la bocatoma de Sancancio y termina en la bocatoma Montevideo (CHEC), tiene un área de 299.87 km2. En esta parte de la cuenca se encuentran las microcuencas de las quebradas San Juan, San Miguel, El Arroyo, La Floresta, El Molino y la cuenca de su principal tributario el río Claro…”; y añade que existen unas cuencas de quebradas que considera “descoles de aguas residuales de los municipio de Manizales y Villamaría y pequeños afluentes directos los cuales tienen un área de drenaje de 18.87 km2” ; además dice que “ la longitud del cauce del río Chinchiná en la zona media de la cuenca es aproximadamente 25.33 km”. INGESAM y Proagua observan que el cauce del Chinchiná en su cuenca media y en los meses secos, resulta particular afectado porque su caudal es captado por las bocatomas de las plantas intermedias y de Montevideo. Esta zona tiene una estación hidrométrica al cierre de la misma 500 m aguas arriba de la bocatoma".
Al calcular caudales máximos y mínimos, Proagua observa que la tendencia en los caudales mínimos contra el período de retorno es decreciente, contraria de lo que sucede para los caudales máximos. Aplica el método de Gumbel para estimar los caudales máximos y mínimos en las estaciones hidrométricas Chupaderos, Sancancio, Montevideo y El Retiro, todas sobre el río Chinchiná, que cuentan con un periodo de registro histórico.
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Los resultados hallados para periodos de retorno de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 50 y 100 años, en las tres `primeras, son:
Periodo de retorno en años Estación Chupaderos Estación Sancancio Estación Montevideo 5 10 15 20 25 30 50 100
29.557 34.382 37.103 39.009 40.477 41.671 44.999 49.487
40.429 52.755 59.708 64.577 68.328 71.378 79.880 91.348
157.942 210.748 240.540 261.400 277.468 290.539 326.964 376.096
Tabla 10.11 a. Caudales máximos en (m3/s) para las 3 estaciones hidrométricas del río Chinchiná en la zona de estudio.
1.210 0.067 ---
2.740 1.338 0.410 0.070 ---
Periodo de retorno en años Estación Chupaderos Estación Sancancio Estación Montevideo 2 5 10 13 15 17 20 21
7.854 4.516 2.307 1.497 1.060 0.187 0.187 0.040
Tabla 10.11 b. Caudales mínimos en (m3/s) para las 3 estaciones hidrométricas del río Chinchiná en la zona de estudio.
Se puede observar que para los caudales mínimos registrados en las estaciones hidrométricas de igual forma que para los máximos la estación que registra los caudales más altos en los periodos de retorno es la estación de Montevideo. Según Proagua la estación Montevideo es la que mayor periodo de ocurrencia alcanza debido a los altos valores de caudales mínimos registrados en la estación, y contrario a esto los registros mínimos en las demás estaciones no alcanzan para obtener caudales en otros periodos de retorno diferentes a los anotados.
Proagua también señala en las Conclusiones y Recomendaciones, que "El río Chinchiná por ser un río de montaña de gran pendiente y al momento de presentarse un evento extremo hace que las condiciones del lecho y la de sus orillas cambien". Agrega además que "Se requiere por parte de las entidades encargadas de la planificación y gestión del recurso hídrico de la región, que se planteen estudios continuos que permitan alcanzar un mejor conocimiento del río y su cuenca, las características geomorfológicas, del régimen de caudales, la geometría hidráulica del cauce y el transporte de sedimentos".
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La presencia de zonas inestables en la ciudad de Manizales es muy común y se debe a varios factores, entre ellos: la ubicación geográfica, la topografía, las características geológico – estructurales, el clima (lluvias) y el uso del suelo.
Por la topografía escarpada de la ciudad y la limitación de espacios disponibles, es evidente la necesidad de adecuar el terreno mediante modelados intensos para la construcción de áreas de expansión urbana recurriendo al desarrollo y a la adecuación de tecnologías apropiadas; pero igualmente las prácticas constructivas deficientes, la presión antrópica indebida sobre las frágiles laderas y el descontrol hídrico y pluviométrico, han generado inestabilidad.
Para conocer la frecuencia y distribución de los eventos en las dimensiones espacial y temporal en la ciudad de Manizales, se realizó la revisión bibliográfica de algunos trabajos sobre la presencia de deslizamientos efectuados por investigadores sobre la materia, como Anne Catherine Chardón y Juan David Arango Gartner, además de dos trabajos de grado que reportan la ocurrencia de deslizamientos presentados en las Carreteras: Manizales- Chinchiná y Manizales- La Pintada, centrando la atención en la zona de estudio que nos ocupa.
Anne Catherine Chardón en su trabajo doctoral titulado "Un enfoque geográfico de la vulnerabilidad en zonas urbanas expuestas a amenazas naturales". El ejemplo andino de Manizales, Colombia, realizó un estudio de los desastres por barrio, entre 1.960 y 1.993, donde la mayoría de los eventos corresponde a deslizamientos. Durante ese periodo de 33 años, encontró registros de 350 desastres coincidiendo principalmente con las épocas de mayores lluvias, y de ellos el 60% de los eventos ocurridos en 12 barrios marginales, entre ellos o principalmente los de las y los ubicados sobre rellenos para la construcción de vivienda popular.
Fig. 10.14- Barrios en las frágiles laderas de Manizales: la convergencia de amenaza y la vulnerabilidad. Al examinar y recopilar la información de las áreas urbanas, en este trabajo, Chardon ha centrado la atención, principalmente, en que los eventos en la ciudad de Manizales, aparecen asociados a los barrios de estratos bajos y señala que estas comunidades que habitan las zonas de mayor susceptibilidad a los procesos denudativos, debido a las características del entorno en que se encuentran, resultan ubicadas en zonas expuestas a amenazas de deslizamientos.
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Arango, en su Tesis titulada "Relaciones lluvias – deslizamientos y zonificación geotécnica en la comuna dos de la ciudad de Manizales", después de recopilar la información de 318 deslizamientos ocurridos en 38 años no consecutivos, entre los años 1.960 y 1.998, encuentra que el 41% de los eventos se dan en mayo y noviembre y el 31% en octubre y noviembre; pudo establecer dos mecanismos de falla típicos en la zona de estudio: deslizamientos ocasionados por la saturación de los estratos superficiales de suelo y deslizamientos ocasionados por la existencia de niveles freáticos "colgados". Al observar la relación de la magnitud y las consecuencias de los deslizamientos encuentra que son leves el 34.6%, menores el 18.6% y desastrosos el 15.4%. Observa además que la ocurrencia de los deslizamientos concentrada en Galán 41.8% y La Avanzada 26.4%, está relacionada con el área total y las pendientes de los diferentes barrios. Sobre geología y geomorfología afirma que en la zona de estudio son factores que determinan directamente su estabilidad, en especial suelos orgánicos y materiales de relleno, y entre los segundos señala los de cauces más potentes y los de laderas menos potentes, acusando como causa directa de la inestabilidad la baja la resistencia al corte de estos materiales.
Sobre las lluvias: según Arango, al considerar como precipitaciones máximas diarias las superiores a 60 – 70 mm, las de 70 mm presentan una probabilidad de ocurrencia del 65% y un periodo de retorno de 1,5 años, y las lluvias máximas diarias de 95 mm una probabilidad de ocurrencia del 10% y un periodo de retorno de 10 años.
Al relacionar lluvias – niveles freáticos – deslizamientos, señala que "En términos generales, se observa una aceptable relación entre el valor de las precipitaciones totales anuales y el número de deslizamientos ocurridos". Y deduce para el caso que "las lluvias diarias por sí solas o antecedentes de pocos días, no tienen mucha importancia en la generación de los deslizamientos; parece que el factor determinante son las lluvias antecedentes de muchos días".
Al final añade: "Es importante anotar que un gran porcentaje del área de estudio presenta estabilidad crítica".
Hasta aquí es bueno concluir diciendo que la susceptibilidad parece entonces estar asociada a la litología presente, al tipo de pendiente y a la precipitación más intensa después de avanzar el invierno, lo que se suma al mal uso del suelo explicado por prácticas incipientes de modelado para la construcción de las viviendas, como son la adecuación del terreno por medio de rellenos sin la adecuación de los materiales, cauces y drenajes, cuando no a los cortes de las frágiles laderas sin obras de refuerzo y a los vertimientos indebidos de aguas lluvias y servidas.
Del examen conjunto de estos trabajos de Juan David Arango Gartner, Anne Catherine Chardon y otros datos confiables reportados dentro del mismo período por el investigador Fernando González, y después de recopilar, revisar y comparar la información obtenida de los deslizamientos ocurridos en la ciudad de Manizales en un periodo de 38 años -entre 1.960 y 1.998-, se concluye que se reportaron 1.314 deslizamientos y de ellos 508 sucedieron en 62 barrios de la ciudad. Los barrios con mayor número de eventos ordenados por su número y con diez o más de diez deslizamientos, fueron: Galán (26.4 %), La Avanzada (16.1%), Estrada (10.8 %), Marmato (5.7 %), Asís (4.9 %), San Ignacio (4.7 %), Los Alcázares (4.5 %), El Carmen (2.0 %), Fátima (2.0 %) y Uribe (2.0 %).
para el trópico andino
Fig. 10.15- Distribución espacial de los deslizamientos durante 38 años en Manizales. Fuente, Cristina Murillo, Gonzalo Duque, et Al.
Relación de ocurrencia de deslizamientos por año:
En el año de 1.993 ocurrieron 52 deslizamientos, lo que representa el 10.2 % del total de los eventos, mientras los años 1.968, 1.972, 1.973 y 1.997 registraron un sólo evento, para el 0.2 %. Los años que mayor cantidad de deslizamientos presentaron, ordenados de mayor a menor número, se muestran a continuación:
AÑO
Tabla 10.12 a. Años con mayor número de deslizamientos
para el trópico andino
Los años de deslizamientos, de menor a mayor número, son los siguientes:
N° DESLIZAMIENTOS
1.968, 1.972, 1.973 y 1.997 1 1.961 y 1.975 2
1.976, 1.977 y 1.980 3 1.978, 1.979, 1.987 y 1.991 4 1.983 y 1.992 5
Tabla 10.12 b. Año con menos deslizamientos
Pero debe señalarse que en el año 2003 hubo alrededor de 300 eventos, ocurridos en los meses de Marzo, Junio y Noviembre, y que el día de mayor número de eventos, sin antecedente histórico alguno en la ciudad, fue el de la noche entre el 18 y 19 de Marzo de 2003 con cerca de 150 eventos, que son la mitad de los ocurridos ese mismo año.
Para identificar las zonas más susceptibles a movimientos de masa, como factor determinante de la inestabilidad del suelo, se recurre a una metodología adaptada a partir de una propuesta del Observatorio Sismológico del Sur-Occidente Colombiano- OSSO-, titulada "Modelo de susceptibilidad a movimientos de masa en el Eje Cafetero", elaborada por V. Aguilar y D. endoza, dirigida por Andrés Velásquez, y que aparece publicada en: www.osso.univalle.edu.co/doc/tesis/2002/aproximacion/modelo.pdf
En la cual se utilizan a modo de determinantes tres variables: como factor geomorfológico, las pendientes del terreno; como factor geológico- estructural, la geología; y como factor climático, la humedad obtenida a partir de isoyetas.
Aunque el modelo de susceptibilidad del OSSO se ha elaborado sobre unos escenarios de gran tamaño, cubriendo zonas del norte del Valle y Quindío que llegan casi a 2400 km2 para definir las variables cartografiadas a escala 1: 100.000, y contrastarlo con un modelo digital que proviene del inventario de las zonas con huellas de movimientos de masa correspondiente al mismo territorio, en este estudio para Manizales que se extiende sobre unos 20 km2 y por lo tanto que toma información a escala de mayor detalle, se incorporará esa última variable independiente, la rugosidad y zonas con marcas de erosión, a las del propio modelo para calificar la mayor o menor susceptibilidad a los movimientos de masa. También se discriminarán suelos blandos con espesores que causen amplificación sísmica.
Los prestigiosos investigadores del OSSO afirman que las tres variables consideradas, pendientes (P), geología (G) y humedad (H), son factores suficientes para determinar la susceptibilidad a los movimientos de masa (S), mediante la expresión S = P x G x H. Citan varios trabajos e investigaciones al respecto, donde cada uno difiere en las cuantías y rangos con los que se califica o diferencia cada segmento del territorio.
Figura 10.16 a.- Modelo digitalizado del relieve de Manizales: laderas del norte en la Q. Olivares (arriba), y laderas del sur en el R. Chinchiná (abajo). Fuente, Fuente INGESAM & Aguas Manizales. 2006.
Es justo en este punto en el que se ha decidido para este estudio, hacer la primera adaptación al trabajar las variables de modo más continuo, con el propósito de asimilar las mayores posibilidades de la información y escala disponibles, ambas con mejor resolución, y de la siguiente forma:
Para las Pendientes P en la parte gráfica se discriminará el terreno en 5 rangos de 15 en 15 %, desde menos del 15% hasta mayores del 75%. Ver Fig. 7 a. En el modelo de susceptibilidad, más adelante, los cálculos se harán únicamente con tres rangos, lo que suele ser de común uso. Para la Geología G, el total de las diferentes unidades geológicas que contiene la estratigrafía del denominado Terreno CaucaRomeral: formaciones, grupos y complejos, así como los lineamientos estructurales de naturaleza tectónica asignándoles un ancho de 100 m.
Para la Amplificación A, las zonas de depósitos de suelos amplias y con espesores que superen los 20 m, ubicados en lo alto de las laderas y cerca de las mismas, serán señaladas como áreas con potencial de amplificación sísmica y que pueden fallar. La Amplificación de los depósitos blandos hace que la intensidad de los sismos se incremente en un grado, o en grado y medio cuando dichos depósitos están saturados.
Figura 10.16 b- Corredores de fallas y microcuencas en los sectores rur-urbanos de Manizales: laderas del Norte (arriba) y laderas del Sur (abajo) de la ciudad. Fuente INGESAM & Aguas Manizales.
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Para la Humedad H, se utilizan las isoyetas promedio para el mes de octubre, el más lluvioso del año en la cuenca del Chinchiná. No se hará uso isoyetas para promedios anuales de lluvias. Ver Fig. 8 y fondos a color en la Fig. 11 a y la Fig. 11 b.
Figura 10.16 c- Mapas de pendientes. En verde claro y amarillo, pendientes suaves; en azul y morado pendientes fuertes. Laderas del Norte (arriba)y del Sur (abajo). Según INGESAM & Aguas Manizales. La Rugosidad que pone en evidencia la pérdida de la textura aterciopelada que le imprimen las cenizas volcánicas a nuestras laderas, se obtiene de la observación de fotografías aéreas con escalas mayores que 1:10.000 y de la textura de las curvas de nivel con intervalo de 2 m ploteadas sobre una planta a escala 1:7500.
Las Fallas F: se anexa este factor incluyendo los corredores de falla que se muestran de color anaranjado en la Fig. 11, de la misma forma como se hace con las zonas de rugosidad.
La Susceptibilidad S será estimada en función de los factores de inestabilidad, mediante la siguiente expresión:
S= PxGxHxRxAxF
S, es la Susceptibilidad a las amenazas consideradas, y que se relacionan con los movimientos de masa. P, la Pendiente, que se valorará con tres rangos, siendo las marcas de intervalo 30% y 75%.
G, la Geología, factor que se extiende al incorporar como factor la amplificación, A. Los tres rangos se establecerán según se trate de suelos, regolitos y saprolitos, de rocas muy blandas, y de rocas al menos medianamente competentes.
H, la Humedad, valorada a partir de las isoyetas de octubre, donde se establecen tres rangos con marcas de intervalos en 220 y 250 mm.
R, la Rugosidad, factor que considera los depósitos visiblemente importantes que se encuentran ubicados en las partes altas de las laderas.
F, el Fallamiento, es un factor que se define considerando afectado un corredor de 150 m de ancho, donde se presentan las fallas.
Geotecnia para el trópico andino
Los pesos con los cuales se valorarán los 4 factores principales: Pendiente, Geología, Humedad y Rugosidad, y dos adicionales: Amplificación y Fallamiento, como componentes para estimar la Susceptibilidad a los movimientos de masas y otros fenómenos afines, son los que a continuación se presentan.
Nivel Alto Nivel Moderado
Pendiente P: PA: Más de 75% PM: 30 a 75%
Geología G GA: Llenos, cenizas, aluviones sueltos, coluviones,F Casabianca, Depósitos de Escombros.
GM: Metasedimentos del C, Quebradagrande.
Nivel Bajo
PB: Menos de 30%
GB: F Manizales, aluviones cementados e Ígneas masivas (Lavas y Gabros, p.e.).
Humedad H HA: Mayor que 250 HM: 220 a 250 HB: Menor que 220 Rugosidad R RA: Si - RB: No
Amplificación A AA: Si - AB: No
Fallas F FA: Si - FB: No
Tabla 10.13 a. Parametrización factores en tres niveles o categorías de intensidad.
Las formaciones rocosas de Manizales
A continuación, la Clasificación de los macizos rocosos de tres de las unidades geológicas de Manizales, e imágenes de los mismos.
Tabla 10.13 b y Figura 10.17: Parámetros Geotécnicos de la Clasificación de Los Macizos del Basamento de Manizales
Rocas
RQD Q Barton BieniawskiCategoría Denominación
Formación Manizales Imagen Derecha 60% 0,825 (60) – III (frontera con II) Roca de calidad Regular a buena
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Formación Casabianca
Imagen Centro
Complejo Quebradagrande Imagen Izquierda
6% 0,002 (10) – V
Roca de calidad Muy mala
30% 0,011 (22)– IV (de rango inferior) Roca de calidad Mala cercana a muy mala
Rangos de valoración.
Los valores para cada una de las seis variables consideradas factores de la susceptibilidad a los movimientos de masa, varían en el espacio tomando valores de 1, 2 o 3, dependiendo de cómo contribuye en cada punto dicho factor a la inestabilidad de las laderas. Se le asigna 1 a cada factor si su contribución a la inestabilidad es baja, 2 si es media y 3 si es alta. Una vez se tengan los valores de los factores en cada punto del espacio, se valora S para ese punto como el producto de los valores que toman las variables ya mencionadas en ese mismo punto del espacio. Al llevar la información anterior a un Sistema de Información Geográfica, aportado por INGESAM, ese resultado de S que representa los valores asignados a cada una de las variables, va variando a lo largo del espacio, según lo haga el grado de severidad de los seis factores ya señalados.
Si bien el máximo valor de S es 1 a la potencia 6 y el máximo 3 a la potencia 6, para este modelo se aplicará la siguiente escala de valoración, y para su representación gráfica, se le asignaran los siguientes colores:
Nivel de la susceptibilidad S Rangos de valores de S Colores según el nivel
Muy Bajo S<4
Verde claro Bajo S entre 4 y 7 Amarillo Moderado S entre 8 y 15 Naranja Alto S entre 16 y 31 Rojo Muy alto S>32 Violeta
Tabla 10.13 c. Valoración Nivel de la susceptibilidad S para los modelos de los cinco escenarios de la susceptibilidad.
Figura 10.18- Zonas susceptibles en las laderas del norte (arriba) y del sur (abajo) de Manizales. Sancancio ofrece mayor estabilidad que el sector de La Linda y Tejares. Fuente INGESAM & Aguas Manizales.
Se ilustra con un croquis la planta de un sector idealizado de una ladera con dos conducciones, una ubicada en la parte alta y otra más baja, pero ambas sometidas a eventos diferentes: deslizamientos rotacional o traslacional, flujo y amplificación en caso de sismo intenso. Además, las zonas del colector expuestas a las amenazas, para este ejemplo, que sumen 60 m de longitud.
Al evaluar la historia de los eventos en el área de trabajo, se ha podido saber que estos eventos pueden tener las siguientes frecuencias, intensidades y capacidades destructivas:
Figura 10.19- Amenazas por deslizamiento rotacional o traslacional (naranja), por amplificación (violeta) y por flujo (verde), con posibilidad de afectar una conducción (rojo). En café se muestran las curvas de nivel y en azul el drenaje.
Los deslizamientos, por lo menos cada 4 años suelen abatir el frágil escenario de las laderas de la ciudad y por cualquier lugar. Si se han reportado 513 eventos en 38 años, pero en un sólo día del año 2003 ocurrieron 150 eventos a causa de una lluvia con un retorno de unos 300 años, el promedio de 12 deslizamientos por año permite aceptar que en una zona específica de amenaza alta; es decir, en un determinado lugar considerado de alta susceptibilidad, la cuantía de 1 probable deslizamiento cada 4 años, parece adecuada. Añadamos que esos eventos, sea el rotacional o el traslacional, cubren el 5% de la zona declarada en peligro.
Los flujos de lodo, como los de La Carola, La Francia y el termal La Gruta, con un potencial alcance mínimo del orden de 1km y altura de 2m o más sobre la vaguada, por un drenaje en mal estado, pueden resultar cada 15 años y cubriendo el 90% de la zona de amenaza estimada.
Los sismos con intensidad superior a VI, suelen ocurrir en la ciudad, máximo cada 30 años. Pero los eventos mayores de intensidad VII pueden resultar cada 475 años de acuerdo a la información del CIMOC, así el sismo del Quindío sea un evento con un período de recurrencia del orden de los 750 años. Para el efecto supongamos que el mapa de microzonificación señala el doble del área realmente afectada en un evento como el propuesto.
Ahora bien, supongamos que el período de retorno de los eventos estimados para la evaluación, sean: para deslizamientos 4 años; para flujos 15 años; y para amplificación 30 años; y que la siniestralidad esperada de los eventos, por la magnitud señalada, alcance a: 40% para el deslizamiento rotacional; 80% para el deslizamiento traslacional; 100% para el flujo de lodos; y 30% para el sismo.
Con esta información podemos obtener el Factor de Riesgo Probable (FR), anual en este caso dada la unidad de medida para la magnitud temporal. Este Factor se calcula a partir del grado de siniestralidad (SE), de la fracción que ocupe el evento evaluada como porcentaje superficial de las zonas potencialmente amenazadas (AE/AH) y en cada evento específico, y del período de retorno (TA) que para cada evento se ha estimado y expresado en años. Todo, mediante la expresión:
FR= (% Área amenazada y afectada x %Siniestralidad del evento) / Período anual del evento.
Luego, para un tramo de colector específico, valorado en $1.200.000 cada metro lineal, el Factor de Riesgo Probable se multiplica por ese valor y por la longitud del colector que está expuesto a la amenaza considerada entre el conjunto de amenazas que están superpuestas, expresada esa longitud también en metros.
Finalmente se deben sumar las respectivas cuantías anuales, para obtener el valor total que representa las contrapartidas de la prima técnica del seguro, evento por evento.
Para el caso, estos son los valores a sumar, dado que son cuatro los eventos que pueden amenazar el sistema:
FR anual= (0.05x0.4)/4 + (0.05x0.8)/4 + (0.9x1.0)/15 + (0.5x0.3)/ 30= 0.08
El inverso de este Factor, 12,5, es el número de años en el cual se salva el valor del bien, o en los que hipotéticamente se destruye.
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Como hemos hablado de 70 m de conducción expuesta, la Prima Técnica Anual, PTA, o aporte económico neto por año y que no cubre el AIU, valor que se deberá destinar para el cubrimiento del riesgo del colector a las amenazas consideradas, es el resultado de multiplicar el FR anual por el valor del bien expuesto; Esto es:
PTA = FR anual x Valor del bien x longitud expuesta
PTA = 0.08 x $1.2 millones/m x 60m = $5760 anuales.
Y el riesgo de cúmulo es la suma de los riesgos de todos los elementos amenazados del sistema, cada uno de ellos con un riesgo específico diferente según los diferentes grados de exposición, y características de las amenazas.
A modo de ejemplos, los escenarios que son morfológicamente potenciales, para la ocurrencia de flujos de lodo, socavación o avenidas torrenciales, se pueden obtener de una sectorización o zonificación de las laderas.
Al estudiar la susceptibilidad a los deslizamientos en los escenarios periurbanos de Manizales, se hace evidente la diferencia de los niveles de vulnerabilidad existentes en las laderas, resultando superiores los del Norte con relación a los Sur. Aún más, los niveles de vulnerabilidad en ambos escenarios son superiores en el entorno de la Falla Manizales – Aranzazu, y al occidente de la misma. Además hacia el occidente, entre La Linda y Tejares, las geoformas muestran basculamiento tectónico de bloques, advirtiendo cual es el ambiente geológico del área de influencia del escarpe de Chipre.
Al examinar el perfil de las dos vaguadas de la ciudad, es notable el mejor comportamiento estructural de las unidades litológicas por debajo de la línea saliente de las laderas de la Olivares y el Chinchiná, habida cuenta de que en la parte superior y por encima de esta línea, donde es mayor la ocupación del territorio, dominan los depósitos constituidos por Cenizas Volcánicas, suelos residuales asociados a la Formación Casabianca y llenos antrópicos. Su mayor nivel de erodabilidad, el de estos materiales de cobertura, se expresa a través del fuerte entallamiento del drenaje, a pesar de las menores pendientes y bajos caudales en dicho escenario. Por debajo de las salientes de las laderas (Fig. 4), los lugares más bajos de las vaguadas, se han construido obras como el Canal de la CHEC, una estructura de exitoso desempeño por más de 70 años.
Las laderas son las cuestas naturales de las montañas. Entonces, debe añadirse que en las zonas ubicadas sobre las salientes de las laderas que no han colapsado, los depósitos de suelos siempre asociados a cenizas volcánicas son más potentes. Cuando estos se desestabilizan dominan los movimientos rotacionales. En las partes inferiores y por debajo de las salientes, los suelos, de origen volcánico si aún se mantienen, tienen menores espesores y suelen saturarse con mayor rapidez. Si se desestabilizan, los movimientos característicos suelen ser deslizamientos traslacionales; pero donde estos no aparecen y afloran los conglomerados, los movimientos típicos suelen ser caída de bloques.
Las zonas más propensas a las aceleraciones sísmicas, aunque con mayor capacidad de asimilación de aguas lluvias son las primeras, a causa de los mayores espesores de suelos; contrariamente, las zonas más propensas a los deslizamientos son las de fuerte pendiente, en especial cuando la ladera facilita la saturación de los suelos de cobertura al avanzar el invierno y presentarse una lluvia que haga las veces de factor detonante.
Desde el punto de vista antrópico, sobresalen escenarios que requieren medidas de planificación a largo plazo pero de extrema urgencia: es el caso de la vía sobre la antigua banca del ferrocarril, cuya ocupación
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entre el Puente de Villamaría y la Falla Manizales – Aranzazu, resulta intensa y ha empezado a extenderse a la propia vaguada del Río Chinchiná, un escenario en el cual los caudales máximos para un periodo de retorno de 100 años empiezan a superar los 100 m3/s. Igualmente, el de los barrios periféricos ubicados en las laderas Norte y Sur vecinas a la zona reticulada característica del centro de la ciudad, lugares donde se concentra la historia de deslizamientos con daños a la vida y a la propiedad, así como las obras de estabilización de laderas adelantadas desde el año de 1974 por la Corporación Autónoma de Caldas, antes CRAMSA y hoy CORPOCALDAS.
Desde el punto de vista estructural, es evidente que los factores de migración del campo a la ciudad y de empobrecimiento de la población, se traducen en presiones sobre el medio ambiente periurbano. Pero también, las prácticas urbanísticas no planificadas, que desconocen fundamentos y características geotécnicas o condicionantes geológicas del territorio, se traducen en conflictos que incrementan la presión sobre las laderas de la ciudad y el mayor riesgo para la población pobre que es la más vulnerable (Ver Fig. 9).
Antes que dejar los usos y manejos del suelo a las fuerzas del mercado, debe fortalecerse la presencia del Estado: sin su injerencia, en el nuevo modelo económico las empresas se apropian de los beneficios y se desentienden de los costos asociados a la explotación del suelo urbano, y cuando costos y beneficios se separan, es la sociedad la que asume los primeros, ya por la vía de las corporaciones regionales, secretarías de obras y oficinas de atención de desastres, ya por la del deterioro de la calidad de vida de la población, y en especial la de los sectores más pobres que son los que no pueden acceder a los mejores predios.
Referencia: Geomecánica de las Laderas de Manizales; Gonzalo Duque Escobar & Eugenio Duque Escobar. Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales. Manizales, Agosto 13 de 2009. Los autores de este trabajo, y la geóloga Cristina Murillo López quien colaboró en el parte del mapeo de la “Distribución espacial de los deslizamientos”, en 2009, son Profesores de la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales.
Irma, el huracán que se formó el 30 de agosto de 2017 cerca de las islas de Cabo Verde a partir de una onda tropical, rápidamente se intensificó convirtiéndose en un poderoso huracán, hasta alcanzar categoría 5 en su recorrido de Este a Oeste transitando por el Caribe; luego al salir de Cuba, pasa a categoría 4 para ir perdiendo potencia en su ruta desde La Florida hasta Georgia. El fenómeno ciclónico calificado como la tempestad más poderosa registrada sobre mar abierto en el Atlántico, con su anchura de 640 kilómetros deja gran destrucción a su paso por las Antillas Menores y lugares señalados, al arrasar edificios, arrancar árboles, causar inundaciones y dañar infraestructura, provocando además evacuaciones masivas y cobrando vidas
Imagen10.21:RutadeIRMA,segúnNHCNOAA.
Se escribe esta columna, cuando uno de los huracanes más fuertes y duraderos registrados en el Atlántico, denominado Irma, ha llevado muerte y destrucción al Caribe para continuar sobre la zona costera desde La Florida hasta Georgia, donde se debió declarar el estado de emergencia desde mediados de la pasada semana. Inicialmente, con sus vientos de más de 297 kilómetros por hora, dicha tormenta que logra alcanzar categoría 5, tras la devastación que provoca a su paso por Barbuda y San Martín, al surcar por el norte de República Dominicana dejando atrás a Puerto Rico, disminuye levemente su intensidad hasta convertirse en categoría 4, para continuar sobre la ruta prevista afectando a Haití y Cuba que quedaron al sur de la trayectoria directa del huracán. Harvey, Irma y José además de otras tormentas en formación, confirman el pronóstico que meses atrás hacía el Centro de Predicción Climática adscrito a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos, cuando anticipaba la posibilidad de que la temporada prevista para el segundo semestre de 2017, con un estimativo de dos a cinco huracanes fuertes en el Atlántico podría ser la más intensa desde 2010. La llegada de Irma al sur de Florida ha provocado evacuaciones masivas de miles de residentes de zonas costeras o en la probable ruta del ojo del huracán, generando inmensas colas en las autopistas que van al norte: el pasado viernes, luego de que el pronóstico del Centro Nacional de Huracanes indicara que era más probable que el fenómeno tocara tierra en el sur del estado, se dio la mayor evacuación conocida desde los cayos y ciudades peninsulares. La escala Saffir-Simpson, que califica el poder destructivo de un huracán valorándolo de 1 al 5, asigna categoría 1 al evento ciclónico cuyos vientos alcanzan velocidades entre 119 y 153 kilómetros por hora y olas que pueden llegar a 1,5 metros de altura; y grado 5 a una tormenta en la cual ya los vientos sostenidos superan 250 kilómetros por hora y las olas pueden superar los 6 metros. Dado que la intensidad de los ciclones varía con el cuadrado de la velocidad de sus vientos, se puede inferir el daño que puede ocurrir cuando el fenómeno natural toque tierra: mientras que en categoría 1 pueden darse inundaciones en zonas costeras y daños menores, en categoría 5 colapsan techos de viviendas, al tiempo que escombros y objetos derruidos son arrastrados por vientos severos. En la mitología griega, la deidad asociada a estos fenómenos es Tifón hijo de Gea, quien intentó destruir a Zeus por haber derrotado a los Titanes; un monstruo que además de erupcionar lava, con el batir de sus enormes alas crea huracanes y terremotos. De ahí que al hablar de vientos extremadamente fuertes, consecuencia del giro del aire alrededor de una región de baja presión, se aluda de igual manera a tifones y huracanes según estemos en regiones del Pacífico o del Atlántico, para luego asignarles una denominación específica según las diferentes regiones del planeta, dándoles nombres de personas y siguiendo en todos los casos criterios unificados para evitar confusiones: esto a diferencia de lo que ocurría antes, cuando el fenómeno atmosférico ciclónico lo bautizaba quien lo descubría.
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Al recordar que también huracanes de categoría 5 -como Camille que llegó a tierra en Mississippi con vientos sostenidos de 305 kilómetros por hora en agosto de 1969, Andrew reconocido como uno de los ciclones tropicales más destructivos del siglo XX sucedido en agosto de 1992, o Katrina en 2005 con un saldo de 1.833 víctimas mortales en Nueva Orleans-, pese a las medidas de prevención siempre llevan sus consecuencias fatales a países que se han preparado, también debemos tomar previsiones en Colombia: así como Irma se constituye en el primer huracán que azota las Antillas Menores con esa intensidad, en San Andrés y Providencia por ser nuestro escenario más expuesto deberemos ser conscientes, de que frente a esta amenaza climática ahora exacerbada por el calentamiento global, se debe trabajar en la prevención anticipada dado el alcance espacial y ruta incierta que presentan dichas tormentas, como generadoras de lluvias copiosas, marejadas y vendavales, asociados a sus extensos brazos que también traen inundaciones, riadas y deslizamientos, como eventos secundarios.
* {Ref. La Patria. Manizales, 2017/09/11}
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10.5.2-PerfilambientaldeManizalesysuterritorio.
A continuación, una perspectiva ambiental en su contexto regional para Manizales, una ciudad intermedia emplazada sobre abanicos aluviales de la cuenca del río Chinchiná, epicentro de un territorio pluriétnico y biodiverso sobre el cual establece sus relaciones económicas y políticas.
A1- Medio ecosistémico natural.
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Imagen 20.22: Relieve y Cuencas, y Precipitación, Temperatura, Evapotranspiración y Brillo solar en Caldas. Fuente: https://godues.wordpress.com/2013/03/31/ Gracias a las dos cordilleras, nuestro clima es bimodal: cada año, dos temporadas invernales que inician con los equinoccios, cierran con dos veraniegas cuando llegan los solsticios. Nuestro ecosistema biodiverso asociado al frágil medio tropical andino, se desarrolla en un medio montañoso de suelos jóvenes de origen volcánico, en un ambiente tectónico activo. El complejo Ruiz-Tolima, las fallas de los sistema Romeral, Palestina y Cauca-Patía, el Cañón del Cauca, el Valle del Magdalena, los ecosistemas de páramo y bosques alto-andinos vecinos a la Mesa de Herveo, y al Tatamá y Caramanta. De las siete zonas agropecuarias de mayor productividad del país, cuatro benefician a la región: la zona cafetera, la alta Cordillera Central, el valle del Cauca y el valle del Magdalena. En el inventario minero, de 210 explotaciones y yacimientos que posee el Gran Caldas, 120 pertenecen a Caldas y 60 al Quindío. Sobresalen: por el oro el alto Occidente; por el manganeso el Bajo Occidente; y por calizas, mármoles, uranio y un gran potencial hídrico, todo el Oriente Caldense.
A2- El medio transformado.
Imagen 10.23: Indígenas del Viejo Caldas. Luis Duque Gómez. Imagen en: https://godues.wordpress.com/2013/03/31
El proceso de ocupación y de transformación del medio natural, comienza con la presencia de comunidades amerindias organizadas en cacicazgos, distribuidos por toda la región: entre estas tenemos Irras, Cartamas, Pícaras, Ansermas, Concuyes, Pozos, Paucuras, Carrapas , Quimbayas, Palenques, Amaníes, Marquetones y Pantágoras.
Luego, tras la conquista, se establecen nuevos asentamientos como Anserma, Supía, Marmato, Cartago, Arma, Vitoria, Mariquita y Honda, en los que la minería, como la principal actividad de la Colonia, se da mediante la esclavitud. Ya en el siglo XIX cambia ese modo de producción por el del colono independiente y obreros asalariados.
Similarmente, si en las Provincia del Cauca y Cundinamarca desde la colonia hasta el siglo XIX primaron las haciendas de régimen feudal, tras la colonización antioqueña ocurrida a lo largo del siglo XIX y la consecuente ocupación de grandes baldíos y tierras de Concesiones del territorio, se da la construcción del Paisaje Cultural Cafetero, soportada en una economía cuyo modo de producción es capitalista, cambio que se debe a la presencia del colono quien reza: “la tierra para quien la trabaje”.
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Posteriormente, a esta transformación rural le sucede la urbana caracterizada por un modelo de poblamiento bien distribuido que se explica por la estructura minifundista de la propiedad gracias al café y al proceso colonizador, el que se empieza a invertirse a partir de 1970 tras la irrupción de la Revolución Verde.
B1- Uso; transformación, flujo y disposición final de recursos.
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Imagen10.24:Manizalesen1916.EscueladeArquitecturaU.N.
La ecorregión cafetera es un jardín biodiverso mal utilizado que alberga el 7% de las especies de plantas y animales (Instituto von Humboldt, 1997), un patrimonio biótico hoy amenazado por procesos antrópicos como deforestación, potrerización, uso de agroquímicos y desarrollos urbanos. Antes dominada por bosques, la ecorregión ahora sólo conserva una fracción de su cobertura original, porque muchos paisajes son cafetales, plataneras, potreros, plantaciones forestales y algunos cañaduzales. Según las coberturas en 2002, de un uso potencial del suelo para usos forestales del 54% del territorio, los bosques solo llegaban al 19%; y en ganadería, mientras el potencial de la ecorregión es sólo del 4%, la cobertura llegaba al 49%; además en los usos agrícolas y agroforestales, de un potencial del 21% y 20% en su orden, la cobertura en el uso agrícola subía al 30% y la agroforestería no se implementaba.
La ciudad, toma materia y energía del entorno y tiene sus propias “excretas”: Manizales genera 300 toneladas diarias de basura, y vierte 20 toneladas de carga contaminante en las aguas servidas de áreas no industriales, a sus tres distritos sanitarios (Olivares, Chinchiná y La Francia), a los que se suman cerca de 17 toneladas adicionales de las aguas de origen industrial que afectan cuerpos de agua, como la Quebrada Manizales donde se establece el principal sector industrial.
B2- Las Zonas y sus Funciones en los medios rulares y urbanos (I-R-C-S)
La Zona Industrial, que vale por su posición con respecto a los medios de transporte, por no ocupar el sector vecino al río Cauca en el occidente donde están los modos troncales (Aeropuerto del Café, Troncal de Occidente y Tren de Occidente), está mal localizada si se trata de persistir con industrias convencionales; y por quedar en la Q. Manizales presenta severos conflictos ambientales, ya por amenazas mitigables asociadas al uso conflictivo del suelo en su cuenca, ya por la afectación al ecosistema con sus vertimientos.
La Zona Residencial, que debe estimarse por su valor estético y paisajístico, muestra que las urbanizaciones más costosas de la ciudad ocupan el paisaje contaminado de su zona industrial, afectada por vertimientos industriales. Igualmente, falta desarrollar ciudadelas autosuficientes en sectores populares como la Enea, La Sultana y Bosques del Norte, bien dotadas de infraestructura social y
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productiva, en lugar de expandir el hábitat favoreciendo los apetitos de los urbanizadores e inviabilizando el sistema de transporte masivo, con severo perjuicio para los sectores populares.
La Zona Comercial, cuya importancia radica en que alberga el Centro Histórico en el que se soporta el carácter de nuestra ciudad y los edificios institucionales, se ha venido degradando más por la irrupción del automóvil que por la informalidad. Allí los moradores de los viejos inmuebles, no cuentan con garantías para mantener el valioso patrimonio arquitectónico e histórico.
La Zona de Servicios, que suele valer por su nivel de equipamiento, debe incrementar el potencial de generación de riqueza de la ciudad asociado al sector de los servicios: en ella, más que por el número de camas, el sistema de salud o el hotelero se deben valorar por los servicios que ofrecen para los habitantes locales; y las Universidades que deben valer por sus programas de PhD, laboratorios y producción científica, se han venido valorando como centros de docencia por el número de estudiantes que llegan a la ciudad, y no como centros de investigación y desarrollo.
C1-
Dada la crisis socioeconómica que se expresa en pobreza, desempleo e informalidad: 1. Se debe ubicar a las personas en el centro del desarrollo, priorizando la formación de capital social sobre el crecimiento económico. 2. Se deben implementar políticas de ciencia y tecnología imbricadas con la cultura, para resolver la brecha de productividad que sume en la pobreza los medios rurales. 3. Se debe consolidar la Ciudad Región del Eje Cafetero, conurbar el territorio y fortalecer el transporte rural como catalizador de la reducción de la pobreza. 4. Se debe desarrollar un nuevo modelo urbano más verde y más humano, priorizando la conformación de ciudadelas autosuficientes, descentralizando la infraestructura social y económica, densificando el medio urbano para desarrollar la movilidad soportada en el transporte masivo y la peatonalización en lugar del carro.
Imagen20.25:DinámicasenelterritoriodeManizales.U.deAntioquia
Dada la amenaza del cambio climático y la falta de políticas públicas ambientales que enfrenten la problemática de los riesgos en el medio rural y urbano: 1. Se deben ordenar las cuencas, reforestar sus quebradas, implementar la cultura del agua, resolver los conflictos entre uso y aptitud del suelo y replantear el modelo agroindustrial cafetero desde la perspectiva ecológica, además de prevenir la especulación del suelo urbano que trafica con la plusvalía urbana y el uso del suelo.
C2- Gestión ambiental
Entre los temas socio-ambientales emblemáticos para el departamento de Caldas y para su capital Manizales, las propuestas verdes serían:
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1-Una revolución educativa, con un modelo que desarrolle el talento humano, para lograr la reconversión productiva rural y el desarrollo social.
2- Más bosques y ordenamiento de cuencas, para proteger la biodiversidad y mitigar el impacto del calentamiento global.
3- El desarrollo de la identidad cultural en la ecorregión, soportado en su carácter triétnico, en el marco del Paisaje Cultural Cafetero.
4- Macroproyectos como el Ferrocarril Cafetero, el Puerto Multimodal de La Dorada, Aerocafé, la Transversal Cafetera y el Tren de Occidente para articular al país por Caldas.
5- Un nuevo modelo urbano con “crecimiento hacia adentro“, que descentralice la infraestructura social y económica, y conurbe el territorio.
6- Salvar el patrimonio material e inmaterial de Marmato y los ecosistemas de la zona de amortiguamiento del PNN de los Nevados, amenazados por las dinámicas del mercado y enclaves mineros.
Ref.: Aparte tomado de “Manizales: un diálogo con su territorio”. March 5, 2014.
A continuación, la historia geológica e importancia de Sancancio, el cerro tutelar de Manizales, donde entran en conflicto la actividad antrópica con el actual uso del suelo y las funciones de sus laderas como áreas de protección, para soportar la propuesta de recuperarlo dada su importancia como bien común, declarándolo Área de Interés Ambiental AIA. Este precioso cerro símbolo de la ciudad y contemporáneo del Ruiz- ubicado al pie del río de Tacurumbí, hoy río Chinchiná-, es el resultado de una extrusión de magma de hace unos dos millones de años; época en la cual el territorio sobre el cual aparece la zona urbana de Manizales era un valle deprimido por el cual discurría el paleo-río Chinchiná, dado que el relieve estaba a nivel de Villamaría y de Morrogacho. Entre tanto el complejo volcánico que se conformaba, transformaba el relieve cordillerano, donde la construcción de volcanes progresaba de sur a norte, primero con potentes y sucesivos derrames de lava
que en espesor acumularon cerca de un kilómetro, para luego entrando el Pleistoceno pasar a un nuevo ciclo de cataclismos con destrucciones importantes, hasta obtener su actual fisonomía: mientras las erupciones y procesos glaciares modificaban el relieve, al derretirse los enormes hielos que en extensión superaban los mil kilómetros cuadrados, los potentes flujos de lodo que descienden de la alta cordillera por ambos costados de la cordillera, forman los grandes abanicos aluviales sobre los cuales se emplazan hoy las capitales cafeteras, Ibagué y otras poblaciones vecinas, como Santa Rosa y Mariquita. Para entonces, nuestro cerro tutelar fue testigo del gradual levantamiento del costado occidental de la Manizales, donde la fuerza tectónica que levanta el paleo-valle del Chinchiná formando el escarpe de La Francia, también es la misma que pudo exprimir el magma del domo volcánico de Sancancio, lo que explica por qué este cerro de 2222 msnm, en altura iguala a Villakempis y a Chipre. Aún más, mientras el vulcanismo avanzaba y se conforma Cerro Bravo más al norte ubicándose a 22 kilómetros de Sancancio, al presentar este volcán una actividad eruptiva de mayor coeficiente explosivo y diez kilómetros más cercana que la del Ruiz, cubre las empinadas laderas del cerro con sucesivas capas de cenizas volcánicas, materiales de cobertura sobre los cuales se desarrollan los frágiles suelos que explican el carácter aterciopelado a sus escarpada topografía, lugar donde florecerán los bosques andinos que con sus raíces densas y profundas amarraron por siglos el suelo, gracias a un equilibrio que se mantuvo hasta que la acción humana depredadora con la tala lo destruye. Siendo esta la historia geológica del cerro tutelar de la ciudad, sólida estructura que no logró convertirse en volcán porque no explotó cuando el magma en estado semisólido y caliente se exprimió a la superficie, bajemos el telón de los procesos geodinámicos que dan cuenta de la construcción del relieve de la ciudad a partir del empuje tectónico compresivo que produce el levantamiento de los depósitos aluviotorrenciales del abanico del Chinchiná, según se advierte en los flujos de lodo que afloran sobre los taludes de la Panamericana, La Francia y Olivares, para ver ahora de la mano del Historiador Albeiro Valencia Llano, los procesos de transformación antrópica que allí se han dado, aludiendo a los hechos fisiográficos del contexto, Se trata de los asentamientos humanos que conocemos a partir de las crónicas de la conquista y de los relatos de la colonización: En primer lugar, a la llegada de los colonizadores hacia 1540, es Hernán Rodríguez de Sosa quien a órdenes de Jorge Robledo, entra a los dominios del cacique de Tacurumbí pisando y divisando el territorio de la capital caldense, cacicazgo habitado por cerca de medio millar de indígenas Quimbayas según las crónicas de Fray Pedro Simón, y a juzgar por los yacimientos arqueológicos encontrados en Santa Inés y los relatos sobre la guaquería hecha en Sancancio. Y en segundo lugar, cuenta el citado historiador caldense, que en 1837 el señor Fermín López se establece al pie del cerro, hasta que toma la decisión de viajar hacia el sur del río Chinchiná buscando nuevas tierras para colonizar, sucediéndole en el terreno hacia 1843 Joaquín Arango Restrepo, quien le da nombre a Sancancio.
Con la colonización y sobre todo a partir de la fundación de Manizales empiezan las primeras presiones antrópicas que aún continúa sobre el majestuoso cerro, sin importar que el lugar que se mantuvo en forma durante los tres siglos que separan los tiempos del cacique y de la fundación de Manizales, pese a una época de lluvias consecuencia de un período frio del planeta ocurrido entre 1550 y 1850, durante el cual se dio una pequeña glaciación asociada a una baja actividad solar, con lo cual los nevados del complejo Ruiz-Tolima alcanzaron casi 100 kilómetros cuadrados de extensión, superficie siete veces superior a la de 1985 y diez veces mayor a la actual, dado que retroceso de los hielos que ahora se acompaña de fenómenos climáticos extremos, consecuencia de un calentamiento global asociado al efecto de invernadero causado por el uso de combustibles fósiles y la producción de metano, entre otros gases con los cuales hemos desajustado la máquina atmosférica del planeta.
Por lo tanto, para que no se repitan estas tragedias, invitamos a aprender la lección que nos ha dejado nuestro cerro tutelar con los deslaves, donde no por causas divinas, sino por acciones antrópicas como
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lo son el desequilibrio de la base ecológica como causa real de la tragedia, y el régimen de lluvias modificado como factor contribuyente, para que no se repita lo ocurrido sobre el sector de Aranjuez: lugar donde con la tala del cerro vecino, al perderse las laderas de protección del barrio, las torrenciales lluvias que ha traído el cambio climático, al encontrar la abrupta topografía desprovista de la espesura del bosque andino, no se retuvieron, y entonces al convertirse en escorrentías desbordadas transformadas en torrentes, logran erosionar el suelo desprovisto de raíces para producir los destructores deslaves.
Finalmente, habida cuenta de lo que significan las laderas como estructuras de protección de la ciudad, y por lo tanto lo que representa Sancancio para esta sociedad urgida de una cultura ambiental que se podrá medir en lo que veamos en el cerro tutelar, toda vez que el desastre de Aranjuez es la consecuencia de haber destruido el bosque natural, recuperemos este símbolo natural del paisaje urbano más auténtico de la ciudad, si queremos hacer de esta la ciudad un emblema de los poblados de laderas establecidos en los Andes más septentrionales de América, razón por la cual proponemos su declaratoria como Área de Interés Ambiental para Manizales, para proceder a su adquisición y recuperación con el objeto de convertirlo en un bien público. * Especial para la Revista Eje 21. Manizales, 23-04-2017.
RESUMEN:Delaprevenciónaldesastreladiferenciaesdeunordenydeldesastreasurecuperación, deotroorden:valelapremisaqueinvoca“másvaleprevenirquecurar”,paraorientarlaspolíticas públicasdelEstadoColombiano,deextremadaurgenciaylargoplazo,necesariasenlaadaptaciónque secorrespondeconelgastopúblico,ysobretodo,paraunaculturadeadaptaciónambientalque respondaaestacomplejacrisissocioambientaldelosdesastreshidrometeorológicosenColombia.
Imagen:10.26:Manizales-EspacioPúblico.POT2017.
En virtud de la inercia de un modelo asistencialista y socorrista en materia ambiental, consecuencia de una planeación históricamente inspirada en la imprevisión y falta de información para el soporte de los análisis del caso, y de la falta de una cultura ambiental ciudadana, con las intensas lluvias de la primera fase lluviosa de 2011 volvemos a un ciclo de desastres que no pareciera tener fin. En semejante situación, donde evidentemente, ni las causas ni las consecuencias son sorpresa, dado que se trata de una serie de crónicas con respaldo en la experiencia recién vivida y repetida por cada comunidad de damnificados, entonces pregunto: por el carácter creciente y sostenido del Calentamiento Global y la carencia de una cultura institucional y ciudadana para resolver la vulnerabilidad ambiental a sus efectos ¿quién aseguraría este país contra desastres naturales causados por eventos hidrometeorológicos y hasta dónde alcanzarían los ingresos de la Nación?
Finalizando el 2010, apreciábamos las aterradoras imágenes de pueblos desaparecidos bajo el agua en Atlántico y Bolívar y escuchábamos descomunales cifras estimando en más de un millón los damnificados, lo que llevo al gobierno a declarar calamidad pública en 28 departamentos del país para atender las graves consecuencias del mayor invierno ocurrido en 30 años. Entonces, las voces y sugerencias no se hicieron esperar y los usuarios de las redes sociales propusieron interesantes medidas, como reforestar cuencas e intervenir áreas de interés ambiental, recuperar ciénagas, humedales y cuerpos de agua, implementar campañas de educación ambiental, sensibilizar a la ciudadanía para su solidaridad con el planeta, combatir la pobreza y la corrupción, no robar y orar, y mejorar las campañas de prevención y solidaridad, entre otras. Pero igualmente, en virtud de los pronósticos sobre la persistencia de La Niña para este segundo trimestre de 2011, la cual llegaría hasta mediados de año, dado que nuestro clima tropical andino presenta dos ciclos lluviosos que se exacerban cuando arrecia dicho fenómeno climático causando torrenciales aguaceros, tormentas vendavales y chubascos; eventos que a su vez, al encontrar cuencas deforestadas y poblados o barrios en condición vulnerable, desencadenan inundaciones rápidas y lentas, procesos erosivos y movimientos en masa como son los deslizamientos, flujos y avalanchas, cuyas consecuencias resultan trágicas cuando no catastróficas, al dejar cientos de miles de damnificados e incuantificables pérdidas de vidas humanas y bienes, tal cual lo empezamos a sufrir de nuevo en esta temporada de la Semana Santa de 2011. Para el efecto, si al examinar los costos ambientales, se tiene que de la prevención al desastre la diferencia es de un orden y del desastre a su recuperación, de otro orden, vale la premisa popular que invoca “más vale prevenir que curar” para orientar las políticas públicas del estado Colombiano, de extremada urgencia y largo plazo, necesarias en la adaptación que se corresponde con el gasto público, y sobre todo, para una cultura de adaptación ambiental que responda a esta compleja crisis socioambiental de los desastres hidrometeorológicos en Colombia, donde habrá que actuar identificando y separando problemas causa y problemas consecuencia, para trazar estrategias y acciones más eficaces y adecuadas, empezando por una planeación participativa y concertada de cara a los desastres. Desde el OAM, Ed. Circular RAC 607. Abril 17 de 2011 http://oam.manizales.unal.edu.co …
RESUMEN: En Manizales se requiere un sistema moderno de cargas y beneficios que permita un desarrollocitadinoincluyente,comoloeslarecuperacióndelaplusvalíaurbana,yaimplementadoen Bogotá,Medellín,Cali,BucaramangayPereira.LaLey9de1987deReforma Urbana introduce el conceptodelaPlusvalíaUrbanadesarrolladoaprofundidadenColombiaporelProfesorLauchlinCurrie quienproponecaptartodas,ogranpartedelasgananciasderivadasdelavalorizacióndelatierraurbana, alabrirespaciosconmecanismosdeplanificaciónygestióndelsuelo.Posteriormente,laConstitución Políticade1991,estableceque“Lasentidadespúblicasparticiparánenlaplusvalíaquegeneresuacción
urbanísticayregularánlautilizacióndelsueloydelespacioaéreourbanoendefensadelinteréscomún”; finalmente,laLey388de1997definelosalcancesyprocedimientosdelcobrodelacontribucióndela plusvalíaurbana
La ciudad ha evolucionado: el poblado fundacional de 1849 nace como una aldea de tapia pisada, apostada sobre una trama ortogonal; luego, avanza Manizales de forma serpenteante a lado y lado de El Carretero sobre lo alto del ramal cordillerano, al tiempo que enriquece su arquitectura con formas eclécticas entre los años 20 y 30; posteriormente, se consolida como una ciudad con forma de “cometa”, gracias al emplazamiento de barriadas residenciales en tiempos de la naciente sociedad industrial; y hacia los 70, con el advenimiento de la revolución verde cuando el país rural se urbaniza, la ciudad se fragmenta al surgir los guetos que desestructuran el hábitat y se ocupan de forma conflictiva sus frágiles laderas; finalmente ahora, en lugar de densificar el hábitat, por falta de previsiones, los desarrollos urbanísticos van avanzando hacia la periferia, presionando la base ecosistémica que le da soporte a la ciudad.
Entre los objetivos fundamentales del POT de Manizales, además de evaluar las condiciones geológicas del entorno de los asentamientos y determinar las medidas para protegerlo, se requiere implementar un sistema moderno de cargas y beneficios que permita un desarrollo citadino incluyente, como lo es la recuperación de la plusvalía urbana por ser una propiedad común que deber servir a la sociedad que la creó, optar por un modelo moderno de estratificación urbana basado en información catastral actualizada y poner al día el catastro de los predios rurales, en lugar de soportarse únicamente en la valorización por ser un instrumento de bajo impacto social que sólo permite dotar sectores urbanos con capacidad de pago, y que facilita la distorsión del mercado con la especulación del suelo. Si se entiende que el beneficio deriva de la asignación de edificabilidad en los suelos y normas que deciden la expansión urbana, y como carga la asignación de obligaciones urbanísticas como el pago de parte de la plusvalía generada de dichas decisiones y no por la cosa propia, otra pudiera ser la suerte de la ciudad, puesto que se podría implementar proyectos que logren redistribuir la inversión en infraestructura social y productiva, y reubicar asentamientos humanos vulnerables localizados en zonas de riesgo no mitigable, para no repetir errores como los de San José y la Alta Suiza, o la presión sobre Monte León y la reserva de Río Blanco resultado de procesos que han dinamizado un modelo de ocupación conflictivo del territorio y viciado los necesarios proyectos de renovación urbana, o la degradación del hábitat consecuencia de un sistema pre-moderno e insuficiente de cargas y beneficios, como lo es la valorización que no permite avanzar en la solución al déficit de equipamientos colectivos y espacios públicos.
También el municipio puede actualizar el catastro para fortalecer el impuesto predial y examinar las cuantías que por Ley pueden variar entre el 1 y el 16 por mil, llevando los valores del avalúo catastral a montos más acordes con la realidad socioeconómica de los pobladores para no depender de una estratificación soportada en la ubicación espacial de los moradores, pudiendo así captar recursos que demanda el POT, y en el caso de las áreas rurales actualizar el catastro para emprender inversiones que reduzcan el índice de NBI de 28 mil manizaleños, cuyo valor supera más de tres veces el de la población urbana estimado en 0,9.
Sabemos que Manizales, a pesar de contar con un 6% de déficit de vivienda y una cobertura superior al 99% en servicios públicos, requiere desarrollo institucional e instrumentos modernos para la gestión de la plusvalía y del suelo urbano, ya que además de lo señalado, requiere: 1- avanzar con un nuevo modelo urbano más verde y más humano que dinamice el hábitat en las barriadas populares, en lugar de la jungla de concreto que se promueven actuando para el mercado inmobiliario; 2- además de recuperar el centro histórico, resolver un déficit del 30% en espacio público, al contar con menos de 10 metros cuadrados por habitante contra 15 como mínimo según indicadores internacionales; y 3 fortalecer el transporte verde propendiendo por la movilidad autónoma y de medios colectivos, ya que el uso de la motocicleta y del automóvil aumenta anualmente 11%, mientras el crecimiento demográfico anual en la ciudad solo alcanza el 0,4%.[Ref.: La Patria. Manizales, 2016.09.25]
10.5.6-ElRíoGrande,suecosistemaylahidrovía
RESUMEN: SellamalaatenciónsobrelarecuperacióndelMagdalenay el respeto alosderechos bioculturalesdelrío,declaradosujetodederechos.Igualmente,sobrelaamenazadejarillonesyotros factoresquealdañarcañossecanloshumedales.Tambiénsobrelaimportanciadeextenderlahidrovía aPurnioparaquealos3millonesdetonquemueveelríoenBarranca,incluidas2dehidrocarburos;se sumen6millonesquemovilizaríaelPuertoMultimodaldelaDorada,conlocualelPIBdeCaldas crecería 1,2% del PIB nacional, o se duplicaría si se incluyen ocho plantas minero-energéticas propuestasenelPlanMinerodeCaldas2010-2016porGabrielPovedaRamos.Ver:EjeCafeteromineroenergético .
Imagen10.28:GranCuencadelMagdalena-Cauca(ars-els-cdn.comyst4.depositphotos.com),e hidrovíadelMagdalena(especiales.semana.com)
Bienvenida la declaratoria del Río Magdalena como sujeto de derechos (24-10-2019), en beneficio de sus comunidades de pescadores artesanales y frágiles ecosistemas: deforestación, contaminación agropecuaria o minera con mercurio, y vertimientos urbanos al igual que el daño al río por la ganadería extensiva no paran; similarmente obras de infraestructura y jarillones que arrasando caños y ciénagas fundamentales, alteran el ciclo de crecimiento de los peces y la oxigenación y depuración del río. En su cuenca que alberga el 48% de los cuerpos lénticos del país anfibio (ciénagas, lagunas y embalses), la vida espiritual y material para las comunidades ancestrales del “Río Grande” o Yuma, ha dependido del territorio, y los soportes esenciales para preservar su cultura son: la tierra por ser el espacio de donde manan los bienes que sostienen la vida: agua, semillas, plantas, y el propio río que asimilado a un gran “árbol” tendido, tiene por raíces fuentes abastecedoras y por follaje humedales que alimentan la subienda.
Es hora de poner fin a la contaminación desde los afluentes hasta el propio valle porque deteriora la salud y la vida; de recuperar la economía de aldeas de pescadores en declive, y de salvar especies nativas como el caimán, los manatíes y otras de peces cada vez más escasas, todas ellas afectadas tanto por el impacto de embalses que han alterado el ciclo natural de inundaciones y la conectividad biológica, como por el daño a humedales para dar paso a actividades agroindustriales y a la hidrovía. Con una longitud de 1.600 km entre el Páramo de las Papas en el Macizo Colombiano y Bocas de Ceniza en el Caribe -de los cuales 900 al Norte de Caracolí y 400 al Sur de Arrancaplumas, son navegables-, transita el río para bañar en su recorrido 125 municipios en tres zonas diferenciadas de su cuenca, ubicadas aguas arriba y aguas abajo de Honda y de El Banco.
En la cuenca alta, Betania y El Quimbo con sus mega-embalses, al cambiar la vocación del territorio han dejado al Magdalena en una especie de abandono: poblaciones como Neiva, Purificación, Girardot, Ambalema y Honda como puertos o pueblos de pescadores están en decadencia. Ya en la cuenca medía, no sólo el trasporte fluvial toma fuerza aguas abajo de La Dorada, sino que poblados enteros aún dependen de la subienda en proceso de deterioro, dada erosión y sedimentación de las subcuencas deforestadas, y los procesos de desecación de complejos de humedales afectados por falta de irrigación y conectividad biológica. Entrando a la cuenca baja donde aparece la Depresión Momposina, esa gran planicie inundable que cumple una función reguladora fundamental, el río se bifurca para recibir por El Brazo de La Loba a su principal afluente, el Cauca con la carga contaminante de 180 municipios; y al transitar desde El Banco, por Plato, Magangué, Mompós y Calamar, hasta Barranquilla, pese a la grave problemática por falta de drenaje y sedimentos, aún se hace evidente la riqueza ictiológica y ecosistémica del valle aluvial.
Pero ahora que se proyecta implementar un canal para la navegación a gran escala, los dragados sistemáticos y operación de barcazas deben respetar los derechos bioculturales del territorio: no se deben comprometer áreas ribereñas, ni calidad del agua, ni la pesca, porque la declaratoria exige además de reforestar cuencas, recuperar áreas bióticas deterioradas para preservar la diversidad ictiológica, de anfibios, batracios y demás especies nativas, recuperando la conectividad longitudinal y lateral afectada por jarillones y obras que secan caños y humedales que son soporte de los ecosistemas y la producción pesquera. En este punto debo hacer un llamado al Gobierno Nacional sobre la concesión que se pretende restringida al rentable tramo Barranca-Barranquilla, olvidando el nodo logístico Honda–Salgar-La Dorada, lo que perjudica el interés nacional al dejar por fuera el segmento sur estratégico de la hidrovía, fundamental para el sistema intermodal de carga del país, ya que Purnio como punto cero de la navegación es alcanzable con un canal de 40 m a bajo costo, por ser un sitio no inundable que integraría carretera, ferrocarril e hidrovía con beneficio para Cundinamarca, Tolima, el Eje Cafetero y Huila, una región con un potencial de carga de seis millones de toneladas. [Ref.: La Patria. Manizales 2019-12-01]
Imagen10.30:Colombia–Ecosistemasamenazados(IAvH)yVulnerabilidadalcambioclimático(WFP)
RESUMEN:LosproblemasambientalesenColombia,generanungranimpactoseveronosólosobresu diversidadbiológicayelpatrimoniohídrico,sinotambiénparalapoblaciónylaeconomíadelpaís.Aún más,ensusdiferentesregionesyenespecialenlaAndinaylaCaribequesonlasmáspobladas,dada ladeforestaciónylosusosconflictivosdelsuelo,conlaamenazaasociadaalcambioclimático,habráque tomarprevisionesymedidaslocalesysectorialesdeadaptaciónambiental,acordesconlosplanesy estrategiasinstitucionalesdelordennacionalyaformuladosporelgobierno.
En Colombia, el segundo país latinoamericano en abundancia de agua y el segundo más biodiverso del mundo, sabiendo que solo tratamos el 11% del agua utilizada y que hemos deteriorado 27 tipos de ecosistemas de 85 identificados, caben dos preguntas: dadas las problemáticas relacionadas con minería ilegal, deforestación, pérdida de ecosistemas y contaminación de ríos y suelos, ¿cómo enfrentar los conflictos socioambientales?; y, para no dejarle a las siguientes generaciones, montañas deforestadas y erosionadas, y ríos contaminados y sedimentados, en un patrimonio natural cuya degradación se traduciría en desastres, ¿qué hacer para reducir pasivos ambientales? Como referente, un par de imágenes para ilustrar el problema colombiano: la primera, en el escenario urbano de la capital del país con siete millones de habitantes, que depositan a diario 6.400 toneladas de basura al relleno sanitario y que han convertido el río Bogotá en una alcantarilla, por la desbordada ocupación conflictiva del territorio en los fértiles suelos de la sabana, que en beneficio del mercado presiona la estructura ecológica secando humedales y arrasando reservas forestales; y la segunda para el medio rural en el Cauca, uno de los departamentos más azotados por la violencia que vive el país, por la implantación de un modelo de explotación agresiva de recursos mineros desconociendo derechos ancestrales y prácticas tradicionales del territorio, y la imposición de semillas transgénicas en detrimento de las nativas, que al entrar en conflicto con la dignidad y supervivencia de comunidades indígenas y afrodescendientes, estimulan los cultivos ilegales y dinamizan el problema.
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Pero a la compleja problemática ambiental de Colombia, se suma ahora otro desafío: la amenaza del cambio climático, uno de los problemas más importante de nuestros tiempos relacionado con un modelo de desarrollo energívoro y consumista, que presiona e instrumentaliza la naturaleza a costa de los servicios ambientales y de la biodiversidad, y cuyo desafío supera las diferencias culturales y económicas de las regiones del país, a tal punto que el MADS y las demás instituciones afines han debido formular planes y estrategias integrales que enfrenten dicho problema, cuya responsabilidad es de todos. Habrá que acelerar la transición hacia fuentes de energía más limpias y a bajo costo, reconvertir los sistemas de producción incorporando tecnologías amigables con el medio ambiente, y proceder a una gestión eficiente en el uso y manejo de suelos de cultivo y de aguas superficiales y subterráneas, que le ponga límites al mercado e involucre la cultura del saneamiento. Proteger los ecosistemas como bienes comunes de interés general, por ser soporte de la regulación hídrica comprometida por la deforestación y de la calidad del agua afectada por sedimentos y vertimientos, garantizaría un ambiente sano si dicha gestión, además de blindarse en políticas públicas, en el fortalecimiento institucional y en el cumplimiento de la ley, incorpora educación, investigación e incentivos.
En el caso de Manizales, la preocupación debe pasar por nuestras reservas forestales en las cuencas abastecedoras, amenazadas por megaproyectos mineros y urbanísticos que violan sus derechos bioculturales, al poner en riesgo los servicios ambientales y las especies que albergan; y en el de Caldas, por el alto nivel de deforestación fruto de un uso conflictivo del suelo en su escarpado territorio, donde al 2010 las coberturas en pastos y rastrojos del 40% contrastan con un precario 22% en bosques. Añádase, que los río Chinchiná, Otún y Quindío, entran en el top 10 de los más contaminados de Colombia, dados los vertimientos industriales y domésticos, y la huella hídrica gris de las zonas de producción ganadera, agrícola y minera.
Que sea esta la oportunidad para mencionar un proyecto fundamental e histórico para la historia ambiental de Manizales: la PTAR que se proyecta en los Cámbulos para tratar las aguas servidas del Sur de la ciudad, ladera que recibe 2/3 de la carga contaminante urbana estimada en cerca de 30 toneladas diarias, distribuidas así: 20 de origen residencial vertidas por igual a las cuencas Olivares y Chinchiná, y 10 más provenientes de la zona industrial. ¿Será conveniente unificar tratamiento de aguas en la misma PTAR incorporando el riesgo de socializar costos a través de tarifas compartidas entre ciudadanos dispuestos a recuperar el río, e industriales que podrían tratar aparte sus propios vertimientos? [Ref.: La Patria. Manizales, 2019.10.21]
A continuación una mirada general al agua en Colombia, un patrimonio que le aporta el 10% al PIB, amenazado por la deforestación, la minería, la contaminación por vertimientos y la presión sobre los ecosistemas estratégicos, y cuya problemática acentuada con el cambio climático obliga a tomar previsiones integrales de extremada urgencia y largo plazo, dado que pese a su abundancia en el país, según el IDEAM de 1.122 municipios, 521 consumen agua sin tratamiento alguno, en el 70% de ellos con riesgo para la salud y en el 21% sanitariamente inviable.
E1- El panorama del agua en Colombia no es alentador: mientras la demanda hídrica continúa expandiéndose, la oferta se afecta por factores como la deforestación, la degradación de los ecosistemas y la contaminación antrópica.
La crisis del agua que se expresa en descontrol hídrico y pluviométrico, y en sequías y desabastecimiento, obliga al desarrollo de políticas públicas ambientales que le apunten a un modelo urbano más humano y más verde, implementando una planificación con un enfoque biocéntrico y previsivo, donde se desarrollen instrumentos que permitan no sólo enfrentar la problemática socio-ambiental del riesgo asociado al
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cambio climático, sino también garantizarle a los colombianos el derecho al vital líquido, lo que implica el acceso al agua potable y a instalaciones sanitarias adecuadas.
Imagen10.31:ElaguaenColombia-Cuencashidrográficas,DemandadeaguayPermeabilidaddel suelo. FSalazarH2007;GIRH2010,IDEAM2002.
Habrá que proceder con una ocupación del territorio más responsable, soportada en estrategias participativas e incluyentes orientadas a la apropiación social de los procesos socioambientales, mediante una normativa para un ordenamiento territorial que contemple además de la adaptación al cambio climático y la función social y ecológica del suelo, el aprovechamiento responsable de los activos de la Estructura Ecológica Principal de cada territorio. En relación con la ley ambiental, requiere el país una reorientación socio-ambiental que le reconozca el verdadero carácter patrimonial al agua, al suelo y a la biodiversidad, en lugar de considerarlos un recurso y como tal un objeto de mercado, y que reconozca los derechos bioculturales de los territorios.
E2- Dado que la Constitución Política colombiana ha omitido enunciar el derecho al agua como derecho individual, y que la normativa está profundamente fragmentada, antes que preocuparnos por la escasez, deberá centrase el problema en la disponibilidad, acceso y buen uso del agua, y en la integridad de las zonas de interés ambiental y en los derechos bioculturales de los territorios. Además, habrá que enfrentar el flagelo de la contaminación hídrica, que en Colombia está concentrada en cerca de 100 municipios, entre los cuales sobresalen Bogotá, Medellín, Cali, Barranquilla, Cartagena, Cúcuta, Villavicencio, Manizales y Bucaramanga (ENA 1018).
Para el desarrollo del campo colombiano, además de implementar medidas estructurales que permitan corregir la enorme inequidad que expresa el índice de concentración de la propiedad de la tierra y el agua, el Nuevo Ordenamiento Territorial, deberá implementar políticas de ciencia y tecnología imbricadas con la cultura, para resolver la brecha de productividad que sume en la pobreza a los medios rurales. Para corregir el uso conflictivo del suelo, y en particular para resolver la enorme problemática de la deforestación y potrerización, el sector agropecuario deberá implantar la agroforestería y emplear las prácticas silvopastoriles; de lo contrario, además de hacer inviable el territorio, en uno o dos siglos como máximo, con criterios desarrollistas centrados en el crecimiento y por lo tanto en el consumo, en virtud de las falencias de un Estado débil y de una sociedad indolente y no previsiva, además de comprometer el futuro de nuestros hijos habremos agotado la biodiversidad del país.
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E3- Cada 22 de marzo se celebra “el día mundial del agua” centrando la atención en diferentes aspectos: para el 2019, fueron la calidad y cantidad del vital recurso, que pese a los enormes avances de las últimas décadas hacia un cambio histórico en materia de cobertura: actualmente, más de 768 millones de personas no tienen acceso al agua potable, según el Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (Unicef).
Colombia con el 5% del patrimonio hídrico mundial y un rendimiento hídrico que supera seis veces el promedio mundial y tres veces el de Latinoamérica, solamente trata de manera adecuada el 11% de los vertimientos que genera el país y en materia de cobertura, según el DANE aún requiere extender el servicio de acueducto que no llega a 3,6 millones de personas y el de alcantarillado para cubrir a 5,6 millones de colombianos que no lo tienen.
Al valorar la oferta hídrica superficial del país en un año medio según dicho estudio, mientras el 77,4% del volumen se concentra en las regiones Pacífico, de la Amazonia Pacifico y de la Orinoquia que son las más despobladas, el 13,5% le corresponde a la región Magdalena-Cauca y el 9,1% a la del Caribe que concentran el 80% de la población del país. Y en cuanto a la demanda de agua, donde el 15 % proviene de las aguas subterráneas, el sector agrícola representa el 33% del total y el hidroenergético el 12,8%. Según el Estudio Nacional del Agua ENA (IDEAM 2018)-, también tenemos grandes desafíos, ya que por conocimiento insuficiente el 71% de los acuíferos no pueden aprovecharse, y 391 cabeceras incluidas 9 capitales del país presentan alta susceptibilidad al desabastecimiento en temporadas secas de El Niño, de ellas el 70% ubicadas en la cuenca Magdalena-Cauca y el 22% en la región Caribe. E4- Urgen acciones estratégicas para enfrentar el riesgo hídrico para el suministro de agua en las tres capitales del Eje Cafetero, dado que las cuencas más comprometidas de toda la ecorregión son las de los ríos Chinchiná, Otún y Quindío, e Incluso, las cuencas del Combeima y río Toche para el caso de Ibagué, toda vez que en estas urbes se concentran la población y el PIB regional.
Entre los desafíos para lograr la sustentabilidad del territorio en un escenario de cambio climático, aparecen las problemáticas socioambientales en las zonas de recarga de la Ecorregión Cafetera, donde los procesos de potrerización y los usos conflictivos del suelo, al comprometer la regulación hídrica ponen en riesgo el suministro de agua para las capitales cafeteras.
Entre las zonas de recarga que alimentan las cuencas abastecedoras de Manizales, Pereira y Armenia, sobresale no sólo el Parque Nacional Natural de los Nevados y las zonas del Roble y Mesa de Herveo, sino también los bosques alto-andinos en las Reservas Forestales de Río Blanco y Chec para la capital caldense, el PNN del Santuario de Flora y Fauna Otún Quimbaya para la capital risaraldense, y el Distrito de Suelos de Cocora para la capital quindiana. Cabe anotar, que también la ecorregión cuenta con otras zonas de recarga, en los Páramos de Tatamá y Caramanta, y en el Bosque de Florencia. Y en cuanto a los acuíferos para toda la Ecorregión Cafetera, –además del extenso valle del Magdalena como gran reservorio–, están los valles del río La Vieja por la vertiente del río Cauca, cuyo potencial de agua subterránea se asocia con el glacis del Quindío, el valle del Risaralda y la zona de Santágueda. Para el efecto, se propone seguir el ejemplo de Pereira que blindó el agua extendiendo la figura de Parque Natural Nacional hasta el citado santuario para proteger las 5 mil hectáreas de la cuenca alta del río Otún haciendo uso de una figura de conservación de mayor jerarquía como lo es la de un Parque Natural Nacional, haciendo lo propio con las citadas Reservas Forestales Protectoras de Río Blanco, Chec, Combeima y Toche, y sobre todo en el Distrito de Suelos del Quindío como santuario que alberga el árbol nacional.
* Fuente: Epílogo del documento: “Agua como bien público“.
para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo.
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía.
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
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Figura A1a: El V.N del Ruiz. Fotografía de Jaime Duque Escobar Hipótesis para el prefacio
Una vez más estas notas para conmemorar una dolorosa fecha como la destrucción de Armero, con la intención de hacer una lectura de la coyuntura previa a la erupción del Ruiz del 13 de noviembre de 1985, de la que se deriven lecciones a partir de las experiencias científicas en torno a un desastre que según mi convicción pudo ser por lo menos mitigado, a pesar de que para entonces el Estado no contaba con políticas ambientales ni de planificación ligadas a la dimensión de los riesgos, y que nuestra sociedad tampoco había desarrollado esa cultura que demanda la apropiación del territorio buscando su adaptación a las amenazas naturales.
Al estar desprovistos de instrumentos que proveyeran la capacidad efectiva de intervenir, se dejó a su suerte a decenas de miles de pobladores expuestos y en sumo grado vulnerables, sobre un escenario severamente amenazado por una erupción claramente anunciada, y donde las acciones locales y nacionales de los diferentes actores sociales, resultaron asimétricas, fraccionadas e insuficientes.
Si bien ese es el fundamento de la hipótesis que presento, a mi juicio existieron otros factores contribuyentes, cuya intervención pudo desmovilizar o neutralizar de forma oportuna los precarios activos del Estado dispuestos para prevenir la tragedia.
Entre ellos, las ideas que me asaltan, discutibles si se quiere por quedar en el plano de las impresiones, es que pudieron más los intereses locales de quienes preocupados por la economía, reclamaban la “desgalerización” de la ciudad – término ahora aplicado en Pasto frente a las crisis del volcán Galeras-, y la irresponsabilidad de funcionarios claves justificándose en flacas y tardías acciones que desatendieron las oportunas recomendaciones de calificados expertos de UNDRO, para terminar calificando de apocalíptico el clamor de notables líderes locales, entre otros factores que finalmente restringieron al ámbito académico las inequívocas señales del volcán, tales como la cenizada del 11 de septiembre de 1985, además de la información obtenida de la historia eruptiva del volcán y del mapa preliminar de amenazas elaborado un mes antes de los acontecimientos, entre otras tareas así provinieran de un grupo inexperto del que hicimos parte al lado de varios compañeros que hoy faltan, tras haber entregado su vida en acciones científicas al servicio de la sociedad.
En dicha historia, la del volcán, el insigne investigador Jesús Emilio Ramírez S.J. en su obra Historia de los Terremotos de Colombia (1983), describía las erupciones del Ruiz de 1595 y 1845, dando cuenta de
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sendos flujos de lodo que se esparcen en el valle de salida del Lagunilla, hechos que coincidirán con lo acaecido en 1985, sólo que para entonces no existía la población de Armero, la que fuera fundada en 1895.
Los trabajos de Darrel Herd (1974), sobre vulcanismo y glaciación del complejo volcánico sumados a los de Franco Barberi para la investigación del proyecto geotérmico del cual participé, definitivamente le daban cimientos a las proyecciones del riesgo derivadas del reconocimiento histórico del Padre Ramírez. Si bien el motivo que nos congrega en cada efemérides es reflexionar para construir como colectivo, mi aporte partirá de lo que ya he consignado hace diez años para similar propósito, en “Las lecciones del volcán del Ruiz a los 20 años del desastre de Armero” (2005), de nuevas reflexiones hechas a partir de la lectura de los desastres naturales que continúan surgiendo en la geografía de nuestro convulsionado país, además de las experiencias ya vividas con la coyuntura volcánica en los dramáticos sucesos de 1985, e incluso las acumuladas desde el año 1979 cuando participaba de las investigaciones del potencial geotérmico del complejo volcánico Ruiz Tolima.
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FiguraA!b:CráterArenasdelVolcánNevadodelRuiz.Ingeominas
Para empezar, un poco de historia sobre los antecedentes, correspondiente a un primer período de esas inequívocas señales entregadas por el volcán, el de los meses previos a la erupción freática del 11 de septiembre de 1985, y en especial a la erupción magmática del 13 de noviembre de 1985.
La reactivación del Volcán Nevado del Ruiz se anuncia desde el 22 de diciembre de 1984 con ruidos y sismos locales, olores a azufre y manchas amarillas en la nieve, y las primeras advertencias llegan a Ingeominas iniciando 1985 con las recomendaciones de John Tomblin como responsable de la entonces Oficina de las Naciones Unidas para el Socorro en Caso de Desastres -UNDRO-, invitado para el caso a Colombia. Dos meses después se publica la noticia en el diario local La Patria, donde se dan a conocer los hechos, advirtiendo que la actividad de las fumarolas no era motivo de alarma.
El 23 de marzo de 1985 realizamos un seminario abierto y concurrido en el Aula Máxima de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, en el que se informa sobre una reactivación del Volcán, sus erupciones históricas y los riesgos, y los posibles eventos esperados frente a una erupción.
Todo esto se consigna en el Boletín de Vías y Transportes Nº53, donde se publica el resultado de una labor científica previa adelantada en el volcán por nuestro grupo de trabajo, compuesto por expertos voluntarios, profesores de las universidades Nacional y de Caldas, y miembros del Departamento de
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Geotermia de la Central Hidroeléctrica de Caldas CHEC, labor cuyo propósito era mapear el cráter activo, describir la actividad fumarólica, generar una información adecuada para dar respuesta a las crecientes inquietudes de la comunidad y sugerir lo que fuera del caso.
En mayo se recibe la visita del científico Minard Hall como delegado de UNDRO, quien reclama de nuevo la atención a las anteriores recomendaciones de dicha organización, expresa su preocupación por la persistente actividad del Ruiz, y de paso señala la necesidad de acometer una gestión para la atención oportuna del riesgo priorizando las zonas habitadas, tras mostrarnos en el lugar el potencial de flujos de lodo del edificio volcánico, asociado a la presencia de los glaciares y materiales de arrastre disponibles.
En julio, cuando ya se empieza a percibir el olor a azufre en Manizales, luego de intentar infructuosamente durante los meses precedentes obtener unos sismógrafos para iniciar el monitoreo del Volcán, y de haber recurrido al Cuerpo Suizo de Socorro para conseguirlos por otra vía gracias a una gestión iniciada por Hans Meyer, se establece Ingeominas aportando los cuatro sismógrafos y justificando su tardanza en la dificultad que tuvo para conseguir las piezas de repuesto; el hecho en sí y la precaria justificación permiten mostrar la importancia que se le daba al asunto en Bogotá.
En agosto llega el científico Bruno Martinelli como respuesta del Cuerpo Suizo de Socorro a una solicitud del Gobernador de Caldas y del Alcalde de Manizales, tras un mes de preparativos en el cual se decidió desarrollar la tecnología buscando adaptar los sismógrafos para operar en ambientes a temperaturas bajo cero grados, lo que suponía hacer uso de la electrónica militar. Indudablemente estos meses perdidos al lado de la inexperiencia que nos asistía, será una de las causas más relevantes en el trágico desenlace de los acontecimientos.
Para información de ustedes, varios de los que actuábamos éramos de algún modo parte del equipo organizado desde 1979 por Ariel César Echeverri, con la misión de investigar el potencial geotérmico del Ruiz; la mayoría ingenieros con 500 horas de instrucción en Geofísica entre los años 1983 y 1984 impartida por eminentes profesores de las escuelas italianas de Nápoles y Pisa, y dos entre los miembros del grupo, con estudios en Geotermia. Del equipo hacíamos parte entre otros, Néstor García Parra QEPD, la geóloga Marta Lucía Calvache y Bernardo Salazar Arango como miembros del Departamento de Geotermia de la CHEC, además del grupo de geoquímica de aguas termales de la Universidad Nacional liderado por la Profesora Adela Londoño Carvajal.
Luces y sombras de la tragedia
Figura A1c: ExtensiónespacialdeloseventosdelV.N.delRuizen1985.Fuente: www.tulane.edu
Estando presto a salir Bruno Martinelli para Suiza quien un mes antes había cambiado un volcán de África, el Niragongo, por el Ruiz, este geofísico de enorme dimensión humana debió esperar para la evaluación de la información sismológica recogida en los entornos del antiguo refugio del Ruiz donde se hospedaba, porque al medio día de ese 11 de septiembre se produce una erupción freática en el cráter Arenas, cuyas cenizas llegan a Manizales para despejar las dudas de los más escépticos.
Confieso que si bien desde 1979 estábamos investigando el tema de los volcanes, el evento nos llevó a esa extraña dimensión que señala Lévi Strauss en Tristes Trópicos, porque frente a semejante fenómeno estábamos como quien cree saber de un extraño lugar porque colecciona sus imágenes, al que no ha viajado para sentir su compleja naturaleza y experimentar su carácter.
Esta erupción temprana y desconocida que se hace sentir en la ciudad y genera pequeños flujos de lodo que cierran la vía a Murillo, le da la connotación suprarregional al riesgo, y sobre todo detona la ya aplazada confección del mapa de amenazas del Ruiz. De lo ocurrido en ella, a finales de ese mes el equipo de Ingeominas pudo establecer, no sólo la velocidad del pequeño flujo de lodo, sino también la certeza de su ocurrencia en caso de una erupción mayor, dato importante para estimar el tiempo disponible para evacuar a Armero.
Igualmente Ingeominas informa de un represamiento del Lagunillas en la vereda El Cirpe, consecuencia de actividades mineras, un elemento aislado pero fundamental porque vinculará al imaginario de esos pobladores la amenaza temida con la suerte de Armero, así la magnitud de tal represamiento con tan solo 200.000 m3 no compitiera en tamaño y alcance espacial con los voluminosos lahares históricos.
Tras el evento, se crea el Comité de Estudios Vulcanológicos de la Comunidad Caldense, bajo la coordinación de Pablo Medina Jaramillo con la secretaría científica de José Fernando Escobar como coordinador de Ficducal, fundación que reunía a las cinco universidades de Manizales y cuyas actas juiciosamente recolectadas dan testimonio de las actividades y esfuerzos de diferentes instituciones y autoridades de la ciudad, buscando darle buen trámite a una preocupante crisis que no encontraba el eco esperado en el gobierno nacional. Como ilustración: cuatro meses antes de la catástrofe aparece la famosa carta de la Jefe de la Oficina de Relaciones Internacionales del Ministerio de Educación, ofreciendo su mediación al gobernador de Caldas para que se le solicite por ese conducto a la Unesco “evitar que el volcán del Ruiz se reactive”.
A finales de septiembre, además del histórico debate del parlamentario caldense Hernando Arango Monedero, calificado de apocalíptico en una respuesta del Ministerio que justifica con un pálido balance sus acciones insustanciales, el citado Comité que también recibe las advertencias de UNDRO sobre la posible ocurrencia de flujos de lodo por el río Chinchiná, entre otros eventos de menor relevancia para Manizales, conoce del Censo efectuado por Corpocaldas a lo largo del drenaje de sus tributarios, y revisa una carta del Gobernador de Caldas para solicitarle al gobierno central acciones para atender la problemática. En ese estado de cosas, recuerdo haber solicitado incluir en ella tareas de preparación para la comunidad expuesta en las zonas de alto riesgo y llamar la atención al gobierno para proveer lo que se requiriera para atender los evacuados, incluyendo entre ellos los que moran dentro de un radio de 10 Km y los pobladores de Armero, además de los censados.
Para entonces, los temidos tremores del volcán identificados finalmente por Martinelli y reportados ahora por el equipo de sismología, a juicio de éste resultaban preocupantes; la columna de vapor alcanzaba alturas sostenidas que superaban los 10 km, y se implementaban estrategias informativas que hacían uso del manual de UNDRO para el debido manejo de las emergencias volcánicas. Además, la ya visible exacerbación de la actividad fumarólica era interpretada por nuestro grupo de geoquímica, como
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evidencia de que se empezaban a generar los efectos decisivos previstos por W. Giggembach sobre el tapón del cráter Arenas, y con ellos una posible reducción en la presión del sistema que conduciría a la erupción.
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El estado de la previsión Entrado octubre, aunque en tan corto tiempo son notables los avances alcanzados en la confección del mapa de riesgos encomendado al equipo de geólogos de Ingeominas y de la Universidad de Caldas, y por la implementación del modelo metodológico y teórico propuesto por el Neo Zelandés W. Giggembach, útil para la evaluación de la dinámica pre-eruptiva en función de la volatilidad variable de los componentes gaseosos de los fluidos volcánicos – según su composición dependiese de carbono, azufre o cloro, entre otros logros, también faltaba monitorear la topografía del edificio volcánico para advertir las posibles deformaciones causadas por incrementos en el campo de esfuerzos de darse el ascenso del magma.
FiguraA1d:Versiónpreliminardelmapadeamenazas.Ingeominas yU.deC.
Entonces se concretan gestiones en el Comité para satisfacer las deficiencias e incertidumbres sobre un proceso urgido de complementos instrumentales y conceptuales, como son traer hasta Manizales a Franco Barberi desde Italia, a Rodolfo Van der Laat desde Costa Rica y a Minard Hall desde Ecuador. Esto se logra, al igual que la traída de Darrel Herd del Servicio Geológico de EE UU, quien en concurrida conferencia en el Teatro 8 de Junio de la Universidad de Caldas desestima la ocurrencia de un desastre en caso de erupción, a pesar de haber señalado en el Comité la importancia de las tareas que hacíamos en virtud del riesgo existente.
Iniciando la segunda semana de octubre, aparece la versión preliminar del Mapa de Riesgos Potenciales del Volcán Nevado del Ruiz, donde además de consignarse la historia del Volcán se señalan las amenazas, entre las que se incluyen: riadas gasopiroclásticas a alta temperatura de alguna severidad con una probabilidad de 2/3 y alcance hasta los 20 km; flujos de lodo de hasta medio centenar de metros de potencia dependiendo del nivel de riesgo de las zonas, asignándoles una probabilidad del 100% en caso de erupción importante, riadas que alcanzaban en dicha cartografía todas las zonas que efectivamente se bañaron de lahares, entre ellas Armero; y también caída de cenizas con igual probabilidad extendiéndose solamente sobre una zona orientada hacia el noreste del cráter, y que por lo tanto excluía de caída de estos piroclastos transportados por el aire a sectores del occidente, omisión para la que sugerimos considerar esa posibilidad por el cambio de la dirección de los vientos regionales entre el verano y el invierno relacionado con la dinámica del clima bimodal andino, lo que se comprobaba con las cenizas del 11 de septiembre anterior y las que alcanzaron a Cartago en 1595.
Aunque hubo discrepancias sobre las características de los flujos piroclásticos, relacionadas no solamente con la distribución y alcance de los eventos, sino también con la inclusión de una erupción dirigida de ángulo bajo o blast, inclusión soportada en un depósito asociado a una erupción de alta energía que se observa sobre el talud de la vía a Murillo, por ser a nuestro juicio un evento poco probable que ameritaría otro tipo de manejo, siempre se consideró probable una erupción de entre 1 y 2 km3, con una columna eruptiva vertical y no de colapso, dado el coeficiente explosivo de nivel moderado bajo del magma andesítico del Ruiz, a diferencia de lo que puede esperarse de uno dacítico de nivel moderado alto como el de Cerro Bravo o el Huila, donde la columna eruptiva típica es de colapso, y por lo tanto con nubes ardientes de mayor alcance.
Entre tanto mientras las labores del monitoreo rudimentario continuaban, seguíamos confiados en que a falta de un sistema telemétrico el volcán se anunciaría a distancia y en que uno de nuestros miembros que permanecía en el lugar: el Ingeniero Bernardo Salazar Arango, exponiendo su vida para observar los sismógrafos allá, informaría en tiempo real por radio sobre cualquier evento de carácter sorpresivo: ambos, volcán y hombre, cumplieron a cabalidad, pero la última señal no fue suficientemente interpretada, como tampoco las que ya había dado el volcán anticipadamente desde horas de la tarde. Hasta aquí la corta extensión espacial y temporal del monitoreo sismológico y geoquímico, donde gravitaba la falta de observaciones de otras variables físicas, como las deformaciones que dependían de medidas geodésicas no implementadas, y de unas observaciones morfológicas, que al no ser sistemáticas a causa de las dificultades y condiciones ambientales, resultaban insuficientes: todo este acerbo impedía generar una línea base para el volcán, necesaria como instrumento para un diagnóstico adecuado y con suficiente aproximación, para calificar el grado de anormalidad de los fenómenos observados. Recuerdo cómo un día antes de la erupción, el grupo de geotermia descendió una vez más y por última vez al fondo del cráter Arenas, para tomar otra muestra de los gases intentando capturarlos en las fumarolas antes de que emergieran y entraran en contacto con la humedad del aire, para malograrse. En esta riesgosa expedición que incluía la tarea adicional de observar las eventuales dinámicas morfológicas, no se reportaron cambios significativos del cráter.
Pero al día siguiente, el de la erupción del 13, siendo las 7:30 PM cuando procedíamos a dar inicio al análisis geoquímico en el Laboratorio de la Universidad Nacional, observábamos las muestras obtenidas, con un aspecto turbio inquietante, asunto éste que sumado a los eventos preeruptivos del día, permite calificar la imposibilidad que teníamos de aventurar un pronóstico.
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Y a los pocos días de haber concluido la elaboración del mapa de amenazas, a pesar de la caída de cenizas que desde horas de la tarde afectaba a Armero, de las llamadas al cuerpo de bomberos de la “Ciudad blanca” efectuada desde uno de los municipios cordilleranos, de haberse informado el inicio de la erupción por la doble vía que se esperaba: la del volcán y la del hombre, los flujos de lodo estimados después en 100 millones de metros cúbicos, que descendieron raudos desde los glaciares del volcán nevado por las dos vertientes cordilleranas, avanzaron arrasándolo todo hasta alcanzar los poblados ubicados en los valles de salida de los ríos, pero la población no fue evacuada.
Por la vertiente del Cauca las riadas de lodo tardaron más de una hora hasta río Claro y parte de Chinchiná, y por la del Magdalena unas dos horas hasta Armero, transitando por la cuenca del Lagunillas, y dos horas hasta las partes bajas de Mariquita primero, para seguir luego a Honda por el Gualí. En Armero los lahares, masas donde participaron agua y sólidos casi por mitades, cubrieron con 2 m de lodos unos 30 km2 del valle, en varias direcciones incluida la del río Sabandija por el norte, ajena a este drenaje. Y como me he preguntado ahora: ¿por qué antes del 13 de noviembre no se produjo ninguna acción ante la advertencia expresa de que en caso de una erupción, Armero sería borrado por una avalancha? – esto de conformidad con lo que el mapa oficial mostraba desde su primera versión de inicios de octubre, así fuese preliminar.
Posiblemente el trabajo que emprendimos a la fecha fue tomado como un simple ejercicio académico, o también la sistemática preocupación por la información que se daba en la prensa, dudosamente calificada de alarmista, terminó con sus voces por apagar las luces de sensibles periodistas, y por desmantelar una estrategia que pudo contribuir a la necesaria apropiación social del territorio para lograr la prevención del desastre.
Calificados expertos de varios países, después de recopilar la información sobre los antecedentes y analizar los hechos, coincidieron en denominar lo ocurrido como “una catástrofe anunciada”, mientras aquí unos y otros rompían sus vestiduras amparados en la imposibilidad de predecir el comportamiento de un volcán, para decir que la suerte padecida por unos 25.000 colombianos fue culpa de la indómita naturaleza y olvidando de paso que los desastres no son naturales, así lo sean los eventos que los generan.
La erupción de 1595, tiene como antecedentes de importancia para estimar la duración de las fases preeruptivas del Ruiz, que la identificación del volcán por los conquistadores, se hizo varias decenas de años antes del paroxismo: hacia 1540 en crónicas desde Anserma y Cartago y hacia 1553 en un mapa desde Victoria Caldas y Mariquita.
En comparación con los eventos históricos del Ruiz acaecidos en 1595 y 1845, la segunda entre las tres erupciones históricas parece haber generado los mayores flujos de lodo, y la de 1985 no solo fue la de los lahares más modestos sino también la erupción de menor magnitud por volumen de lava erupcionado. Si por volumen la erupción del 19 de febrero de 1845, con unos dos km3 acumulados y vertidos tras 250 años de calma volcánica, pudo duplicar el volumen erupcionado en 1595, para la actual erupción después de 140 años de calma, el volcán podría disponer de al menos 1 km3 de magma, dado que lo se ha vertido ha sido solo una fracción de dicha unidad.
Respecto a la erupción de 1845, esto: la gran extensión de la fase de calma que le antecede, el tipo y característica de la erupción, al tratarse de un evento de mayor volumen, pero orientado y sin columna vertical notable, sumado a que el volcán no se anuncia con una actividad preeruptiva visible a distancia desde principios del siglo XIX, son hechos que permitirían inferir un taponamiento del cráter por aquella época, situación que no ocurre ahora donde el conducto del cráter Arenas funciona adecuadamente según lo ocurrido en el Ruiz desde 1985.
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En cuanto a los ambientes glaciares, mientras las dos primeras erupciones citadas se dieron durante una pequeña glaciación ocurrida entre 1550 y 1850, con picos fríos en 1650, 1770 y 1850, lo que se explica por una baja actividad solar, habrá que tener en cuenta el actual deshielo, donde los 29 km del manto de hielo del PNNN existente en 1979 se han reducido casi cuatro veces, como consecuencia del calentamiento global, fenómeno global donde inciden factores antrópicos (emisión de gases de invernadero y deforestación) y causas naturales (el incremento actual de la actividad solar).
Además, si bien la erupción de 1985 fue calificada de subpliniana o de nivel 3, al haber cobrado unas 25.000 víctimas mortales queda la lección para no subestimar estos eventos, dado que la del Ruiz (1985) con apenas 1/10 de km3 de magma vertido hasta ahora, por el número de vidas cobradas se ubica en el tercer lugar entre los desastres volcánicos más catastróficos del siglo XX, después del Tambora (1915) con 56.000 y del Krakatoa (1883) con 36.400 víctimas.
Esto es, hace 30 años a pesar del compromiso de la comunidad científica que asumió tareas, del esfuerzo de la Cruz Roja y de la Defensa Civil locales en materia de prevención, queda pendiente pagar un saldo que únicamente se liquida sin volver a repetir la tragedia de Armero. Y lo digo porque antes de la erupción del 13 de noviembre de 1985, previo al paroxismo de las 9:20 de la noche hora local, desde las 3:05 de la tarde hubo emisiones de ceniza, y antes del anochecer a modo de señal premonitoria la arena volcánica y fragmentos de pómez caían sobre al poblado tolimense, en un ambiente enrarecido por un extraño olor azufrado.
Todo, porque allí como en otros lugares se carecía de una instrucción precisa, de unos medios mínimos y de unos procesos previos de preparación adecuados, para que la población evacuara frente a un evento sorpresivo, el que también daba tiempo al menos para mitigar la desgracia. Esto es, la insuficiencia de la información gravitó, ya que no resultó suficiente la historia y que el mapa no se socializó; también faltaron las instrucciones y el protocolo para evacuar, señalando el por qué, cuándo, cómo y a dónde ir, por lo menos, e incluso, los simulacros del caso como parte de la información intangible.
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Luego de los sucesos de Armero, cuando se dan las frecuentes noticias sobre las crisis denlos volcanes Galeras, Huila y Cerro Machín, además de las del Ruiz, no dejamos de preocuparnos a pesar de saber que nuestros científicos de Ingeominas están altamente capacitados, que se hayan hecho estudios sobre el riesgo, y que se tienen mapas de amenaza y un eficiente sistema de monitoreo. FiguraA1f:Armero,antesydespuésdeldesastre,enUN-Periódico
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Esto porque a pesar de la existencia de un Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres que ha hecho grandes esfuerzos, se ha consolidado y reestructurado, siempre quedan como preguntas: ¿por qué las personas no evacuan y qué falta en términos tangibles e intangibles?
Como evidencia de lo primero, antes del terremoto del Quindío, el Comité Local de Emergencias del pequeño municipio de Pijao, epicentro del sismo, no sólo se reunía periódicamente y producía sus actas, sino que contaba con presupuesto y tomaba sus propias decisiones, tal cual lo hizo el 25 de enero de 1999 y días siguientes, a pesar de quedar incomunicado el poblado y desarticulada su comunidad del contexto regional y nacional.
También, porque lo de haber “galerizado a Armero”, posiblemente habría salvado a muchos armeritas de la hecatombe, del mismo modo que lo han hecho las comunidades indígenas de Belalcazar, Inza, Tesalia y otros asentamientos menores de Huila y Cauca en Abril de 2007, cuando tras las erupciones del Volcán Nevado del Huila se generaron lahares que llegaron al Magdalena, arrasando a su paso cultivos, vías y puentes por el cañón del río Páez, donde unos 5.000 habitantes rivereños expuestos a las avalanchas, previamente habían evacuado a zonas seguras.
La “galerización”, término extraño para entonces y para quienes no saben del Galeras, refuerza la dialéctica del discurso como herramienta estratégica para entender la problemática que existe en Pasto, donde se repite lo que se hizo en Manizales cuando se desdibujó una estrategia comunicativa, con expresiones como “aquí todos éramos vulcanólogos” cuya perversa intensión era detener el proceso de aprendizaje popular, en beneficio del mercado.
La dimensión social, política, cultural y económica de los desastres en Colombia, podría darnos esas respuestas que espero no se resuelvan con nuevos acontecimientos como los que se han vivido fruto de la imprevisión, por no comprender la naturaleza socioambiental de los conflictos en la construcción social del territorio, como lo ha sido el del proceso que explica el desastre de Armero.
Con las leyes de la Cultura, del nuevo Sistema Ambiental y de la Reforma Urbana, y en particular con la nueva Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, la LOOT, que pasa del enfoque municipal al de regiones y asociaciones de municipios, contemplando aspectos estructurales como la gestión integral del riesgo y el manejo responsable del medio ambiente, hoy se contempla la dimensión de los desastres y se consagra el derecho de la participación ciudadana; pero urge implementar la gestión del riesgo, primero, asegurando las acciones misionales de institutos como el Ingeominas y las de complemento de las autoridades ambientales; segundo, avanzando con los procesos de ordenamiento del territorio previendo los usos conflictivos del suelo; y tercero, fortaleciendo los procesos pedagógicos de apropiación social soportados en la participación comunitaria y de la sociedad civil.
Al respecto, mientras la Previsión a corto plazo que se relaciona con los procesos geodinámicos y afines, incluye las tareas de observación sistemática de variables físicas y el desarrollo de modelos, tal cual lo hace ahora el Observatorio Vulcanológico de Manizales, para la Previsión general que se materializa en mapas de amenaza para estudiar los riesgos naturales y asegurar el uso sostenible del suelo, en materia de cartografía y de acciones de las autoridades territoriales, aún encontramos profundas deficiencias, al igual que en los procesos del ordenamiento del territorio por no ser concebidos con enfoques del orden socioambiental.
Esta loable y muy difícil labor para el caso de los volcanes activos, la han desarrollado oportunamente los científicos de Ingeominas en los tres segmentos de los Andes colombianos; pero en los planes de desarrollo y ordenamiento territorial, y de ordenamiento ambiental de cuencas, sabemos hoy se obliga a contemplar la dimensión regional y a aplicar los mapas de amenaza durante los extensos períodos de
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calma sísmica y volcánica, para proceder con una ocupación no conflictiva del suelo en términos de exposición a la amenaza y mitigación de riesgos de esta naturaleza.
Me temo que con una visión de corto plazo y la baja propensión a las acciones estructurales señaladas, estaremos desaprovechando el esfuerzo de muchas instituciones del país, como la de nuestros observatorios vulcanológicos y sismológicos que han perdido algunos de sus miembros, comprometiendo la suerte de la Nación y exponiendo a varias comunidades vulnerables de Colombia en lugares donde el riesgo no resulta racionalmente mitigable.
REFERENCIA: Autor: Gonzalo Duque Escobar. Profesor de la Maestría en Enseñanza de las Ciencias Físicas y Naturales. U.N. de Colombia. Manizales, Noviembre 11 de 2015.
Imagen de portada: Fotografía del Volcán Nevado del Ruiz, por Jaime Duque Escobar http://en.scientificcommons.org
Nota: Este documento preparado para la conmemoración del trigésimo aniversario de la mayor tragedia socio-ambiental de la historia de Colombia, incluye algunos ajustes a la publicación inicial de 2005 y a Las Lecciones del Ruiz a los 25 Años del Desastre de Armero.
ImpactosdeunmodelodeexpansiónurbanaenManizalesquerespondealaespeculaciónconla plusvalía,sobrelosserviciosambientalesdelaciudadyunecosistemaestratégicovulnerableque albergaespeciesendémicasenpeligrodeextinción.
Imagen A2.a: Reserva Forestal Central (UPME) y PNN como áreas protegidas de Colombia (Wikipedia).
Esta nota se ocupa de la violación de los DERECHOS BIOCULTURALES DEL TERRITORIO, al permitirse un daño SEVERO y NO MITIGABLE sobre un bien fundamental de la Nación como lo es la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco -por las especies endémicas vulnerables y en peligro de extinción que allí se albergan-, y sobre un área de interés ambiental estratégica para Manizales -por los servicios ambientales que le entrega a la ciudad, entre ellos la regulación hídrica de la Cuenca, la estabilidad climática, y el suministro del 35% del agua para sus
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habitantes. “Por área protegida se entiende un área definida geográficamente que haya sido asignada o regulada y administrada a fin de alcanzar objetivos específicos de conservación.” (Ley 165 de 1994, art. 2). Abrirle paso en La Aurora a una urbanización de 2220 unidades residenciales para cerca de 10 mil habitantes que comportan una huella ecológica de unas 20 mil hectáreas, colindando con una Reserva Forestal Protectora de 4936 hectáreas, es llevar la “jungla de concreto” a un predio que por cumplir funciones de contención o de Zona con funciones de amortiguamiento ZFA, de conformidad con el Decreto 2372 de 2010 debe destinarse a la prevención y mitigación de los impactos que le genera la ciudad al frágil bioma andino en dicha área de interés ambiental, para la cual los estudios previos contratados por la CAR en 2014 han recomendado un ancho de 700 m.
ImagenA2.b:enrojo,LaAuroraalindesdelaReservaForestalProtectoradeRíoBlanco:alreducirlaZonacon FunciónAmortiguadoraasumínimaexpresión,conTierravivaa140mdelareservasedestruiráelbosquede nieblaafectandodemodoseveroeirreversibledichareserva.Imagen:PlanParcialdeLaAurora,enCentrode EstudiosyGestióndeDerechosparalaJusticiaEspacial.
Además, si según la Ley 388 de 1997, Artículo 2, “el ordenamiento del territorio se fundamenta en los siguientes principios: la función social y ecológica de la propiedad; la prevalencia del interés general sobre el particular; y la distribución equitativa de las cargas y los beneficios”; y también , si al tratar sobre la función pública del urbanismo, entre los fines del ordenamiento el Artículo 3 de dicha Ley señala, que los procesos de cambio en el uso del suelo en aras del interés común, deben “procurar su utilización racional en armonía con la función social de la propiedad a la cual le es inherente una función ecológica, buscando el desarrollo sostenible”; y que se debe “propender por el mejoramiento de la calidad de vida de los habitantes, la distribución equitativa de las oportunidades y los beneficios del desarrollo y la preservación del patrimonio cultural y natural”, ¿se estaría violando la normatividad ambiental y del ordenamiento territorial del país?. Como elemento para sustentar el daño que debe prevenirse, se argumenta que la URBANIZACIÓN TIERRAVIVA ubicada en el predio LA AURORA, al emplazarse a tan solo 140 m de la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco, ocasionará además de impactos por ruido, contaminación lumínica y radiación térmica DIEZ MIL VECES SUPERIORES a los impactos que recibe el Parque Nacional Natural de LOS NEVADOS por las capitales cafeteras localizadas a catorce kilómetros de dicho parque, el daño irreparable del bosque de niebla en el bien que se protege, como consecuencia de la afectación del ciclo hidrológico en el lugar, dado el “efecto de pavimento” de la ciudadela sobre la precipitación, la infiltración y la evapotranspiración, e incluso sobre la precipitación dado que entre las funciones de un bosque está la regulación hídrica y pluviométrica, tal cual se ha señalado en el ítem 8.8.1- Bosques en la cultura del agua. Es que con el incremento de la temperatura en el lugar, ocasionado por el efecto de pavimento de la urbanización, además de los efectos sobre la hidrología, generados por la reducción de la intercepción de agua de precipitación y de vapor de agua de las nubes, también se producen alteraciones en los ecosistemas, como lo son la pérdida de especies que dependen de un nivel promedio alto de la condensación de las nubes. Ver: Evaluación del estado bosques de niebla bosques de niebla y de la meta a 2010 en Colombia (IAvH 2007).
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La anterior cuantía de los impactos, se explica por estar TIERRAVIVA-LA AURORA, CIEN VECES MÁS CERCA de la RFP de Río Blanco, en comparación con la distancia QUE SEPARA A LAS CAPITALES CAFETERAS DEL PNN LOS NEVADOS; esto según la física elemental ya que los efectos ondulatorios como sonido, luz y radiación térmica varían con el inverso del cuadrado de la distancia, de conformidad con ley que presenta Johanes Kepler en 1604 al publicar “AdVitellionemparalipomena,quibusastronomiaepars optica traditur”, un tratado dividido en once capítulos, los cinco primeros dedicados a cuestiones de óptica y los restantes de astronomía. Ver: Ley de la Inversa del Cuadrado en Wikipédia.
El Cambio Climático y el Bosque de Niebla
ImagenA2.c:EscenariosdeCambioClimático2011-2100paraCaldas,enlaqueseadviertelaamenazade precipitaciónaltaparalacuencadelRíoBolanco-Olivares.IDEAM(2015)
Ahora, si se toma en consideración la amenaza del cambio climático en el lugar, ya que según los Escenarios de Cambio Climático 2011-2100 entregados por el IDEAM en 2015 para Colombia (Ver Imagen), anunciando que el aumento de la temperatura media en para el país entre 1971 y 2000, sería de 0.13°C/década, entonces habrá que pensar en la necesidad de ponerle límites a los procesos de expansión urbana que presionan los ecosistemas andinos, máxime si se añádase a lo anterior que el cambio altitudinal para las zonas de vida, será de 170 m por cada grado centígrado. También el modelo del IDEAM prevé escenarios de cambio climático respecto al período de referencia 1971-2000, donde la temperatura promedio del aire aumentaría así: en 1.4°C para el 2011-2040, en 2.4°C para 2041-2070, y en 3.2°C para el 2071-2100. Y que a lo largo del siglo XXI los volúmenes de precipitación, que decrecerían entre un 15% y 36% en zonas de las regiones Caribe y Amazónica, aumentarán más del 20% en la Región Andina y parte de la Región Pacífica. Señala igualmente el IDEAM que la humedad relativa del país disminuiría, especialmente en La Guajira, Cesar, Tolima y Huila. Otras investigaciones sobre el calentamiento global, como el trabajo de José Daniel Pabón Caicedo, que se muestra en el anterior panorama de Temperatura, Precipitación y Humedad Relativa para el país (Imagen anterior de José D. Pabón C), resulta consistente con lo estimado por el IDEAM.
Ahora, entre las medidas de adaptación al cambio climático que señala Corpocaldas para enfrentar la amenaza sobre la biodiversidad, están:
ImagenA2.d:CambioClimáticoenColombia,JoséD.PabónC
“• Definir Áreas de Interés Ambiental – AIA para conservar la diversidad. • Armonizar las figuras de conservación y protección con las autoridades indígenas. • Declarar en una figura de conservación, las cuencas abastecedoras, áreas de protección, sitios sagrados y áreas por encima de 2.200 metros de altitud. • Realizar un estudio de especies forestales nativas, que ayude a tomar decisiones de siembra de árboles según el tipo de suelo y su susceptibilidad a la erosión. • Implementar un programa de guardabosques para la protección y conservación de Áreas de Importancia Ambiental. • Conservar las fajas forestales protectoras de las fuentes hídricas, y nacimientos. • Definir Áreas de Interés Ambiental – AIA para conservar la diversidad biológica y gestionar su declaratoria. • Crear y delimitar corredores biológicos para recuperar áreas de importancia ambiental. • Comprar terrenos aledaños a las microcuencas para reforestación. • Ordenar las cuencas, como una estrategia de adaptación al cambio climático, con el objetivo de asegurar el suministro de agua potable y la preservación de los ecosistemas. • Implementar programas de gestión ambiental para la conservación del suelo, la fauna y la flora. • Crear un vivero municipal.” Ver: Agendas de Cambio Climático: Subregión Centro Sur – Caldas.
DadoquelaamenazarelacionadaconelrégimendeprecipitacionesesensumoaltaparalaReserva (incrementosdemásdel40%),¿porquénoaplicarestoeneláreadeLaAurora? Véase: Agendas de Cambio Climático. La Merced – Caldas.
Además, los frágiles ecosistemas altoandinos como el de Rio Blanco con sus bosques de niebla en la interface entre la RFP y su ZFA sometida a un estado actual de gran presión y amenaza global, son altamente vulnerables al cambio climático (Versegún Bubb et al. 2004, citado en: Evaluación del estado bosques de niebla bosques de niebla y de la meta a 2010 en Colombia (IAvH 2007).
Estos bosques nublados también llamados bosques nubosos de montaña, son un ecosistema fuertemente influenciado por fenómenos climáticos, especialmente por la persistente humedad condensada en forma de nubes o niebla en la superficie, son en realidad muy vulnerables y están formados por una densa comunidad de árboles, constituidos por plantas de origen templado y tropical, con predominio de la flora tropical. Caracterizados por una alta biodiversidad y endemismos, al contar con aproximadamente con 150 especies de plantas, 120 de aves, 40 de orquídeas, 15 de mamíferos, 50 de mariposas y 5 de mamíferos -además de especies frutícolas y medicinales nativas-, los bosques de niebla demandan elevada humedad y copiosas precipitaciones, razón por la cual son ecosistemas altamente vulnerables a los cambios climáticos regionales causados por la potrerización y la expansión urbana. Su cercanía a Manizales, los ha hecho vulnerables a las presiones antrópicas, entre ellas la construcción de vivienda, la deforestación y la ganadería. El estudio del Humboldt del año 2007 estableció que en 80 municipios en 19 departamentos de Colombia, entre ellos Caldas con sus bosques de niebla como los de Manizales en Río Blanco
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y Aranzazu en la vereda El Laurel (Ver: Evaluación del estado bosques de niebla bosques de niebla y de la meta a 2010 en Colombia (IAvH 2007).
En dicho documento, se advierta sobre otros impactos negativos potenciales del calentamiento global sobre el bosque de niebla analizados por Still et al. (1999) y Foster (2001) y sobre los impactos climáticos que sobre los bosques de niebla tiene la deforestación en tierras bajas (Lawton et al. 2001).
La Zona con Función Amortiguadora ZFA
ImagenA2.e:Izq:ZFAenlaReservaForestalProtectoradeRíoBlanco.Der:ZonasdeReservasForestalesen Colombia.
Debido a que algunas áreas de interés Ambiental de la Nación, que se declaran a perpetuidad con el objeto de proteger la biodiversidad, están rodeadas de zonas habitadas y de otras áreas con actividades productivas que generan impactos desfavorables para los ecosistemas, las Reservas Forestales Protectoras al igual que los Parques Naturales Nacionales y que los Distritos de Suelo, deben blindarse con unos anillos de contención o ZFA cuyo ancho o radio de acción, según estudio elaborado para el SIDAP Caldas que contrata Corpocaldas en 2014 con la Fundación Grupo HTM -misma que formuló la Estructura Ecológica de Manizales en 2013-, son:
• 1000 metros cuando se trate de un Parque Natural Nacional.
• 700 metros cuando el anillo de contención protege una Reserva Forestal Protectora.
• 500 metros, cuando protege un Distrito de Suelos. Ver: Pag 31 en “Mecanismos para la articulación de zonas con función amortiguadora de áreas protegidas regionales al ordenamiento territorial”. María Isabel Ochoa, Alba Lucía Marín; Diana Marcela Otálvaro, Fundación Grupo HTM (Hábitat – Territorio – Medio Ambiente) 2014. Medellín – Colombia. Igualmente, para apreciar las distancias, además de las Imágenes A2b y A2f, véanse las Imágenes 5.8 y 5.9.
En la eco-región cafetera tenemos el Parque Natural Nacional de los Nevados, cuyo anillo de contención debería ser de un kilómetro (1.000 metros), de acuerdo con el estudio anterior de la Fundación Grupo HTM; ese anillo de contención denominado por ley ZONA AMORTIGUADORA, - (Véase Imagen 5.8), tiene la función de proteger al Parque Natural de los impactos que generan las zonas urbanas de la ecorregión cafetera -entre ellas Manizales y Pereira que se encuentran a una distancia de 14 kilómetros del parque, distancia medida en línea recta-. Otros Parques Naturales Nacionales no necesitan anillo de contención, porque las ciudades se encuentran muy aisladas de los mismos, pero en este caso las ciudades se encuentran a 14 km del PNN de los Nevados.
Ahora bien, el Decreto 2372 de 2010 en su artículo 31, establece ZONAS CON FUNCIÓN AMORTIGUADORA (ZFA), en el caso de las Reservas Forestales Protectoras como Río Blanco en Manizales y el Río Combeima en Ibagué, para proteger a perpetuidad los ecosistemas que allí se albergan, de los impactos que generan los habitantes de las ciudades cercanas, en este caso Manizales e Ibagué. En el POT de Manizales, las ZFA son ZONAS CON
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DESARROLLO CONDICIONADO, en los que se admiten usos sostenibles tendientes a atenuar y prevenir las perturbaciones sobre las áreas protegidas, y contribuir a subsanar alteraciones que se presenten por efecto de las presiones en dichas Áreas, cumpliendo con los objetivos de conservación de cada área, de acuerdo a las determinantes ambientales definidas por Corpocaldas.
Entonces ¿qué debe hacer una Zona con Función Amortiguadora ZFA o anillo de contención?- Según el Artículo 31 del Decreto 2372 de 2010, la función amortiguadora debe hacer como parte de los criterios para la definición de las determinantes ambientales de que trata la Ley 388 de 1997. Dichos determinantes están orientados a que los municipios dispongan de los insumos y sustento técnico para reglamentar a través del POT, la clasificación y uso del suelo, y los aprovechamientos y mecanismos de Gestión en las ZFA.
ImagenA2.f:LosconflictosenelterritoriodeManizalesyponderacióndelosfactoresdealteración.Fuente: FundaciónGrupoHTM.
Por lo tanto, las ZFA de una Reserva Forestal protegida corresponden a una franja colindante, externa y adyacente, no necesariamente continua al área protegida, que tiene múltiples propósitos, como lo son conformar la barrera de protección para aislar los procesos de alteración; complementar la Reserva para garantizar sus procesos ecológicos y consolidar un área donde de que armonice la función ecológica con los procesos del desarrollo socioeconómico del territorio y sus comunidades. Según la Fundación Grupo HTM, la zona periférica, continua y paralela al límite del área protegida, la que se denomina la ZFA, es “el Anillo de contención: concebido como un mecanismo de gestión del suelo a manera de figura de “aislamiento” del área protegida para reforzar el control a la expansión de los procesos de ocupación y transformación. Al interior del anillo de contención se pretende hacer reconocimiento de los desarrollos urbanísticos y de edificaciones e infraestructuras existentes pero no podrán tener lugar nuevos aprovechamientos, ni fraccionamientos prediales, ni construcciones”
Dado lo anterior, en el caso de La Aurora como ZFA, el predio tiene que proteger a la reserva de los impactos que le generan la zona urbana de Manizales, como la producción de dióxido de carbono -CO2 por la respiración de sus habitantes y por el uso de gas natural y de vehículos con motores de combustión. Súmese a esto el que la ciudad como una jungla de concreto al ir avanzando sobre el estratégico bioma andino, además de alterar la temperatura y con ello el clima y la regulación hídrica de la cuenca, destruyendo el frágil bosque de niebla en el lugar, aporta ruido y luminosidad entre otros impactos que necesariamente perturban los ecosistemas que debe preservar la Reserva Forestal de Río Blanco.
Pregunta:
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¿PoseelaReservaNacionalNaturalProtectoraRíoBlanco,unanillodecontenciónoZFAquelaproteja delosimpactosdelaciudaddeManizalesubicadaatansolo1.4kilómetros?
La respuesta es claramente que NO. La declaratoria en 2.003 de la zona de expansión La Aurora, le cercenó a la RFP de Río Blanco el derecho a poseer un área con función amortiguadora (SFA), y a pesar de que el Plan de Ordenamiento Territorial POT 2.017-2.031 le devolvió a esta área su carácter rural, la Curaduría 2 de Manizales basada en actos administrativos realizados con antelación, expidió licencias de urbanismo y construcción para erigir una ciudadela concentrada en el anillo de contención de la reserva Río Blanco, sin importar que “detrás de los frentes de alteración vecinos, que demuestran procesos de deterioro y degradación con posibilidades de expandirse sobre el APN y los elementos vecinos que soportan su conexión ecológica regional” (Estudio de HTM Pag 14).
ImagenA2.g:ReservaForestalProtectoradeManizales:Especiesprotegidas. Corpocaldas.
Es que los fundamentos para establecer el ancho de la franja o ZFA entre Tierraviva y la RFP de Pío Blanco, se concretan en la Tabla 1. Indicadores de los sistemas de alteridad - Pgs 23 y 24 del citado documento. (Ver Estudio de la Fundación Grupo HTM)
Como reflexión, al urbanizar una ZFA, un ecosistema tan frágil como lo es su bosque de niebla, elevando el índice de escasez hídrica al afectar el ciclo hidrológico, sustituyendo ecosistemas rurales y naturales por densas áreas urbanas, ocasionando cambios y fragmentación de los ecosistemas, elevando indicadores de presión demográfica como el tamaño de población, y de presión económica por la actividad propia de un medio urbano, entonces, las consecuencias de la ciudadela Tierraviva serían nefastas para la Reserva Forestal de Río Blanco
Según la Fundación Grupo HTM, los OBJETIVOS DE AMORTIGUACIÓN, contemplan dos PROPÓSITOS DEL MANEJO:
• La Productividad Sostenible, El Equilibrio urbano
• De desarrollo regional / local sostenible
En el primer Propósito (Productividad Sostenible), las diferentes claves apuntan Desarrollo en ganadería sostenible, Desarrollo productivo sostenible, y Polos de desarrollo productivo sostenible.
Pero en el segundo Propósito (Equilibrio urbano), el elemento clave está en actuar sobre los Suelos urbanos y de expansión con condiciones para la función amortiguadora, razón por la cual, la única categoría DE ZONIFICACIÓN que procede debe ser el Control de la expansión urbana. Ver Figura 19. “Alineación entre objetivos de amortiguación, propósitos de manejo y elementos clave para la zonificación”- en el Estudio de HTM, Pag 29.
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Un sencillo análisis matemático, aplicando los fundamentos de la Ley de Kepler (Ver Guía Astronómica, Cap 11, Num 11.3, Figura 11.9 y Newton, Diapositiva 35) sobre la variación de la intensidad de la luz con inverso del cuadrado de la distancia, para comparar la magnitud de impactos por fenómenos ondulatorios en escenarios a diferentes distancias, permite obtener algunas conclusiones.
Comparación de impactos sobre la RFP
Distancia entre el PNNN y Manizales: 14 kilómetros
Distancia entre la RNFP de RB y Manizales: 1,4 Kilómetros.
Distancia entre la RNFP de RB y Tierraviva: 140 metros
Por lo tanto, teniendo en cuenta que los impactos de los fenómenos ondulatorios varían de manera inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, siendo α la notación matemática de proporcionalidad, se tiene la siguiente ecuación para comparar los impactos:
Impacto α 1/(distancia)2
Aplicando lo anterior si la distancia entre el Parque Nacional Natural de Los Nevados y Manizales, es 10 veces inferior a la distancia entre la RNFPRB y esta misma ciudad, entonces:
Primera conclusión:
Manizales genera un impacto cien veces superior sobre la Reserva de Río Blanco, que el que le genera al Parque Nacional Natural de los Nevados y para el cual posee una Zona Amortiguadora de un kilómetro que le permite protegerse de los impactos urbanos de una ciudad como Manizales.
Pero Tierraviva, urbanización proyectada y en ejecución ubicada en La Aurora, sobre una Zona con Función Amortiguadora; se encuentra a 140 metros de la Reserva Río Blanco que debe proteger, mientras que Manizales está a 1,4 kilómetros de dicha reserva, o sea a 1400 metros.
Segunda conclusión: Tierraviva en La Aurora genera un impacto cien veces superior sobre la Reserva Río Blanco, que el impacto que le generaría a esta reserva estando dicha urbanización tan lejos como Manizales.
Y finalmente, comparando los impactos de Tierraviva sobre la RFP de Río Blanco contra los impactos de Manizales sobre el PNN de los Nevados, dado que la relación de distancias es 1 a 100, tenemos:
Tercera conclusión: Tierraviva generará impactos negativos por fenómenos ondulatorios como los señalados sobre la Reserva de Río Blanco DIEZ MIL VECES SUPERIOR, al impacto que le generaría al PNNN esta ciudadela desde la ciudad de Manizales
Esta última conclusión lleva a la siguiente pregunta: conociendo la magnitud de los impactos de Tierraviva sobre Río Blanco cuya cuantía es DIEZ MIL VECES SUPERIORES a los que generan las capitales cafeteras sobre el Parque Nacional Natural de los Nevados, donde el anillo de contención es de 1 kilómetro (1.000 metros), entonces ¿Cuál es la dimensión de la ZFA que se requiere para proteger a Río Blanco de Tierraviva? Esto es lo que ya ha resulto HTM en su estudio de 2014.
No obstante, la autoridad ambiental CORPOCALDAS se conformó con una franja “alelopática” cuando los efectos de fenómenos ondulatorios (el caso de la luz, el ruido y el efecto térmico...), que generaría la construcción de Tierraviva sobre la RFP ubicada al lindes, sin considerar el daño severo e irreversible sobre el bosque de niebla, y las iones en la regulación hídrica y el microclima en el entorno y sobre la RFP de Río Blanco
La autoridad ambiental y las autoridades del municipio se conformaron con el hecho de que la constructora argumentara que va a reducir 10 veces la huella de carbono, es decir que van a emitir 10 veces menos gases efecto
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invernadero que otras edificaciones, cuando el sólo hecho de ubicar cerca de 10 mil habitantes al lado del bien que se protege, aportando una huella ecológica de 20 mil ha, cuantía 4 veces mayor al tamaño de la Reserva, va a generar impactos incalculables, severos y no mitigables sobre sus ecosistemas. Añádase, que la huella de carbono también depende del consumo de los habitantes (uso de gas, los consumos, la preparación de alimentos, el carro, la respiración...) razón por la cual el residente de Tierraviva por su estrato socioeconómico y nivel de vida, tendría una huella que podría superar la de un habitante promedio de Colombia como lo sería el de Neira.
La autoridad ambiental y las autoridades del municipio dieron licencia para una construcción concentrada tipo ciudadela con alrededor de 10.000 personas - tantos habitantes como posee el casco urbano de Neira-, sobre un área con función amortiguadora, porque creyeron el argumento que una ciudadela puede cumplir con una función amortiguadora para proteger un área que preserva un ecosistema fundamental de doble importancia, por ser fundamental para la Nación y para la ciudad. Quienes autorizaron las licencias creyeron ciegamente en los estudios realizados por la constructora, estudios que aunque no se controvierten no son pertinentes para un área que debe cumplir una función amortiguadora, ya que sólo se ocupan de amortiguar los impactos internos de la urbanización sobre el predio, pero no de cómo la ZFA cumple la función de amortiguar los impactos de la ciudad sobre la RFP.
No existe ningún estudio de la urbanizadora, ni de CORPOCALDAS, ni de la autoridad municipal, acerca de cómo podrá el predio La Aurora convertido en ciudadela, cumplir con la función de un bosque natural: capturando CO2, produciendo oxígeno, interrumpiendo el efecto luminoso de Manizales sobre la reserva, y atenuando el ruido y demás impactos de naturaleza antropogénica. Al contrario, la ciudadela generaría ruido, luminosidad, produciría gas carbónico, consumiría oxígeno, generaría basura, 10.000 habitantes y sus mascotas que en el lugar aumentarían la huella ecológica y una mayor demanda y presión sobre los recursos naturales, y eso según el Artículo 31 del Decreto 2372 de 2010, es justamente lo que no puede ocurrir, cuando señala que una Zona con Función Amortiguadora ZFA “deberácumplirunafunciónamortiguadoraquepermitamitigarlosimpactosnegativos quelasaccioneshumanaspuedancausarsobredichasáreas.Elordenamientoterritorialqueseadopteporlos municipiosparaestaszonasdeberáorientarseaatenuaryprevenirlasperturbacionessobrelasáreasprotegidas, contribuirasubsanaralteracionesquesepresentenporefectodelaspresionesendichasáreas,armonizarla ocupaciónytransformacióndelterritorioconlosobjetivosdeconservacióndelasáreasprotegidasyaportarala conservacióndeloselementosbiofísicos,loselementosyvaloresculturales,losserviciosambientalesylosprocesos ecológicosrelacionadosconlasáreasprotegidas.LasCorporacionesAutónomasRegionalesdeberánteneren cuentalafunciónamortiguadoracomopartedeloscriteriosparaladefinicióndelasdeterminantesambientalesde quetratalaLey388de1997”.
Principio de precaución:
ImagenA2.h:ReservaForestalProtectoradeRíoBlanco:Zonasdevida;ZonificaciónambientalyConflictosde usodelsuelo;yEstructuraEcológicaPrincipaldeManizales(CorpocaldasMunicipiodeManizales).
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Cuando se trata del dilema dólares o preservación, o de poner en riesgo la función social y ecológica de la propiedad cuando en nombre del desarrollo de forma no sustentable, se instrumentaliza la naturaleza, se propone apelar al “Principio de prevalencia”, soportados en tres elementos: es un daño no mitigable, además de nivel significativo, y que se ocasiona sobre un bien fundamental. Como referente, al ubicar sobre 250 m del perímetro en vecindades de la Reserva de Río Blanco 2200 viviendas para 10 mil habitantes en 12,5 ha, lo que equivale a 204 mil habitantes por Milla cuadrada, tendremos un escenario 3,7 veces más denso que las ciudades Europeas donde la densidad media es de 55 mil habitantes por Milla cuadrada, y 12,7 veces más densa que las ciudades Norteamericanas donde dicho parámetro es de 15 mil habitantes por Milla Cuadrada.
Por lo tanto, para prevenir un ecocidio, en primer lugar amparados en la Ley 99 de 1993 y soportados en tres elementos: evitar un daño no mitigable, además de nivel significativo, y que se ocasiona sobre un bien fundamental de la Nación y del Municipio, apelamos al “Principio de prevalencia o precaución”, consagrado en su Artículo 1, numeral 6, que expresa: “cuandounaactividadhacesurgiramenazasdedañoparaelmedioambienteolasaludhumana,sedebentomar medidasdeprecaución,inclusosinosehanestablecidodemaneracientíficaplenaalgunasrelacionesdecausaefecto” Súmese a lo anterior, que para cumplir la Ley 165 de 1994 con la cual el país aprueba el “Convenio sobre la Diversidad Biológica” para acoger el Protocolo de Río de 1992, y acogernos a los principios rectores de la Ley 388 de 1997, se deberán declarar actos espurios, tanto la declaratoria de Zona urbana hecha en el POT de 2003 para los sectores de La Aurora y Betania, como la sustracción de sendos predios de la Reserva Forestal Centra por parte del MADS en 2013, atendiendo solicitud que le hace el Municipio en 2010, al igual que las licencias ambiental y de construcción concedidas al proyecto Tierraviva para llevar urbanizar un predio con que sirve de Anillo de contención o ZFA para la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco, por tratarse de actos administrativos que entran en conflicto severo con los derechos bioculturales de un territorio estratégico, en detrimento de una reserva forestal protectora que le pertenece a la Nación, y del interés general de Manizales.
3-Manizales:delaaldeacafeteraalaciudadfragmentada. Portada: Manizales, de la plaza de mercado a la plaza pública. Fuentes: Grupo Historia y Fotografías Antiguas de Manizales y Tripadvisor.com
1. Referentes bióticos de la Estructura Ecológica; y Manizales: “la perla del Ruiz”. Fuentes: 1- Redbus.co; Corp. Aldea Global y R. Semana.com; 2- Blogs.iadb.org
Surgirá Manizales en 1849 sobre tierras del Sur de Antioquia que, si en épocas precolombinas fuera territorio de Quimbayas y durante la conquista se había explorado por Jorge Robledo (1539-41), para el Siglo XIX será el primer escenario de la colonización antioqueña del siglo XIX. Todo esto ocurre sobre la margen derecha del corredor medio del Río Cauca sobre un ramal de la vertiente occidental de la Cordillera Central, donde dicho fragmento del medio tropical andino de clima bimodal que se extiende desde el Complejo Volcánico del Ruiz hasta el cañón del Cauca, pasa por los escarpes tectónicos activos de los depósitos fluvioglaciares cuaternarios de la cuenca del río Chinchiná, cuya escarpada topografía como expresión de la falla de Romeral, suavizada con mantos de ceniza volcánica de Cerro Bravo en su mayos cuantía, se cubrían con frondosos guaduales en la interface entre los bosques de niebla en las tierras frías y los bosques secos más bajos, una cobertura que a costa de la biodiversidad por más de 200 años se ha venido arrasando, y en mayor proporción hasta entrando el Siglo XX para cultivos de café y potreros. Sobresale en el paisaje manizalita el Cerro Sancancio donde Fermín López procedente de Salamina se establece en 1837, abriéndose el camino para la fundación a Marcelino Palacios, Manuel Grisales, Victoriano Arango y Antonio Ceballos.
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La aldea de bahareque.
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Ésta Manizales de épocas remotas ubicada a 2100 m de altitud en la Ecorregión Cafetera de Colombia, es el referente de un territorio cuya historia temprana se soporta en una estructura económica caracterizada por la distribución equitativa de la tierra y del ingreso, consecuencia del proceso colonizador asociado a las corrientes migratoria del siglo XIX, lo que se expresa en una caficultura de pequeña y mediana superficie, y en un modelo agrario de mano de obra asalariada que permite apalancar un sistema capitalista en lugar del modo de servidumbre propio de las empresas terratenientes, existentes en las provincias del Cauca y Cundinamarca. Aunque el poblado fundacional evoluciona a partir de una retícula ortogonal en lo alto de una colina explanada y en límites de la Provincia del Cauca, son las guerras civiles del siglo XIX que vive Manizales como teatro de los acontecimientos por su ubicación estratégica, lo que le da ventaja militar y comercial aunque la aldea de las primeras décadas, cuyo acueducto llegaba desde Chipre hasta una pila en la plaza principal, olía mal no sólo por carecer de alcantarillado obligando a que los vecinos de cada cuadra dejaran las agua servidas al pie de la ladera circundante, sino también porque en la cabecera, además del ordeño de vacas en la calle, se criaban cerdos.
De la mula al cable y al tren.
Imagen 3: Manizales 1916- Plaza de Bolívar al costado de la Gobernación, en Fuentes: Villegas Edit. Cable Aéreo a Mariquita y Ferrocarril de Caldas; en C de H de Manizales y SMP Manizales.
Ya en los inicios del siglo XX, tras el fin de la Guerra de los Mil Días (1899-1902), gracias al café son portentosas las empresas de arriería que sumaron cerca de 10 mil 500 mulas y bueyes cuando, tras el giro de una economía de subsistencia a otra de acumulación, Manizales por aquel entonces sin calles empedradas se deslucía con las vías de tierra empantanadas.
Pero al tiempo que empieza a consolidarse su economía, importan la civilización y el progreso, el ornato urbano y la vida social; y también la higiene, la impronta individual y los demás cánones de la nueva trama social y urbana, razón por la cual, en este segundo período de apogeo, tras la creación del Departamento de Caldas (1905) durante el gobierno de Rafael Reyes, nacen la SMP de Manizales (1912), la Cámara de Comercio (1914) y el Instituto Universitario (1914). Con el comercio del café en expansión, el nuevo empresariado local liderado por Carlos Eduardo Pinzón quien industrializa su producción y asesora desde Manizales los gobiernos de Rafael Reyes y Carlos E. Restrepo, florecen nuevos y modernos medios e transporte: entre 1913 y 1922 por iniciativa de los ingleses, se construye el Cable Aéreo Manizales-Mariquitita, después de aprobarse el Ferrocarril de Caldas en 1910 aunque esta obra se construye entre 1916 y 1927.
Imagen 4. Manizales a principios del S XX -la transformación de la sociedad y el gran incendio de 1925. Fuentes: C de H de Manizales y Escuela de Arquitectura.
Ahora, dado que es con el café y no con la quina, el caucho o el tabaco que se industrializa el país gracias a los cables y ferrocarriles cafeteros, para dicha época el Meridiano Económico, Político y Cultural pasará por Manizales, y Caldas será reconocido como el departamento modelo de Colombia, así hablaran de blanquear la raza. Para entonces, si bien es el café el motor que empuja el desarrollo de Manizales durante los primeros años del siglo XX, hombres prestantes como Carlos E. Pinzón, Sinforoso Ocampo, Francisco Jaramillo Ochoa y Antonio Arango, son los artífices de procesos que convierten a Manizales en un centro de negocios, puesto que fundan el Banco de Caldas (1915) y el Banco del Ruiz (1916). En este período: el de los cables aéreos, los vapores por el Cauca y el Magdalena, y los ferrocarriles cafeteros, medios que facilitaron la salida del grano por Buenaventura y por el Caribe, y cuyo impacto resulta comparable al del Canal de Panamá inaugurado en 2014, también se producen los pavorosos incendios de 1922, 1925 y 1926, que consumen más de 30 manzanas del centro de la ciudad, entre ellos y en su orden para los dos últimos: el Banco-Hotel Internacional y la catedral de bahareque ubicados en el costado Sur de la plaza principal. ▪ Paisaje, arquitectura y refundación.
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Luego, gracias al café como producto agroindustrial, y después de la fase de cables y ferrocarriles sumados a la navegación a vapor por el Cauca y Magdalena, sigue para Manizales el tercer período de verdadero desarrollo económico, el que se expresa en la arquitectura ecléctica con sus estilos victorianos y afrancesados en el medio urbano, y en un progreso que se irriga al campo gracias a los Comités de Cafeteros, cuando se abren los caminos rurales, y se electrifica el campo que también se dota de acueductos, escuelas y puestos de salud, todo con el concurso de la Federación Nacional de Cafeteros creada en 1927.
No obstante, la sociedad manizalita de las tres primeras décadas, con su nuevo espíritu civilista, además de expandir el trazado de la ciudad abandonando la retícula ortogonal para seguir las curvas de nivel en el entorno de la Avenida Cervantes -hoy de Santander-, y de apostarle a la arquitectura republicana, ahora incursiona en la cultura construyendo, además de palacios institucionales, centros notables como el Teatro Olimpia, al tiempo que se preocupa por el desarrollo de la infraestructura de conectividad regional, razón por la cual además del Cable a Aranzazu, se concluyen las vías a Aranzazu por Neira (1930), al Magdalena por Fresno (1938), y la de Anserma, Río Sucio y Supia (1939).
Al igual que el cable aéreo a Mariquita quebró la arriería y la vía al Magdalena de 1939 tras su rectificación en 1951 hace lo propio con dicho cable, aunque Manizales para avanzar consolida a la universidad pública (1948), a la textilera Única que surgiera 1929, y a la Casa Luker luego de disolver en 1935 la sociedad fundadora de la empresa chocolatera, a pesar de la industrialización impulsada por los Azucenos (1940) y favorecida por la creación de la CHEC (1944), las ideas del Centenario (1949) no logran acentuar la identidad Manizaleña, en una ciudad que tras la creación de la Feria de Manizales (1955) y del Reinado Internacional del Café (1977, se le reconoce como ciudad taurina por su pasodoble, más que por el Festival Internacional de Teatro.
Ya en 1959, se levantan rieles del Ferrocarril de Caldas, en 1967 para el cable a Mariquita, y también llega la segregación del Gran Caldas (1966), lo que da origen al denominado Eje Cafetero de Colombia. Habrá que añadir ahora, el impacto nefasto de la revolución verde en la zona cafetera ya que, con los monocultivos de base química, el campesino incapaz de asimilar el paquete tecnológico, migra a la ciudad al tiempo que la salud del suelo y el agua se comprometen, y con ello la biodiversidad.
▪ Ruralidad, pobreza y guetos urbanos.
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Entrando la década de 1970, ya los pobres de la ciudad son una mezcla de pobres urbanos excluidos que viven de la informalidad, y de pobres rurales con otra identidad y sin hábitos metropolitanos, expulsados por la pobreza del campo y la violencia que de múltiples formas los agobia, llegan sin opciones de empleo e intentan sobrevivir en las diferentes texturas cosechando los residuos de actividades citadinas. Así entonces, la ciudad espacial y socialmente fragmentada gradualmente va presentando otros escenarios periurbanos constituidos por unidades residenciales cerradas, donde la clase pudiente se aísla y protege de los pobres, limitando la función social del suelo urbano en su entorno. Hoy, mientras persista ese modelo urbano que concentra la infraestructura social y de servicios a favor de los sectores pudientes que pueden pagar la valorización, y entre tanto el modelo de ciudad conduzca a un hábitat insolidario que privatiza la plusvalía urbana, con un modelo excluyente y sin opciones para los pobres no se logrará prevenir la guetificación, ni dignificar al ciudadano, y menos combatir las tensiones en un medio urgido de procesos sociales para la recuperación del hábitat y del tejido social, y por lo tanto para recomponer el paisaje urbano interviniendo los múltiples factores que han intervenido en la construcción social e histórica de un territorio de laderas vulnerables.
Si en las frágiles laderas de la perla del Ruiz sobre las zonas más degradadas del paisaje de laderas de fuerte pendiente, se padecen los desastres invernales que han caracterizado a Manizales, como expresión del modelo conflictivo de expansión urbana que alimenta la renta de quienes trafican con la plusvalía, el desafío ahora pasa por el Cambio Climático incidiendo cada vez con mayor rigor sobre dicho medio, el que por haber crecido sin compás ni escuadra, acumula grandes pasivos ambientales. Como evidencia de esta problemática, entre los eventos del pasado siglo tenemos: el 7 de enero de 1982 murieron por un deslizamiento 22 personas en el barrio San Fernando; el 28 de noviembre de 1993 en San Cayetano, otro deslizamiento deja 10 muertos; el 18 de diciembre de 1993 en la Carolita, por la misma amenaza, mueren 12 personas; en 2003 el 4 de diciembre mueren 16 personas en La Sultana, después de que en el barrio Cervantes el 5 de noviembre ya habían muerto 48. Según la OMPAD-Manizales, mientras entre 1995–1998 se presentaron 195 inundaciones y deslizamientos asociados a la amenaza hidrogeológica, en el lapso 1963-1977 con 163 eventos, las tragedias invernales cobraron 170 muertos y 49 heridos. ¿Qué pasará ahora cuando arrecien en Manizales los eventos extremos que contempla la creciente amenaza del Cambio Climático?
▪
Perfil ambiental de un jardín deforestado.
Imagen 7. Manizales: ciudad de laderas vulnerables al cambio climático por pasivos ambientales, UNMunicipio de Manizales.
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Si la ecorregión cafetera es un territorio biodiverso que alberga el 7% de las especies de plantas y animales del país (IAvH, 1997), y su patrimonio biótico está hoy amenazado por procesos antrópicos como deforestación, potrerización, uso de agroquímicos y desarrollos urbanos, es porque antes, la ecorregión que estuvo cubierta con un 54% por bosques aparece ahora con el 49% de su superficie en potreros (Alma Mater 2002) y sólo conserva una fracción reducida de su cobertura original. Igualmente, Caldas donde sus múltiples paisajes son cafetales, plataneras, potreros, plantaciones forestales y algunos cañaduzales, en 2004 apenas contaba con cerca de 127 mil ha en bosques (18%), contra 251 mil ha en cultivos (35%), y 336 mil ha en pastos y rastrojos (47%), cuantías que cubrían el 96% de su escarpado, verde y deforestado territorio según Corpocaldas. Manizales, toma materia y energía del entorno y tiene sus propias “excretas”: genera 300 toneladas diarias de basura, y vierte 20 toneladas de carga contaminante en las aguas servidas de áreas no industriales, a sus tres distritos sanitarios (Olivares, Chinchiná y La Francia), a los que se suman cerca de 10 toneladas adicionales de las aguas de origen industrial que afectan cuerpos de agua, como la Quebrada Manizales donde se establece su principal sector industrial. … ▪
El futuro: dimensión social. Epílogo 1.
Imagen 8: Estratificación al 2016 – G. Arteaga, y Comunas de Manizales. Revista Espacios y DI Ortega.
Manizales, además de construir confianza a partir de la implementación de prácticas sociales de gobernanza y transparencia como estrategias de apropiación social de un territorio establecido sobre la cuenca del río Chinchiná – uno de los más contaminados del país-, y la formación de capital social sobre el crecimiento económico, deberá fortalecer la identidad cultural y la civilidad como valor supremo de la cultura urbana, y fortalecer el desarrollo humano, las organizaciones de base y la institucionalidad para avanzar en la reconstrucción del tejido social, e implementar procesos de planeación participativa e incluyente, mediante estrategias de gobernanza que conduzcan a la apropiación social del territorio.
La mayor presencia efectiva del Estado con acciones que combatan la inequidad, dando opción preferencial a los pobres rurales y comunidades menos servidas de los entornos urbanos, supone: 1- Implementar programas de agua potable y saneamiento ambiental para corregimientos y poblados del área rural. 2- Acciones estructurales para la seguridad alimentaria y para la salud. Y 3- Programas específicos para la tercera edad, para la mujer y para la niñez. Si en el país se logra una descentralización con autonomía regional, se podrán aliviar cinco grandes brechas estructurales del desarrollo, así: 1- En productividad e innovación; 2- En infraestructura; 3- En fiscalidad; 4- De bienes públicos; y 5- De ingreso y pobreza.
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El futuro: dimensión ambiental. Epílogo 2. …
Mientras la ciudad está urgida de políticas de reconversión productiva para resolver conflictos entre uso y aptitud del suelo, y de un modelo de ocupación del suelo urbano ambientalmente responsable soportado en políticas de redensificación del medio citadino y de control de la plusvalía urbana para no presionar la estructura ecológica del territorio; en los medios rurales y en el marco del potencial área metropolitana, el agro demanda programas de ciencia y tecnología imbricados con la cultura para cerrar la brecha de productividad e ingresos, también se deberá implementar programa de vías lentas en el marco del “bioturismo”, descentralizar la inversión en infraestructura social y productiva, y avanzar en acciones de adaptación al calentamiento global soportadas en Planes de manejo ambiental y ordenamiento de cuencas y microcuencas. Si deseamos un desarrollo urbano ecológicamente sólido y compatible con la cultura anterior, además de implementar un nuevo modelo urbano más verde controlando las dinámicas de un mercado del suelo que especula con la plusvalía urbana. Además, para darle viabilidad a la solución de las problemáticas y conflictos regionales que agobian la cuenca del Río Chinchiná., dada la conurbación de su territorio se deberá avanzar con el área Metropolitana mediante un sistema integrado de transporte público interurbano y resolver la brecha digital entre la ciudad y las áreas rurales.
Imagen 9. Cuenca Rio Chinchiná Amenaza por deslizamientos. Corpocaldas. Eje Cafetero- cambio climático al 2100.IDEAM. Manizales- Estructura Ecológica. POT Manizales.
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El futuro: dimensión económica. Epílogo 3.
La importancia de la Ciudad Región del Eje Cafetero, pasa por una moderna revolución urbana que, además de redistribuir beneficios, genere riqueza en el territorio y prevenga la concentración del PIB en las capitales departamentales. Esto permitirá encontrar sinergias territoriales para capitalizar el potencial natural y cultural de la Ecorregión Cafetera, e implementar un desarrollo equilibrado en el que se redistribuyan los beneficios y las
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oportunidades con los municipios de la periferia, con criterios de equidad. No obstante, la integración de los centros urbanos ya conurbados, y el desarrollo municipal sin menoscabo de su autonomía, pasa por la declaratoria de las áreas metropolitanas.
De ese modo, en el Eje Cafetero se conformaría un mercado de más de 1,8 millones de habitantes, si el Área Metropolitana del Centro Occidente, también vincula a Santa Rosa de Cabal y a Marsella para tener 760 mil habitantes; si Armenia consolida una conurbación de 490 mil habitantes en el Quindío, y si la Subregión Centro-Sur caldense con 550 mil habitantes hace lo propio. Dicha integración tejida mediante un sistema integrado de transporte público, serviría para jalonar desde la RAP proyectos estratégicos de servicios públicos, seguridad y medio ambiente, además del Aeropuerto del Café con alcance transoceánico, las plataformas logísticas del Magdalena Centro y del Corredor férreo del Cauca, y el Paisaje Cultural Cafetero. ▪
Por: Gonzalo Duque Escobar, Profesor de la Universidad Nacional de Colombia, Miembro Correspondiente de la Academia Caldense de Historia, Miembro Honorario de la SCIA y Miembro de la SMP de Manizales. Ponencia elaborada en el marco del Proyecto del Fondo Mundial para la Naturaleza Inc. WWF de Colombia. Manizales; febrero 2 de 2023. …
Carlos Enrique Escobar Potes: Ingeniero Civil, con Maestría en Hábitat y Consultor en temas geotécnicos, y Profesor de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA en Manizales.
Gonzalo Duque Escobar:Ingeniero Civil, con estudios de posgrado en Economía, Geofísica y Geotecnia, y Profesor de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA en Manizales.
Geotecnia para el trópico andino
Carlos Enrique Escobar Potes y Gonzalo Duque-Escobar
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo.
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía.
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
para el trópico andino
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Geotecnia para el trópico andino
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Geotecnia para el trópico andino
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Un país con grandes retos ambientales. Duque Escobar, Gonzalo (2019). Museo Interactivo Samoga, Manizales.
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A la Universidad Nacional de Colombia, en sus 150 años…
• Accionesfrentealclimayel desarrollo.
• ¿AcuerdoyPactoposcovid?
• ¿Ad portas de un gobierno paralaPaz?.
• Adaptación al cambio climáticoparalaciudad.
• Aerocafé: la urgencia de tomardecisionesacertadas
• Aeropuertodelcafé, Ciudad Región y Paisaje Cultural Cafetero.
• Agricultura sostenible: reconversiónproductivaenla cuencadelríoSanFrancisco.
• Aguacomobienpúblico.
• Agua,ordenamientoterritorial ydesastres.
• Aguapasóporaquí,cateque nolavi…
• AguayClimaenColombia.
• Aguacate en la tierra del café.
• Aguadas: esplendor entre neblinasypasillos.
• Aire urbano contaminado… ¿quéhacer?
• Albert Einstein en los cien años de la Teoría de la Relatividad.
• Amenaza climática en el trópicoandino
• América Latina:¿crecimiento sustentable? AméricaLatina:Crecimientoy Desarrollo.
• América Latina: oportunidadesenlaeconomía delconocimiento.
• Ansermapuntaldeloccidente porsusraícesUmbra.
• Análisis de la Vulnerabilidad frente a la Amenaza Hidrogeológica.
• Anotacionesalanavegación delMagdalena.
• Anotaciones a las vías de Caldas.
• Elcaminoalasestrellas
• ElcaminoporelRíoGrandedeLa Magdalena.
• ElcóndordelosAndes,engrave amenaza.
• Elcuidadodelacasacomún:Agua yClima.
• EldesastredeArmeroylaerupción delRuiz
• El desarrollourbanoyeconómico deManizales.
• Elejecafetero,enlaagendaDela Calle.
• ElejeUrabá–Tribugáylasalidaa losocéanosenColombia.
• ElFerrocarrilCafeteroporelNorte delTolima.
• El Ferrocarril Cafetero y la Intermodalidad
• Elfuturodelaciudad.
• El inestable clima y la crisis del agua.
• ElllantodeYumabajoelcielode Guarinocito.
• El misterioso lado oscuro del universo.
• Elmodelodeocupaciónurbano –territorialdeManizales.
• Elocasodelbosqueandinoyla selvatropical.
• ElPaisajeCulturalCafetero.
• ElpanoramadelmaízenColombia.
• El Paisaje Cultural Cafetero de Colombia PCCC: una visión prospectiva
• El porqué de los aguaceros en Colombia
• ElRíoCaucaeneldesarrollodela región.
• El Río Grande: navegación y derechosdelterritorio.
• ElRíoGrande,suecosistemayla hidrovía.
• El Ruiz, amerita medidas de prevenciónynopánico
• ElRuizcontinúadandoseñales…
• ElsiniestrodeMocoa,designiode laimprevisión.
• MuelledeTribugá
• Mundos Chía-Bochica y Chibchacúm.
• Museo Interactivo Samoga: 2001-2015.NavegandoelRío Grande de La Magdalena.
• Neira:entrelaRuralidadyla CiudadRegión
• No hay más terremotos, simplemente desastres más grandes.
• Notodoloquebrillaesoro.
• Noroccidente de Caldas, un territorio forjado en Oro, PanelayCafé
• Nuestrasaguassubterráneas.
• Nuestro corredor logístico paraelPND
• Nuestrosbosquesdenieblaen riesgo.
• Nuevo Túnel Cumanday, bimodalycompetitivo.
• Observacionesalcomponente generaldelPOTdeManizales.
• Océanos:ecosistemasvitales amenazados.
• ONG: desarrollo sostenible, gestióndelriesgoycambio climático.
• OpcionesdeCaldasenmedio ambiente,culturayterritorio.
• Oro de Marmato: miseria o desarrollo.
• Otra prueba de la TGR: el agujeronegroenM87.
• Otra vez El Niño: ¿cómo adaptarnos?
• Pacífico biogeográfico y geoestratégicocolombiano
• Pachamama– LaTierra.
• Paisaje Cultural Cafetero (2011-2016).
• PaisajeyRegiónenlaTierra delCafé.
• ¿ParadóndevaelMagdalena?
• ¿Para quién la plusvalía urbana?
Geotecnia para el trópico andino
• Apuestas por el agua en Caldas.
• Árboles, poblaciones y ecosistemas.
• Área Metropolitana de Manizales.
• ArtemisI,abrenuevocamino alaLuna.
• ArroyoBruno,entrelamuerte negraylavidawayuu.
• Aspectos geofísicos de los AndesdeColombia.
• AstronomíaenlaEdadMedia yelRenacimiento.
• Aviturismo:sectoremergente ypromisorio
• Bachué–ElAgua.
• Biodiversidadyaguaacambio deemisiones.
• Bioma amazónico en severa amenaza
• Bioturismoyruralidadenla EcorregiónCafetera.
• Bosques,CumbredelClimay ENSO.
• Bosques en la cultura del agua.
• Bosques para la Estabilidad delMedioAmbiente.
• Bosques:regulaciónhídricay pluviométrica.
• Breviario caldense: asuntos deldesarrolloregional.
• Café en tiempos de pandemia.Café y Ciudad Región.
• Calentamiento global en Colombia.
• Caldasaretomarlacadenade laguadua.
• Caldas, el precursor de la ciencianeogranadina.
• Caldas en la biorregión cafetera.
• Caldas en la consulta minera.
• Caldas: marco territorial e histórico.
• Caldas: Minería y Cambio Climático.
• CaldasyTolima:proyectosde conectividadregional
• CambioClimáticoenCaldas –Colombia.
• Cambio Climático en Colombia:LaAmenaza.
• Cambio Climático y Pasivos Ambientales del Modelo Urbano.
• Carta Abierta de la Red de Veedurías Ambientales de Caldas2022.
• CentroInterpretativopara“La RutadelCafé”CIRCA.
• CerroBravo,trastrescientos añosdecalmavolcánica.
• CicloGeológico.
• Eltelescopioqueveráelamanecer cósmico.
• El territorio caldense: ¿un constructocultural?
• El territorio del río Grande de la Magdalena
• EltransporteenColombia.
• Eltransporteruralyeldesarrollode Caldas.
• ElUniverso.
• ElvolcányeldesastredeArmero
• Elementos de Astrofísica y las Estrellas.
• Elementos para la una visión estructuradadeCaldas.
• Energíaalalzaporinflación
• Enhorabuena,unarectoraparala U.N.
• Ferrocarril Cafetero y Túnel Cumanday.
• Ferrocarril Interoceánico UrabáCupica.
• Fisiografía y geodinámica de los AndesdeColombia.
• Fragmentaciónurbanayclimaen Colombia
• Freno a mercurio y plomo en Colombia.
• FundamentosdeCT&SyEconomía
• Fundamentos de economía y transportes.
• Galileo:elconflictoentrelarazóny elpoder.
• GaravitoArmeroyFranciscoJosé deCaldas.
• GeologíaEstructural.
• Geomecánica.
• Geomorfología.
• Geotecniaparaeltrópicoandino.
• Gestióndelriesgonaturalyelcaso deColombia.
• Gestión del riesgo por sismos, volcanesyladeras.
• Gestiónterritorialregionalycambio climático.
• Girasoles para la Ecorregión Cafetera.
• GlaciaresyDesiertos
• Gobernanza forestal para la ecorregiónandina”.
• GuerraoPaz,ydisfuncionessocioambientalesenColombia.
• Guíaastronómica
• HaciaelBicentenariodeSalamina, laciudadluz.
• Hacia la cuarta revolución tecnológica.
• Haití sin resiliencia para el desastre.
• Hidro-Ituango: una lectura a la crisis.
• Historiadelosprocesosurbanosy económicosdelEjeCafetero
• HuellahídricaenColombia.
• HuracánIota:tifónqueabateaSan Andrés
• HuracanesyTerremotosacechan.
• Páramos vitales para la EcorregiónCafetera.
• Participación de la sociedad civil en el Ordenamiento Territorial.
• PCC 2011-2016: desafíos de un patrimonio sustentable.
• PCCC: disrupciones y derechosbioculturales.
• PCCyCulturaenelterritorio caldense.
• Peajessí,peronoasíymenos ahí.
• Peajes y Movilidad en Colombia.
• Pensamiento crítico para construirlaPaz.
• Pensilvania: la “perla del oriente”caldense.
• PerfilambientaldeManizales ysuterritorio.
• PeriplocientíficodeHumboldt porAmérica.
• PlandeCT&IyTICenCaldas.
• Plandeordenaciónymanejo ambiental cuenca del río Guarinó.
• Planeación preventiva y cultura de adaptación ambiental
• PlanesdepartamentalesdeCT andI.
• Planificaciónestratégicapara lamovilidad.
• Plataformas Logísticas y Transporte Intermodal en Colombia.
• Plusvalía urbana para viabilizarelPOTdeManizales.
• Pobrezayruralidadcafetera.
• PorelAcuerdoHumanitario.
• Porfaltadebosquesconel aguaalcuello.
• PorLaAurora,invocandoel PrincipioPrecautorio.
• Porlaeducaciónylacultura enelpactodegobernanza.
• ¿Por qué el Aeropuerto del Café?
• Porunaculturaconequidad degénero.
• Preservación Ambiental e Hídrica dentro de la Declaratoria del Paisaje CulturalCafeteroPCC.
• Prisasparatiemposdecalma.
• Problema“ALEPH”.
• Procesos de Control y Vigilancia Forestal en Colombia.
• Prospectiva alimentaria y desarrollo.
• ¿Qué deja la temporada invernalyparadóndeva?
• ¿Qué hacer con la vía al Llano?
Geotecnia para el trópico andino
• Ciencia, tecnología y educación para cerrar la brecha
• Ciencia, Tecnología y EmprendimientoCT&E.
• Ciencia Tecnología y Medio Ambiente.
• Ciencia,tecnologíayruralidad enelPOTdeCaldas.
• Ciencia, Tecnología y SociedadCT&S
• CienciasnaturalesyCTS.
• Citaconlahistoria:undiálogo conelterritoriodeMarmato.
• Ciudad Región del Eje Cafetero como Revolución Urbana.
• Climaandinoyproblemática ambiental.
• Clima, deforestación y corrupción
• Clima extremo, desastres y refugiados.
• Clima: las heladas en Colombia.
• Colombia 2020: Recesión y Pandemia.
• Colombia bajo el agua: el cómo,elporquéyelqué.
• Colombiabiodiversa.
• Colombia ¿el país que tenemosysoñamos?
• Colombia en el día de la Pachamama
• Colombia – En el día Internacional de la Biodiversidad.
• Colombia Intermodal: de la mulaaltren
• Colombia Intermodal: HidrovíasyTrenes.
• Colombia,paísdehumedales amenazados.
• Colombia, por un desarrollo satelital.
• Colombia: riesgos geodinámicosyhábitat.
• ¿Colombiasostenible?
• ColombiaTropical¿yelagua qué?
• Construyendo el territorio UMBRA.
• COP-27, Colombia y la debacleporLaNiña
• Corpocaldas: 50 años de trascendentallabor.
• Corredor Bimodal Cafetero: untrenyunaferrovía.
• Corrupción: ¿fragilidad institucionalycostumbre?
• ¿Crecimiento con desarrollo ambiental?
• Crecimientocondeudasocial
• Crecimiento volátil con empleovulnerable
• Crisis del clima: y el calentamientoglobal¿qué?
• Humboldtysuperiplocientíficopor América.
• Incidenciaeconómicadelaguerra sobreA.L.
• Inestabilidad de laderas en el trópicoandino– CasoManizales.
• Ingeniería,incertidumbreyética.
• Ingenierías, medio ambiente y humanidades.
• Innovaciónygobernanzaparala crisiscafetera.
• Integración Territorial en el Eje Cafetero
• Intemperismoometeorización
• Introducción a la economía del transporte.
• Introducciónalateoríaeconómica.
• InvestigaciónestratégicaenelPNN delosNevados.
• Isaac Newton: de Grecia al Renacimiento.
• La adaptación de la ciudad al trópicoandino.
• La amenaza climática en la EcorregiónCafetera.
• La amenaza volcánica de Cerro Bravo.
• La amenaza volcánica del Cerro Machín
• Laapicultura,sectorestratégico.
• LaastronomíaenColombia:perfil histórico.
• LacaídadelaInversiónExtranjera.
• LacatástrofedelEjeCafeteroenun paíssinmemoria.
• La Comisión Colombiana del EspacioCCE
• La cosmología de Stephen Hawking.
• Lacrecienteamenazaclimática
• Lacrisisdelturismo.
• La dimensión cultural como catalizadoradeldesarrollo.
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• La encrucijada ambiental de Manizales.
• La expansión aguacatera y la consultamineraenelEjeCafetero.
• La Geotermia: alternativa energéticarenovableyamigable.
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• LaHidrovíadelRíoGrandedeLa Magdalena.
• LahistoriadelCerroSancancio.
• Laidentidaddelterritoriocaldense.
• LaIngenieríaenlatransformación delterritorio.
• LaLogísticadelTransporteparala RAPdelEjeCafetero
• LaLuna.
• La pandemia del hambre y la pobrezaenColombia
• ReddeVeeduríasAmbientales deCaldasRVC:CartaAbierta 2022.
• Reflexionesparaelmanejode la guadua en Palestina –Caldas.
• ReflexionessobreelPOTde Manizales.
• Repensando las transformacionesdelterritorio enelmarcodelPCC.
• ¿Réquiem por laReservaForestalProtectora deRíoBlanco?
• Retosambientalesylogísticos enlahidrovíadelMagdalena.
• Retrospectiva de la ConstituciónPolítica.
• Revolución urbana, desafío paraelejecafetero.
• Rieles para el empleo cafetero.
• Riesgoenzonasdemontaña por laderas inestables y amenazavolcánica.
• Riesgos para el agua en la ecorregión cafetera de Colombia.
• “Riesgo sísmico: los terremotos”.
• Río Blanco como área de interésambiental.
• RíoBlanco,cunadevida.
• Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del Territorio.
• RíosurbanosparaManizales.
• Riosuciomestizaeindígena.
• RocasÍgneas
• RocasMetamórficas.
• RocasSedimentarias.
• Samaná, tierra de agua y miel.
• Samoga:lugardeasombro
• Significado y desafíos del regresodeltren.
• SismosyvolcanesenelEje Cafetero:CasoManizales.
• Sistema Ferroviario para la RegiónAndinadeColombia.
• Sistema Urbano y Ciudad RegióndelEjeCafetero
• SMP Manizales 1912-2022: “Ciento Diez Años de Civilidad”.
• Sol, clima y calentamiento global.
• SolidaridadconetniasEmberá yWonuna.
• S.O.S por presión antrópica sobreelRíoGrande.
• Stephen Hawking: Gravedad cuántica y origen del universo.
• Subregiones del departamentodeCaldas.
Geotecnia para el trópico andino
• Crisissocialpordisfunciones económicasenColombia.
• Crisis y Opciones enel Río GrandedeColombia.
• CTS,EconomíayTerritorio.
• ¿Cuáleselmejorsistemade transporteparaColombia?
• CuatroPNN,patrimoniodela EcorregiónCafetera.
• Culturadelaguaenlosríos urbanos.
• CulturayAstronomía(CyA).
• CulturayturismoenCaldas.
• Cumanday,¿elleóndormido?
• Chinchiná Caldas: retos al SigloXXI.
• Chiminigagua–ElFuego.
• Dañoenreservaforestalque protegeaManizales.
• DelaculturadelCuscoparala TierradelCafé.
• Delaeconomíamarrónala naranja.
• Delatiendaalhipermercado.
• De lasvías 4G y 5G a los caminosrurales.
• De los champanes por el Magdalena.
• DelosParquesNaturalesal SIMAP– Manizales.
• Degradación del hábitat y gestiónambiental.
• DelAcuerdode Escazúa la Agenda2030.
• Del antropocentrismo al biocentrismo.
• Desafíos del Complejo VolcánicoRuiz– Tolima.
• Desarrollo minero-energético deCaldas.
• Desarrollo urbano y huella ecológica
• Desarrollo y revoluciones tecnológicas.
• Desarrollo y ruralidad en la regióncafetalera.
• DeudahistóricaconelPacífico Colombiano.
• DíaInternacionaldelaMadre Tierra
• Diálogos con el Territorio y GestióndelRiesgoNatural.
• DiezañosdelPaisajeCultural CafeterodeColombia..
• Dificultades y retos socioambientalesdeCaldas.
• Dimensiónurbano-regionalde lamovilidad.
• DinámicaeconómicadelEje Cafetero
• Dinámicas del clima andino colombiano.
• Dinámicas Territoriales y PaisajeCulturalCafeteroPCC.
• Dinámicas y contra rumbos deldesarrollourbano.
• La Patria, centenaria decana del periodismoregional.
• Laprevisiónenlagestióndelriesgo volcánico.
• La problemática ambiental. La revoluciónnanotecnológica.
• La Riviera Maya, un referente turístico
• Laseddeloscafetos.
• La Septuagenaria Galería de Manizales1951-2021
• LaU.N.enManizalesconstruyendo CiudadyRegión.
• Launiversidad,factordedesarrollo social.
• La vivienda social y sus determinantes.
• LaderasdelTrópicoAndino:caso Manizales.
• Lascuentasdelagua.
• Las dinámicas territoriales en la plazademercado.
• Laudatosí:ElCuidadodelaCasa Común.memorias.
• Legalidad y sostenibilidad de la guaduaenlaEcorregiónCafetera.
• Lo público como instrumento de desarrolloregional.
• LogísticadeltransporteparalaRAP delEjeCafetero.
• Los guetos urbanos o la ciudad amable
• Los frágiles cimientos de la democracia.
• LosMundosdeSamoga–Lugarde misterio.
• Los peajes en Colombia están sobreutilizados.
• Llega el invierno, ¿pero la vulnerabilidadqué?
• LlegóLaNiña…¿yentonces?
• MacizoRocoso
• Macroeconomía.
• Magdaleneandohastaelcorazónde Colombia.
• Manizales: Ciudad de los Ecoparques
• Manizales: complejidades de su territorioyordenamiento.
• Manizales:ConurbaciónCentro-Sur yCiudadRegióndelEjeCafetero.
• Manizales:delaaldeacafeteraala ciudadfragmentada.
• Manizalesdelalma:ylaplusvalía qué…
• Manizales:elfuturodelaciudad.
• Manizales,¿entrandoalaeradel conocimiento?
• Manizales,frentealordenamiento urbano-regional.
• Manizales: funciones urbanas y metropolitanas.
• Macroeconomía.
• Manizales:hitosenlaconstrucción delterritorio.
• Manizales:intervenciónyusodel suelourbano
• SupíabajolatuteladelCerro Tacón.
• Sustentabilidad y decrecimientoeconómico.
• Taller Temático sobre “El derecho a la Ciudad: Manizales,tresreflexiones.
• Templanza y solidaridad frentealdesastre.
• Tercera vía y desarrollo en Colombia.
• Teoría del decrecimiento económico
• Teoríascosmogónicas.
• TerritorioyRegión:Caldasen laEcorregiónCafetera
• Territorio,descentralizacióny autonomíaregional
• Textos“verdes”
• Tiempogeológico.
• TiempoyCalendarios
• Tierrasólidayfluida.
• Tierra y Ruralidad en Colombia
• Tribugá: ¿es posible el desarrollosostenible?
• TúnelManizales.
• TurismoEspacial:¿riesgoso beneficios?
• UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
• Undiálogoconelterritoriode Marmato
• Un diálogo con la dinámica urbana.
• Un “ferrocarril verde” para articular los mares de Colombia
• Un modelo educativo anacrónicoyaburrido.
• Unnuevomodeloeducativo.
• Unnuevomodelourbano.
• Unpactoconlasociedadyla naturaleza.
• Unplanmaestrodetransporte “multi”peronointermodal.
• Un polígono industrial para Manizales.
• Un S.O.S. por la bambusa guadua.
• Un tinto para la reconstrucción del Eje Cafetero.
• Un tren andino para la hidrovíadelMagdalena.
• UnTIMverdeparaelPOT.
• Una lectura al PCC desde Pijao.
• Una mirada al contexto regional.
• Una nueva oportunidad de reformaagraria
• Una nueva sociedad, el desafío para un cambio sostenible.
Geotecnia para el trópico andino
• Dios perdona, la naturaleza no.
• Doscientos años de regresiones rurales en Colombia.
• Dos plataformas logísticas paralaecorregión.
• Economíacolombiana:crisisy retos.
• EconomíaGeneral.
• Economíaverdeyeconomía delconocimiento.
• Ecoparquesturísticos:nodos para articular cultura y biósfera.
• Ecorregión Cafetera: evaluación ambiental del territorio
• EcorregiónCafetera:mineríay medioambiente.
• Ecorregiónybioturismo
• Educación, paz y desarrollo Educación: una visiónprospectiva.
• EjeCafetero:Aeropuertodel CaféyCiudadRegión
• EjeCafetero:cambioclimático yvulnerabilidadterritorial.
• EjeCafetero:CiudadRegióny RevoluciónUrbana.
• Eje Cafetero: Construcción socialehistóricadelterritorio. Eje Cafetero: transporte Eje Cafetero: Retrospectiva y ProspectivadelDesarrollo.
• integrado para la Ciudad Región.
• Eje Cafetero y Transporte Intermodal.
• El agua en Colombia: una visiónglobal
• Elaguacateenlatierradel café.
• El árbol nacional, especie vulnerableenamenaza.
• El calentamiento global arrecia…¿ylasheladasqué?
• Manizales- Libreto cafetero y agendadeciudad.
• Manizales:perfildesuterritorioy complejidades de su ordenamiento.
• Manizales: política pública ambientalygestióndelriesgo.
• Manizales: un diálogo con su territorio.
• Manizales- UnTIMverdeparael POT
• Manizales, un escenario de alta vulnerabilidadsocioambiental
• Manual de geología para ingenieros.
• Marmato:desaparecenmásde500 añosdeculturaporreorientación minera
• Masespacioyoportunidadespara elciudadano.
• Más Estado para una nueva sociedad.
• Máscarasdeguerraypaz.
• MateriayEnergía
• Mecánicadelossuelos.
• Mecánicaplanetaria.
• Medio ambiente, mercado y Estado.
• Microeconomía.
• Migrardelaeconomíalinealauna economíacircular.
• Minerales
• MineríaenToldaFría¿yelagua qué?
• Misión de Sabios de Caldas: encuesta.
• Noroccidente de Caldas: un territorioforjadoenOro,Panelay Café.
• Minería en áreas de interés ambiental.
• Misión de Sabios de Caldas: Encuesta.
• Motocicletasyseguridadvial.
• MovilidadyModeloUrbano.
• Movimientosmasales.
• Unapolíticaambientalpública para Manizales, con gestión del riesgo por sismos, volcanesyladeras.
• Unaproezatecnológicayun desafíoparaloscosmólogos.
• Una salida al mar para el occidentecolombiano.
• Una visión sistémica del Aeropuerto del Café –Aerocafé.
• Universidad, educación y región.
• VaporesporelRíoGrandede LaMagdalena
• Verdad, dignidad y sostenibilidadenColombia
• VíaDelRenacimiento
• Víaslentasenelcorazóndel PaisajeCulturalCafetero.
• VicisitudesdeAerocafé2022.
• Vida y desarrollo para el territoriodelAtrato.
• Videoteca del Museo InteractivoSamoga
• Villamaría – Mosaico Temático.
• ¿Violación de derechos ambientalesenRíoBlanco?
• VicisitudesdelA.delCaféAerocafé,2022.
• Visióndelaguacatehass.
• Visión prospectiva del AeropuertodelCafé.
• Visión retrospectiva y prospectiva del desarrollo regional.
• Vulcanismo
• Vulnerabilidaddelasladeras deManizales.
• Webb,eltelescopiocapazde descifrargrandesmisterios.
• ¿YelaguaenColombiaqué?
• Yuma o Guaca-hayo:elRío GrandedeColombia.
• Yuruparí– ElAire
*Profesor Especial de la Universidad Nacional de Colombia, Ingeniero Civil con estudios de posgrado en Geotecnia, Geofísica y Economía, y con autoría y coautoría de 18 textos y más de mil documentos publicados en repositorios de la U.N. de Colombia y páginas propias. Socio de la SMP de Manizales, Miembro Correspondiente de la Academia Caldense de Historia y Miembro Honorario de la SCIA adscrita a la Sociedad Colombiana de Ingenieros SCI. Web: http://godues.webs.com EMail: gduquees@unal.edu.co Fuentes: Documentos de GDE, publicados en el Repositorio de la U.N. de Colombia y en Alejandría-D, también en el blog Godues, en C,T&MA y en las Web Calameo e Issuu del autor. Manizales, Enero 2023.
Geotecnia para el trópico andino
1 Pg 008
Introducción. Medio tropical y clima andino.
Dinámicasdelclimaandino colombiano. Manizales,¿ciudaddelagua? Unnuevomodelourbano. Cambioclimáticoy sustentabilidaddel territorio.
2 Pg 042
Caracterización geotécnica de los materiales térreos.
Elocasodelbosqueandinoyla selvatropical. Exordiodeunatragedia volcánica. ElEstadoylafuncióndelsuelo urbanoenManizales. Desarrollominero-energéticode Caldas.
Árboles,poblacionesyecosistemas ElRuizcontinúadandoseñales… Terremotoseneloccidentecolombiano. Riesgosparaelaguaenlaecorregión cafeteradeColombia
CerroBravo,trastrescientosañosde calmavolcánica.
ArroyoBruno,entrelamuertenegray lavidawayuu.
ElPaisajeCulturalCafetero:¿sujetode derechos? ¿QuéhacerconlavíaalLlano?
3 Pg 84
La degradación: Erosión y Movimientos en masa.
Elaguaenlabiorregión caldense. Mohán:sinbogas¿pa’ondeva elrío?
Prisasparatiemposdecalma. Laencrucijadaambientalde Manizales.
Colombiabiodiversa:potencialidadesy desafíos.
Agua,ordenamientoterritorialy desastres.
ElterritoriodelRíoGrandedela Magdalena. Elporquédelosaguacerosen Colombia.
4 Pg 134
Métodos de análisis de estabilidad. El factor de Seguridad.
Nuestrasaguassubterráneas. Adaptaciónalcambioclimático paraManizales. Undiálogoconladinámica urbana. Huracanesyterremotos acechan.
ElRuiz,ameritamedidasdeprevención ynopánico.
Hidro-Ituango:unalecturaalacrisis. MineríaenToldaFría¿yelaguaqué? Laeconomíaazulenlaesferadela producción
5 Pg 194
Tratamiento de taludes.
Climaextremo,desastresy refugiados Manizales,ciudaddeladeras. Losguetosurbanosolaciudad amable. Anotacionesparaun crecimientoprevisivo condesarrollo.
Nuestrofrágilpatrimonio hídrico.
6 Pg 225
Manejo de aguas.
Laadaptacióndelaciudadal trópicoandino. Unaagendapúblicapara Manizales. Sol,climaycalentamiento global.
LaamenazavolcánicadelCerroMachín. OtravezElNiño:¿cómoAdaptarnos?
Laadaptacióndelaciudadaltrópico andino
Acuerdosectorialganadero.
Elcalentamientoglobalarrecia...¿ylas heladasqué?
Nuestrosbosquesdenieblaenriesgo Antropoceno,conceptoculturalo geológico?
Huellaecológica,yHuellahídrica.
Colombia:retosydesafíosdelcambio climático.
Caldasaretomarlacadenade laguadua.. Bioturismoyadaptación ambientalpara EcorregiónCafetera. Pobrezayruralidadcafetera. Notodoloquebrillaesoro.
Ingeniería,IncertidumbreyÉtica. DosnotasparaelPacífico Biogeográfico. MuelledeTribugá. UnamiradaalosmaresdeColombia.
Bosquesenlaculturadelagua. PaisajeCulturalCafetero: disrupciónparaun desarrollosostenible. Laidentidaddelterritorio caldense. Aireurbanocontaminado…¿qué hacer?
Colombia,paísdehumedales amenazados. Sustentabilidadydecrecimiento económico. Clima,deforestaciónycorrupción. Patrimoniohídrico:carenciasenla abundancia.
AcuerdoClimático:avance necesariopero insuficiente. Paramosvitalesparala EcorregiónCafetera. ReflexionessobreelPOTde Manizales. Lascuentasdelagua.
COP21,unretosocialypolíticoanivel global. ¿Dóndeestálagestiónplanificadoradel riesgovolcánico? Sismo,baharequeyladera. Vulnerabilidaddelasladerasde Manizales.
IrmaarrasalasAntillas menores. PerfilambientaldeManizalesy suterritorio. LahistoriadelCerroSancancio. Planeaciónpreventivaycultura deadaptación ambiental.
Plusvalía,desarrollourbanoymercado. Cambioclimáticoypasivosambientales delmodelourbano. ElaguaenColombia:glosas. Unpaíscongrandesretos ambientales.
EldesastredeArmero.EcocidioenRíoBlanco. Delaaldeacafeteraalaciudadfragmentada.
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para el trópico andino
MANIZALES, 2017. Act. 2022.
CONTENIDO: PDF (Presentación y Contenido) ; PDF (Capítulo 1 : Geotecnia) ; PDF (Capítulo 2 : Materiales térreos) : PDF (Capítulo 3 : Erosión y movimientos en masa) ; PDF (Capítulo 4 : Análisis de estabilidad de taludes) ; PDF (Capítulo 5 : Obras de estabilización de taludes) ; PDF (Capítulo 6 : estructuras de drenaje) ; PDF (Capítulo 7 : Corrección de cauces torrenciales) ; PDF (Capítulo 8 : Coberturas vegetales) ; PDF (Capítulo 9 : Estructuras de contención) ; PDF (Capítulo 10 : Auscultación de taludes) ; PDF (Bibliografía)
Anexo 1: Geomecánica.
Anexo 2: Calentamiento global en Colombia.
Anexo 3: Cambio Climático en Colombia: La Amenaza.
Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos.
Anexo 5: Colombia Tropical ¿y el agua qué?
Anexo 6: Fisiografía y geodinámica de los Andes de Colombia.
Anexo 7: Aspectos geofísicos de los Andes de Colombia.
Anexo 8: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima
Anexo 9: ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y calentamiento global.
Anexo 10: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial.
Anexo 11: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia.
Anexo 12: Introducción a la teoría económica.
Anexo 13: Manual de geología para ingenieros.
Anexo 14: Túnel Manizales.
Anexo 15: Preservación Ambiental e Hídrica del Paisaje Cultural Cafetero.
Anexo 16: Río Magdalena: Historia y Derechos Bioculturales del territorio.
Anexo 17: UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga
Anexo 18: El territorio Caldense, ¿un constructo cultural?
Anexo 19: Newton
Anexo 20: El Universo
Anexo 21: Geociencias y Medio Ambiente.
Anexo 22: Guía astronómica.
Anexo 23: Fundamentos de CT&S y Economía
Anexo 24: Textos “verdes”
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.