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Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme Presentada para el Programa UNIGIS MSc

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

SIG aplicados a la zonificación de la amenaza por deslizamientos en Villavicencio, Colombia

GIS applied to landslide hazard zoning in Villavicencio, Colombia

Ing. Esp. Hellen Adriana Gutierrez Garcia 01422495 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Advisor ǀ Supervisor:

Diana María Contreras Mojica PhD

Villavicencio - Colombia, 24 de Noviembre de 2020

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Compromiso de ciencia

Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal, certifico y aseguro que mi tesis es completamente resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Villavicencio, 24 de Noviembre de 2020

Firma

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AGRADECIMIENTOS Quiero agradecer a Dios porque, a pesar de las dificultades, siempre me brindó una oportunidad para proceder con mis estudios y alcanzar un objetivo más en la vida.

A mi esposo por su apoyo incondicional, por sus palabras de ánimo, por ser promotor de la culminación de las tareas durante la maestría.

A mi querida hija quien me regaló su tiempo para poder culminar la maestría.

A mis padres y hermano por su apoyo constante para obtener un objetivo importante para mí.

A UNIGIS por brindarme los medios para adquirir nuevos conocimientos en el área de los sistemas de información geográficos.

A todas y cada una de las personas que Dios puso en mi camino como medio para poder contribuir en algún momento con alguna guía o palabra de aliento.

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DEDICATORIA

Quiero dedicar este logró que es tan importante en mi vida a mi Esposo, hijos, padres y hermano, quienes son parte fundamental de mi vida y sin el apoyo de ellos, habría sido difícil continuar con mis estudios.

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RESUMEN Villavicencio es la capital del departamento del Meta, ubicada en el oriente de Colombia. Es considerada la despensa agrícola del país, importante centro ganadero, agropecuario y corazón de la industria petrolera. Un 75% del territorio del municipio es llano, pero un 10% de su territorio se encuentra en el sector del piedemonte llanero que presenta un alto número de deslizamientos constantes, un 5% del deslizamiento alto origina bloqueo en la vía principal que comunica a media Colombia con el resto de país. Por consiguiente cuando la ciudad queda incomunicada, impide una importante movilización y distribución de los productos agropecuarios al resto del país, generando pérdidas económicas y en ocasiones humanas. Se requería realizar un análisis, ya que no existían estudios que identificaran las zonas de deslizamientos para prevenir o mitigar las consecuencias de este fenómeno.

Razón de ser de este estudio de caracterización y cuantificación de la extensión de la zona de amenaza de deslizamientos, mediante el SIG de Deslizamiento de Villavicencio y sus Factores Detonantes. Durante este desarrollo, se recopiló información geográfica de geomorfología, hidrología, geología, sismicidad, precipitaciones y cobertura vegetal de Villavicencio, con el fin de generar una herramienta web al acceso de cualquier entidad o personal que lo requiera. Para evaluar los factores condicionantes y causantes de los deslizamientos, se aplicó el método heurístico, basado en la combinación de mapas de los parámetros más significativos desde la perspectiva de inestabilidad, reposado en el SIG y que se puedan analizar a través de las capas de acuerdo a la necesidad de los usuarios. Esta caracterización permitió identificar los detonantes de los deslizamientos en Villavicencio y se obtuvo un mapa de delimitación de las zonas de protección restringida para la construcción de viviendas, a partir de la intersección del mapa de amenaza de deslizamiento con el de uso de suelo, con el fin de identificar las zonas de protección. Con ello las zonas de amenaza de deslizamiento alta, con un uso de suelo de protección, son lugares donde no se podrá construir o se debe tener en cuenta la infraestructura que se requiere para construir y mitigar riesgos en la población. Se construyó un mapa de clima, precipitación, curvas de nivel, relieve, cuencas hidrográficas, geomorfología, sismicidad, edad geológica, fallas geológicas, geología, uso de suelo, amenaza por deslizamiento, tipos de actividad por uso de suelo de Villavicencio, con el fin de conocer las propiedades del suelo y factores que inciden en la inestabilidad del terreno. El SIG permitió identificar las zonas más propensas a deslizamientos donde se debe restringir la construcción de viviendas y el desarrollo de infraestructura para prevenir pérdidas humanas y materiales. Adicionalmente permite a las entidades gubernamentales tomar decisiones informadas sobre las áreas de protección para el desarrollo, planeación y ordenamiento territorial de la ciudad de Villavicencio y sus vías de acceso.

Palabras claves: Deslizamientos, zonificación, Sistemas de Información Geográficos (SIG), vías, Villavicencio.

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ABSTRACT

Villavicencio is the capital of the department of Meta, located in eastern Colombia. It is considered the agricultural pantry of the country, an important livestock and agricultural center and the heart of the oil industry. 75% of the municipality's territory is flat, but 10% of its territory is in the foothills of the plains sector, which has a high number of constant landslides, 5% of the high landslides cause a blockage on the main road that communicates in the middle Colombia with the rest of the country. Consequently, when the city is cut off, it prevents a significant mobilization and distribution of agricultural products to the rest of the country, generating economic and sometimes human losses. An analysis was required, since there were no studies that identified landslide zones to prevent or mitigate the consequences of this phenomenon. The rationale behind this study to characterize and quantify the extension of the landslide threat zone, using the Villavicencio Landslide GIS and its Triggering Factors. During this development, geographic information on geomorphology, hydrology, geology, seismicity, rainfall and vegetation cover of Villavicencio was collected, in order to generate a web tool accessible to any entity or personnel that requires it. To evaluate the conditioning factors and causes of landslides, the heuristic method was applied, based on the combination of maps of the most significant parameters from the perspective of instability, based on the GIS and that can be analyzed through the layers according to the needs of users.

This characterization made it possible to identify the triggers for the landslides in Villavicencio and a delimitation map of the restricted protection zones for housing construction was obtained, from the intersection of the landslide threat map with the land use map, in order to identify the protection zones. With this, the high landslide threat zones, with a protective land use, are places where the infrastructure that is required to build and mitigate risks cannot be built or must be taken into account in the population. A map of climate, precipitation, contour lines, relief, hydrographic basins, geomorphology, seismicity, geological age, geological faults, geology, land use, landslide threat, types of activity by land use of Villavicencio, in order to know the properties of the soil and factors that affect the instability of the terrain. The GIS made it possible to identify the areas most prone to landslides where housing construction and infrastructure development must be restricted to prevent human and material losses.

Additionally, it allows government entities to make informed decisions about the areas of protection for development, planning and land use in the city of Villavicencio and its access roads.

Keywords: Landslides, zoning, Geographic Information Systems (GIS), roads, Villavicencio.

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TABLA DE CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 12 1.1. ANTECEDENTES ............................................................................... 13 1.2. OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION .......................... 18 1.2.1

Objetivo General .............................................................................. 18

1.2.2. Objetivos Específicos ..................................................................... 18 1.2.3. Preguntas de investigación ............................................................ 18 1.3. HIPÓTESIS ......................................................................................... 18 1.4. JUSTIFICACIÓN ................................................................................. 18 1.5. ALCANCE ........................................................................................... 20 2.

REVISIÓN DE LITERATURA ......................................................................... 22 2.1. MARCO TEÓRICO ............................................................................. 22 Amenaza Natural .......................................................................................... 22 Análisis de amenaza .................................................................................... 22 Factores detonantes .................................................................................... 22 Factores Condicionantes ............................................................................ 23 ¿Que son los Deslizamientos? ................................................................... 24 Clasificación de los deslizamientos ........................................................... 25 Sistemas de Información Geográficos en los deslizamientos ................. 26 2.2. Marco Legal ....................................................................................... 26 2.3. Marco metodológico ......................................................................... 28

3.

2.3.1.

Metodología Cascini. ..................................................................... 28

2.3.2.

Método estadístico bivariados basados en SIG .......................... 29

2.3.3.

Método de susceptibilidad a deslizamientos .............................. 29

METODOLOGÍA ............................................................................................ 31 3.1.

Recolección de datos ...................................................................... 33

3.1.1. Procesamiento de datos ................................................................. 36 3.1.2. Análisis de información .................................................................. 36 3.1.2.1. Clima ................................................................................................. 36 3.1.2.2. Precipitación .................................................................................... 38 3.1.2.3. Curvas de nivel y DEM Relieve ....................................................... 39 3.1.2.4. Cuencas hidrográficas .................................................................... 42 3.1.2.5. Geomorfología ................................................................................. 43 3.1.2.6. Amenaza Sísmica ............................................................................ 45 3.1.2.7. Edad geológica de Villavicencio .................................................... 47 7

3.1.2.8. Fallas geológicas de Villavicencio ................................................. 48 3.1.2.9. Geología de Villavicencio ............................................................... 50 3.1.2.10.

Uso de Suelo ............................................................................. 53

3.1.2.11.

Amenaza por deslizamiento ..................................................... 54

3.1.2.12.

Zonas propensas a deslizamientos de Villavicencio ............. 56

3.1.3. Implementación SIG Web ................................................................ 58 4.

RESULTADOS Y DISCUSION ....................................................................... 60 4.1 Resultados ............................................................................................ 60 4.1.1.

Elementos desencadenantes de los deslizamientos .................. 60

4.1.2.

Zonas de protección ...................................................................... 61

4.2. Discusión ........................................................................................... 62 5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................. 64

6.

REFERENCIAS .............................................................................................. 67

8

INDICE DE FIGURAS Figura 1 Deslizamientos Vía 1960-2018. (Coviandes, 2018)....................................... 15 Figura 2 Inventario de deslizamientos. (SGC, 1992) ................................................... 16 Figura 3 Factores que influyen en el proceso de deslizamientos (Marín, 2019). ......... 23 Figura 4 Metodología SIG Amenaza por Deslizamiento. ............................................. 33 Figura 5 Fuentes de información. ............................................................................... 34 Figura 6 Variables y fuentes de información ............................................................... 35 Figura 7 Base de datos SIG ........................................................................................ 36 Figura 8 Mapa del clima de Villavicencio (IDEAM, 2007). ........................................... 37 Figura 9 Mapa de precipitación anual en Villavicencio. (IDEAM, 2010). ...................... 38 Figura 10 Mapa de curvas de nivel de Villavicencio. Fuente: IGAC (2010). ................ 40 Figura 11 Mapa de relieve. ......................................................................................... 41 Figura 12 Mapa Cuencas hidrográficas. (IGAC, 2014). ............................................... 42 Figura 13 Mapa geomorfológico. (IGAC, 2010). .......................................................... 43 Figura 14 Mapa Amenaza Sísmica de Villavicencio. (SGC.2010). .............................. 46 Figura 15 Edad Geológica de Villavicencio. (SGC, 2010). .......................................... 47 Figura 16 Fallas Villavicencio. (SGC, 2010). ............................................................... 49 Figura 17 Mapa Geológico (SGC,2010). ..................................................................... 51 Figura 18 Uso de suelo Villavicencio (IGAC, 2010) ..................................................... 53 Figura 19 Mapa de uso de Suelo web. ........................................................................ 53 Figura 20 Mapa Amenazas por deslizamiento en Villavicencio (CORMACARENA, 2018). ......................................................................................................................... 54 Figura 21 Mapa Amenazas por deslizamiento en Villavicencio. (CORMACARENA, 2018). ......................................................................................................................... 55 Figura 22 Zonas propensas a deslizamientos de Villavicencio. (POT Villavicencio,2012). ..................................................................................................... 56 Figura 23 Zonas de protección. .................................................................................. 58 Figura 24 Cargue datos Arcgis Online. ....................................................................... 59 Figura 25 SIG de deslizamientos Villavicencio Arcgis Online. ..................................... 60 Figura 26 Delimitación de zonas de protección restringidas para la construcción de viviendas..................................................................................................................... 61

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INDICE DE TABLAS Tabla 1 Factores condicionantes relevantes para cada tipo de deslizamientos. ......................................................................................................................... 24 Tabla 2 Clasificación de los deslizamientos. .................................................... 26 Tabla 3 Clasificación Clima Villavicencio ......................................................... 37 Tabla 4 Clasificación precipitación. .................................................................. 39 Tabla 5 Clasificación geomorfología Villavicencio. ........................................... 44 Tabla 6 Clasificación Sismicidad ...................................................................... 46 Tabla 7 Clasificación edad geológica de Villavicencio. .................................... 48 Tabla 8 Clasificación Fallas. ............................................................................. 50 Tabla 9 Información Mapa Geológico .............................................................. 52 Tabla 10 Clasificación Uso de suelo. ............................................................... 54 Tabla 11 Descripción amenazas Villavicencio.................................................. 55 Tabla 12 Uso de suelo ..................................................................................... 57

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ACRONIMOS ANI °C COLFECAR CORMACAR ENA COVIANDES G.P.S IDEAM IGAC INGEOMINA S m.s.n.m.

P POMCA POT SGC SIG SIGOT T VIS

Agencia Nacional de Infraestructura Grados Centígrados Federación Colombiana de Transportadores de Carga Corporación para el desarrollo sostenible de la Macarena Concesión Vial de Los Andes Sistema de Posicionamiento Global Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Instituto Geográfico Agustín Codazzi Instituto Colombiano de Geología y Minería Metros Sobre el nivel del Mar Precipitación Plan de Manejo y Ordenamiento de una Cuenca Plan de Ordenamiento Territorial Servicio Geológico Colombiano.

Sistemas de Información Geográficos Sistema de información geográfica para el ordenamiento territorial Temperatura Vivienda de interés social

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1. INTRODUCCIÓN

Este trabajo está motivado por la necesidad de la ubicación geográfica de los deslizamientos en Villavicencio y los factores detonantes a través de un sistema de información web. Para ello se utiliza Arcgis, un sistema completo que permitió organizar la información, digitalizarla, generar bases de datos, hacer análisis espaciales y compartir los resultados de la información geográfica en la web, el cual permitió evaluar los factores que inciden en la detonación de las amenazas por deslizamiento, como la precipitación, geología y clima. Con la delimitación de las zonas de amenazas por deslizamientos en la ciudad de Villavicencio y la ubicación geográfica de sus factores detonantes, se pudo identificar las zonas en las que mitigar la afectación de la población por sus ocurrencias.

El presente trabajo muestra una herramienta capaz de realizar sinergia entre los factores condicionantes y detonantes de deslizamientos de Villavicencio a través de los Sistemas de Información Geográficos (SIG) web, para permitir a sus usuarios, un alcalde, gobernador, o ente gubernamental a cargo de la gestión del riesgo en el territorio tomar decisiones de planeación, ordenamiento territorial e inversión sobre Villavicencio rural y urbano.

Además, tener una zonificación de amenazas por deslizamiento permite reducir el riesgo de la población mediante la identificación de las poblaciones expuestas con el fin de reasentarlas en un sitio seguro, y realizar acciones de mitigación de riesgo, para prevenir desastres.

La mayoría de los asentamientos marginales en Colombia se ubican en zonas de amenaza alta por inundaciones o deslizamientos. Debido a que la población no tiene donde vivir, no cuenta con presupuesto para adquirir vivienda propia 12

ya que han sido desplazados por la violencia y se ve forzada a ubicarse en estos lugares. La falta de planeación urbana, el desplazamiento forzado y la desigualdad socio económica ( Guttman, 1994) son factores de vulnerabilidad en el caso de los desastres debido a deslizamientos, si se tuvo en cuenta que un número importante de centros poblados se ubican en zonas montañosas o de ladera.

Una pequeña parte de la zona norte de Villavicencio se asienta en una zona de amenazas por deslizamiento, y las laderas de los ríos se encuentran afectados, por ello a lo largo del presente trabajo se muestra la metodología para el modelamiento

de

datos

espaciales

necesarios

para

identificar

zonas

susceptibles a este fenómeno, tanto para la población urbana como rural.

1.1.

ANTECEDENTES

La gestión del riesgo en el proceso de ordenamiento territorial, es determinante para la formulación del Plan de ordenamiento Territorial (POT) norte en la ciudad de Villavicencio, que se basa en el cumplimiento de la normatividad vigente con la Ley No 1523 de 2012 “Política Nacional Gestión del Riesgo de Desastres” (Congreso de Colombia, 2012), bajo la cual cada municipio debe evaluar los riesgos de la población y establecer un plan de emergencia, para dar respuesta a la necesidad de la población de calidad de vida y desarrollo seguro y el decreto Ley No 1807 de 2014,por el cual cada uno de los planes de ordenamiento territorial debe incorporar la gestión de riesgo, generar información de zonificación de amenazas naturales por fenómenos como deslizamientos, inundaciones para toda el área municipal(Congreso de la Republica, 2014). En la secretaria de Planeación de Villavicencio solo existían planos impresos de amenazas por deslizamiento en Villavicencio, en los que se identificaba la parte urbana y rural.

Desconocer las características del municipio durante la construcción del primer proyecto vial a la puerta del llano, como se denomina la ciudad de Villavicencio, ha hecho que por muchos años tras una lluvia, se presentan deslizamientos y queda incomunicada Bogotá y los Llanos Orientales, vía por la que se 13

transporta gran parte de los alimentos y combustibles que llegan al centro del país.

La mayoría de personas desplazadas desconocen las características de los asentamientos donde se ubican y los riesgos a los que se enfrentan tras ubicarse en la ladera de los ríos o en la Nohora.

La importancia de planear y conocer el territorio sobre el cual se construye, saber que hay cerca un rio o conocer que existe una montaña y que esta presenta atributos que ocasionan deslizamientos, que presenta un clima con mucha precipitación. Así mismo La concesión Vial de los Andes (COVIANDES) y la firma brasileña Andrade Gutierrez fueron los encargados de los trabajos iniciales, y manifiestan que no incluyeron un estudio para el manejo de taludes, un hecho que para los expertos fue el error que generó las consecuencias que hoy se viven en la carretera. Los primeros trabajos consistieron en hacer las intervenciones a

la

montaña

y el

desarrollo

de

los

tramos viales

correspondientes y cuando ocurría algún deslizamiento lo único que se hacía era sacarlo y no se formaba ningún proceso de estabilización de taludes (Jules, 2018).

En 1960 un derrumbe sepultó vivas a 500 personas que se desplazaban por la carretera Bogotá – Villavicencio (Ver figura 1).

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Figura 1 Deslizamientos Vía 1960-2018. (Coviandes, 2018)

En época de lluvias, la vía Bogotá-Villavicencio se bloquea debido al alto número de deslizamientos, que se registran a lo largo de la misma, ya que está construida en una zona geológicamente inestable y durante más de 30 años la población asentada y concesionarios han estado realizando acciones que contribuyen a la inestabilidad del terreno (movimientos de tierras, mal manejo de aguas, deforestación, construcciones, agricultura). Los deslizamientos bloquean el paso de turistas y vehículos de carga. A raíz de estos problemas se reducen los ingresos para la región, ocasionando permanentes pérdidas para la economía e incluso en algunas ocasiones pérdidas humanas.

De acuerdo con el POT cada alcalde debe ordenar su territorio, proteger la población, reglamentar el uso de suelo y para ello debe prohibir las construcciones en zonas de amenaza alta. Según la ley No 388 de1997 (Congreso de Colombia, 1997), en el POT de cualquier ciudad se debe considerar dentro de su componente general la identificación de áreas de riesgos y amenazas naturales, para poder clasificar el territorio, definir zonas de protección y zonas de evacuación. En la figura 2, se muestran los inventarios de deslizamientos en Villavicencio.

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Figura 2 Inventario de deslizamientos. (SGC, 1992)

La identificación de las zonas de amenaza por deslizamientos es de vital importancia para la toma de decisión de las instituciones públicas porque de ellos dependen los permisos de parcelación, la construcción de vías, la ubicación de áreas de cesión, la localización de los terrenos destinados a vivienda de interés social (VIS) y la delimitación de las zonas de protección, como lo muestra la figura anterior son muchos los deslizamientos en esta zona geográfica.

Uno de los desastres ocurridos y más recordados, ocurrió el 28 de Julio de 1974 en el sector Quebrada blanca. Numerosos vehículos que viajaban entre Bogotá y Villavicencio quedaron atrapados, a causa del derrumbe de un cerro erosionado. Murieron cerca de 200 personas (El Tiempo, 1999a).

Las fuertes lluvias en el departamento del Meta generaron derrumbes que causaron el cierre de la antigua vía que comunica Bogotá con Villavicencio, entre La Grama y el peaje de Pipiral el día 23 junio de 2017 (El Colombiano, 2017).

La parte norte de Villavicencio es una zona geológicamente inestable, razón por la cual se han construido cerca de 4 túneles nuevos, y más de 16 puentes 16

(El Tiempo, 2003). El puente Chirajara uno de los últimos puentes que estaba en construcción, pesé a la tecnología implementada para su construcción durante la operación, no resistió el 15 de enero de 2018 (Riaño, 2018) y se desplomó ocasionando la muerte de 8 obreros, tras el pasar de los días y teniendo en cuenta que quedó la mitad del puente en pie, se realizó una implosión el 11 de julio de 2018 (Arboleda, 2018). Este evento sumado a las lluvias ha hecho y los continuos derrumbes (Chacón, 2018) han ocasionado que la vía mantenga cerrada varias veces por semana.

El pasado 11 de julio, después de la implosión (KienyKe, 2018) del puente atirantado en la zona de Chirajara, se han venido presentando constantes deslizamientos en varios puntos del mencionado corredor vial, causando cierre total de la vía , hasta por 7 días en el caso más grave registrado entre el 25 y el 31 de agosto del 2018 (Redacción Bogotá, 2018), además se fueron varias viviendas al abismo, se evacuaron varias personas de sus hogares, y aun así se presentaron pérdidas humanas e incalculables pérdidas económicas para la población de Guayabetal y la región, por estar incomunicados con la capital del país.

Existen estudios de microzonificación sísmicos de Villavicencio, en los que solo se pueden visualizar de la parte urbana de la ciudad de Villavicencio la geomorfología y la geología Sus resultados son presentados en planos lo cual impide sobreponer capas de factores detonantes y analizar y ser traslapados (Instituto Geofísico Universidad Javeriana y Consultoría Colombiana S.A., 2000).

Existe una evaluación probabilística de la Amenaza Sísmica Regional para la ciudad de Villavicencio (Ramírez Leal, 2007), estudio en el cual se resalta la importancia de la ciudad de Villavicencio y la ubicación geográfica en una zona donde convergen una sismicidad alta y varias fallas geológicas con una precipitación anual de 3,663 mm. Sus resultados no se muestran ubicados geográficamente, ni los diferentes factores detonantes en un SIG que permita analizar la influencia en las diferentes áreas de Villavicencio.

17

1.2.

OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION

1.2.1 Objetivo General Realizar un sistema de información geográfico web de deslizamientos en Villavicencio y sus factores detonantes.

1.2.2. Objetivos Específicos 

Identificar elementos detonantes de los deslizamientos en Villavicencio.



Identificar las zonas propensas a deslizamientos en Villavicencio.



Delimitar zonas de protección restringidas para la construcción de viviendas y/o infraestructura.

1.2.3. Preguntas de investigación 

¿Qué factores detonan los deslizamientos en Villavicencio?



¿Cuáles son las zonas más propensas a deslizamientos en Villavicencio?



Cuáles deberían ser las zonas de protección restringidas para la construcción de viviendas y/o infraestructura, debido a la amenaza por deslizamientos?

1.3.

HIPÓTESIS

En los lugares donde convergen los factores detonantes, hay más probabilidades de deslizamiento en Villavicencio y deben protegerse.

1.4.

JUSTIFICACIÓN

En el contenido estructural de la ley 388 de 1997 (Congreso de Colombia, 1997) de desarrollo territorial indica que los municipios dentro de sus planes de ordenamiento territorial deben determinar áreas expuestas a amenazas, acciones administrativas para organizar las actividades socioeconómicas, el uso de suelo, el proceso de desarrollo físico, regular la utilización del espacio, identificar el suelo de protección, áreas con amenazas naturales restringidas para la urbanización, y explotación, con el fin de mejorar las condiciones de vida, proteger y conservar los recursos. Adicionalmente la Ley 1523 de 2012 18

(Congreso de Colombia, 2012, art.42) indica que se “deben realizar análisis específicos que considere los posibles efectos de eventos naturales sobre la infraestructura expuesta y aquellos que se deriven de los daños de la misma en su área de influencia” y se deben diseñar e implementar medidas de reducción del riesgo y planes de emergencia y contingencia que serán de su obligatorio cumplimiento. Ante tal necesidad, la tesis integra en un SIG los factores (clima, relieve, sismicidad, hidrografía y geología)

que detonan y aceleran los

deslizamientos afectando la población de Villavicencio, con una base de datos en

la

web.

Eso

permite

gubernamentales para

analizar

los

factores

de

las

instituciones

desarrollar acciones de prevención y mitigación del

riesgo al que se pueden enfrentar las personas ubicadas en áreas de deslizamiento, mitigar y reducir perdidas por este tipo de eventos, ya que una vez se identifiquen los lugares en los que se detonan los elementos desencadenantes de deslizamientos, se puede identificar cual es la población más vulnerable.

La información espacial y la cartografía digital debe tratarse como un bien público (Molina, López, y Villegas, 2006), ya que la geografía es la columna vertebral y componente indispensable en el desarrollo de un país. Por lo anterior, se hace necesario disponer de la información geográfica del territorio, analizar las variables detonantes digitalizadas, en una base de datos con atributos de cada uno de los elementos que hacen más propenso al territorio de amenazas por deslizamientos, ya que con el cruce de la información se identifican las zonas de protección y zonificación de la amenaza, a partir de la información disponible. El SIG de zonificación resultante indica las áreas de protección y áreas más vulnerables al fenómeno de amenazas de deslizamiento.

Antes de iniciar la construcción de la vía Bogotá Villavicencio no se realizó ningún tipo de estudio que estructurara su paso por cada uno de los municipios, razón de ser que por más de 100 años en la vía BogotáVillavicencio se han presenciado deslizamientos, que ocasionaron pérdidas humanas, daños materiales, pérdidas de alimentos perecederos, derrame de hidrocarburos, cierre de la vía, incomunicación de la zona caso de estudio con el resto del país y al momento no se tiene solución por los entes 19

gubernamentales. Ya que previamente no se revisó si el terreno era inestable geológicamente, que tipo de precipitaciones presentaba, que tipo de intervención antrópica (construcciones en áreas de riesgo a deslizamientos) se presenciaban.

Por otra parte, en la Nohora y en las laderas de los ríos, la intervención antrópica causada por los asentamientos de los desplazados por la violencia generó inestabilidad en el terreno debido a la construcción sus viviendas que cambio la topografía. Las condiciones de humedad (drenaje superficial, modificación de aguas subterráneas, infiltración desde ductos de agua, aceleración de infiltración por depósitos superficiales, cambio del régimen de aguas superficiales, construcción de reservorios) y la cobertura vegetal ha puesto en riesgo a la población allí localizada.

1.5.

ALCANCE

Esta investigación de “SIG aplicado a la zonificación de la amenaza por deslizamientos en Villavicencio” tiene como alcance ubicar geográficamente cada uno de los factores detonantes y su incidencia para delimitar las zonas de amenaza por deslizamientos y las zonas de protección mediante el uso de los SIG. Con el fin de generar cartografía necesaria que detalle las características del terreno y visualización de las zonas de protección para evitar cualquier tipo de construcción.

Se realizó un SIG de amenazas por deslizamiento en escala 1:5,000 (urbano) y 1:25,000(rural), de acuerdo al decreto 1077 de 2015, el cual establece estas escalas como las permitidas para el desarrollo de estudios, delimitación y zonificación de áreas de amenaza. Estos están asociados a la precisión de la información disponible para la evaluación de amenazas asociadas a la toma de decisiones sobre prevención y manejo de planes de gestión del riesgo.

Con el resultado de este trabajo se beneficiarán todos los habitantes de la capital del Meta y la región Orinoquia, ya que se podría reducir la exposición de la comunidad a la amenaza por deslizamientos, y hará rentable viajar y trasportar productos y/o alimentos a través de la vía Bogotá Villavicencio.

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Las entidades gubernamentales como CORMACARENA (Corporación para el desarrollo sostenible de la Macarena), el IGAC (Instituto Geográfico Agustín Codazzi), la Alcaldía de Villavicencio, ANI (Agencia Nacional de Infraestructura) y entidades privadas como COVIANDES tendrán más herramientas para tomar decisiones con respecto al cierre de vías, zonas de vivienda y construcción de infraestructura.

Un SIG que oriente el proceso de identificación de las amenazas por deslizamientos en Villavicencio es la herramienta adecuada para la toma de decisiones de los administradores del territorio, para crear un modelo territorial local sostenible, coherente y articulado de acuerdo con las necesidades propias de la ciudad y que impida un crecimiento caótico.

21

2.

2.1.

REVISIÓN DE LITERATURA MARCO TEÓRICO

Amenaza Natural La amenaza natural es el peligro latente que puede presentarse en un evento físico de origen natural, causado, o inducido por la acción humana de manera accidental, se presenta con una severidad suficiente para causar pérdida de vidas, lesiones u otros impactos en la salud, así como también daños y pérdidas en los bienes, la infraestructura, los medios de sustento, la prestación de servicios y los recursos ambientales (Congreso de Colombia, 2012, p.26).

La ocurrencia de un fenómeno natural puede provocar “desastres” o “catástrofes” que involucran pérdida de vidas humanas, graves daños en la infraestructura y pérdidas económicas.

Los estudios geológicos permiten

identificar zonas de amenazas sísmicas, deslizamientos, volcánica o por inundaciones. Para las cuales siempre es factible realizar tareas de prevención con el fin de minimizar los daños que ocurren si un fenómeno natural se materializa (Ayala, 2000).

Análisis de amenaza Para analizar las amenazas se requiere definir el área de estudio, cartografía base, inventario de procesos morfodinámicos, factores condicionantes de la amenaza, “variables que inciden en la ocurrencia, variables de procesos de inestabilidad, agentes detonantes (el agua, el sismo y los factores antrópicos), para realizar análisis estadísticos, determinísticos o probabilísticos” (Decreto 1807, 2014, pág. 3).

Factores detonantes

En el proceso de análisis de amenazas existen factores detonantes tanto 22

naturales como antrópicos que propician y aceleran los procesos de deslizamientos. Los factores están relacionados con pendientes abruptas e inestables, clima, cambios en la vegetación y sobrecarga, que pueden ocurrir en terrenos casi llanos, si se dan las condiciones geológicas u otra causa dependiendo del factor como se muestra en la figura 5. Los deslizamientos de tipo natural están ocasionados por la infiltración y saturación del suelo por el agua a partir de lluvias muy fuertes o prolongadas, o por la ocurrencia de movimientos sísmicos, lo que genera principalmente deslizamientos y caídas y por causas antrópicas están dados por la deforestación para diferentes actividades, como la agricultura, la explotación minera y la urbanización con la construcción de viviendas y vías.

Factor Angulo de la Pendiente

Intemperismo y clima

Cambios en la vegetación

Sobrecarga

Descripcion Cambios en el ángulo de la pendiente aceleran el deslizamiento.

El desgaste físico y químico de rocas facilita el deslizamiento

La vegetación absorbe el agua y disminuye la saturación de humedad.

Las raíces estabilizan la pendiente

El peso adicional aumenta la presión del agua y reduce la fuerza de resistencia al corte

Causas Socavamiento por corrientes, Acción de las olas, Excavaciones para vías, Edificaciones en laderas

Liberación de presiones, Expansión y contracción térmica,Actividad de los organismos

Procesos naturales, Actividad humana, Incendios forestales

Actividades humanas (acumulaciones, llenados, apilamiento de material)

Figura 3 Factores que influyen en el proceso de deslizamientos (Marín, 2019).

Factores Condicionantes

Son intrínsecos a los materiales naturales, como factores geométricos o morfológicos, geológicos, hidrogeológicos, geotécnicos, estructurales, En los suelos, la litología, morfología y las condiciones hidrogeológicas determinan las propiedades resistentes y el comportamiento del terreno (Santos, 2019). “Cada uno

de

los

distintos

procesos

de 23

deslizamientos

tiene

génesis

y

comportamientos distintos, por lo cual, cada uno podrá ser influenciado por diversos factores, de maneras y grados diferentes. Los factores condicionantes relevantes para cada tipo de deslizamientos propuestos” por Lara y Sepúlveda (Lara, 2007, pág. 117) se detallan en la Tabla 1. Existen cinco tipos de movimientos que se pueden presentar en un deslizamiento: caída, volcamiento, deslizamiento,

esparcimiento

y

flujo.

Estos

tipos

de

movimiento

no

necesariamente ocurren de manera independiente, ya que hay eventos en los que se puede encontrar dos o más tipos presentes en el territorio.

Tipo de Remocion en/Factores Condicionante s

Caidas

Deslizamientos

Toppling

Fliujos

Extensiones Laterales

Geologia y Geotecnia

x

x

x

x

x

Geomorfolo gia

x

x

x

x

x

Hidrologia e Hidrogeolog ia

x

x

x

x

x

x

x

Vegetacion

Actividad Antropica

x

x

x

x

x

Tabla 1 Factores condicionantes relevantes para cada tipo de deslizamientos (Lara, 2007).

¿Que son los Deslizamientos?

Movimiento de masa, sea esta masa suelo, roca sólida o combinaciones.

Los movimientos de masa se dividen en tres tipos fundamentales: desprendimientos, deslizamientos y flujos. El desprendimiento es cuando el movimiento implica la caída libre de fragmentos sueltos de cualquier tamaño y es común en pendientes muy empinadas donde el material suelto no puede mantenerse adherido a la superficie. Los 24

deslizamientos se producen cuando el material, unido, se mueve a lo largo de una superficie de debilidad, que puede ser, por ejemplo, una falla. El flujo se produce cuando el material, generalmente saturado con agua, se desplaza pendiente abajo en forma de fluido viscoso. Los movimientos en masa son procesos de la geodinámica externa, los cuales modifican las diferentes formas del terreno. Los deslizamientos, a su vez, son la principal manifestación de los movimientos en masa. Los deslizamientos, como todos los movimientos en masa, involucran el movimiento, pendiente abajo, de los materiales que componen la ladera bajo la influencia de la gravedad y pueden ser disparados por lluvias, sismos y actividad humana (Tarbuck E. & Lutgens, 2001, pág. 540).

La determinación e identificación de los factores detonantes de los deslizamientos

permite

identificar

las

zonas

que

presentan

predisposición a ser afectados por eventos físicos y permiten tener un grado de conocimiento para prevenir y mitigar el impacto que los deslizamientos puedan tener en la población.

Clasificación de los deslizamientos Los deslizamientos son clasificados con base en diferentes características de acuerdo a varios esquemas de acuerdo con su propósito (Chinchilla, 2006, pág. 1).

La aplicación de los términos de una clasificación aceptada facilita la comunicación y contribuye al desarrollo de generalizaciones válidas sobre la ocurrencia de los diferentes tipos de deslizamientos.

Algunos investigadores cuestionan la

utilidad de los esquemas de

clasificación, debido a las variaciones entre deslizamientos individuales o a la falta de cuantificación a la hora de definir subcategorías discretas.

Una de las clasificaciones más comúnmente utilizadas es la de Varnes (1978) la cual se visualiza en la Tabla 2, la cual utiliza el tipo de movimiento y la naturaleza del material. Posteriormente, la geometría, el movimiento y 25

otras características son empleadas para definir subcategorías discretas.

Tipo de material Tipo de movimiento

Suelo

Roca Caídas Basculamientos

Rotacionales Deslizamientos Translacionales

Separaciones laterales Flujos

De grano grueso

De grano fino

Caídas de rocas

Caídas de detritos

Caídas de suelos

Basculamiento de

Basculamiento de

Basculamiento de

Rocas

Detritos

suelos

Deslizamiento

Deslizamiento

Deslizamiento

rotacional de

rotacional de

rotacional de

rocas

detritos

suelos

Deslizamiento

Deslizamiento

Deslizamiento

translacional

de translacional

de translacional

de

rocas

detritos

Separación lateral

Separación lateral

Separación lateral

en roca

en detritos

en suelos

Flujo de rocas

Flujo de detritos

Flujo de suelos

Complejos

suelos

Combinación de dos o más tipos

Tabla 2 Clasificación de los deslizamientos (Varnes, 1978).

Sistemas de Información Geográficos en los deslizamientos La automatización de los bancos de datos y la enorme capacidad de procesado de los ordenadores, han posibilitado Ia aplicación de técnicas estadísticas para explorar Ias interrelaciones entre los factores detonantes y condicionantes para evaluar su contribución relativa a Ia rotura, especialmente cuando hay mucha información y el área de estudio es grande (Quira, 2017, pág. 22).

Los SIG han puesto un gran desarrollo de técnicas de análisis, que permiten la elaboración de mapas de amenaza, aumentando el grado de objetividad bajo el paquete de aplicaciones de Arcgis, que permiten elaborar mapas desde cero con ArcMap y ArcCatalog, realizar análisis avanzados con las funciones de Arctoolbox, generar modelos de elevación y presentar una interfaz en internet que permite mostrar la información digitalizada en tiempo real, con la información recolectada desde diferentes fuentes, que puede consultarse y usar fácilmente, con la interposición de capas y personalización de la información de acuerdo a la necesidad del usuario.

2.2.

Marco Legal

26

La gestión del riesgo es un proceso social que enmarca tres componentes principales (congreso de Colombia, 2012) el conocimiento del riesgo, la reducción del riesgo y el manejo de desastres, razón de ser del sistema de información geográfico, el cual contribuye a la seguridad, bienestar, la calidad de vida de las personas y al desarrollo sostenible del municipio de Villavicencio.

El SIG es base del análisis de la ubicación geográfica de la amenaza por deslizamiento, la cual dará información de los lugares donde no debe ubicarse la población y permitirá la mitigación y prevención del riesgo. Cada una de ellas consta, a su vez, de una serie de elementos y procesos que, de acuerdo con el tipo de evaluación que se realice, pueden ser de mayor o menor grado de detalle y complejidad.

Artículo 21. Funciones. Existe un Comité Nacional para el conocimiento del riesgo que debe orientar la formulación de políticas que fortalezcan el proceso de conocimiento del riesgo en el país, identificar escenarios de riesgo en sus diferentes factores, entiéndase: amenazas, vulnerabilidades, exposición de personas y bienes, realizar análisis y evaluación del riesgo, monitorear y hacer seguimiento del riesgo y sus factores. Identificar amenazas, vulnerabilidades, exposición de personas y bienes (Congreso de Colombia, 2012).

Artículo 40. Incorporación de la gestión del riesgo en la planificación. Las ciudades en un plazo no mayor a un (1) año, posterior a la fecha en que se sancione la presente ley, deberán incorporar en sus respectivos planes de desarrollo y de ordenamiento territorial las consideraciones sobre desarrollo seguro y sostenible derivadas de la gestión del riesgo, y por consiguiente, los programas y proyectos prioritarios para estos fines, de conformidad con los principios de la presente ley (Congreso de Colombia, 2012).

Se requiere determinar las zonas no urbanizables que presenten riesgos o amenazas para los asentamientos humanos, por amenazas naturales, o que de otra forma presenten condiciones insalubres para la vivienda, estos mecanismos legales exigen a cada municipio (Congreso de Colombia, 1997) tener inventario de asentamientos en riesgo, señalamiento, delimitación y 27

tratamiento de las zonas expuestas a amenaza derivada de fenómenos naturales, origen natural o antropogénicas no intencionales, incluidos los mecanismos de reubicación de asentamientos; la transformación del uso asignado a tales zonas para evitar reasentamientos en alto riesgo; la constitución de reservas de tierras para hacer posible tales reasentamientos y la utilización de los instrumentos jurídicos de adquisición y expropiación de inmuebles que sean necesarios para reubicación de poblaciones en alto riesgo.

2.3.

Marco metodológico

Cada autor presenta técnicas que permiten llevar a cabo la zonificación de amenazas por deslizamiento y una forma de evaluar las variables para proceder con la zonificación, que a continuación se exponen ya que se tuvieron en cuenta para el desarrollo del SIG de Amenazas por deslizamiento en Villavicencio.

2.3.1. Metodología Cascini.

De acuerdo a Cascini en su estudio de Deslizamientos (Cascini, 2008, pág. 1) “las Directrices sugieren tres tipos de mapeo/zonificación de deslizamientos de tierra,1) el mapeo de inventario de deslizamientos implica la ubicación, clasificación, volumen, actividad y fecha de ocurrencia de los deslizamientos de tierra en una zona”, 2) Zonificación de susceptibilidad a deslizamiento de tierras, etapa en la que se debe registrar la clasificación, el volumen y distribución espacial de los deslizamientos, 3) Zonificación del peligro la capacidad

generalmente

se

desarrollan

a

partir

de

inventarios

de

deslizamientos y mapas geomorfológicos producidos a partir de fotos aéreas, imágenes de satélite y trabajo de campo. Esto conduce a menudo a un mapa difícil de justificar o reproducir sistemáticamente. Una forma más objetiva de desarrollar

la

zonificación

de

la

susceptibilidad

es

correlacionar

estadísticamente un conjunto de factores, como los factores geológicosmorfológicos, con la inestabilidad de la pendiente del inventario de deslizamientos.

28

2.3.2. Método estadístico bivariados basados en SIG “El análisis del peligro de deslizamiento requiere la evaluación de la relación entre diversos factores del terreno y ocurrencias de deslizamientos de tierra” (Raman, 2012, pág. 1).

La incidencia de deslizamientos es influenciado por una variedad de factores de control, tales como geología, uso del suelo, topografía y factores desencadenantes, tales como terremotos y precipitaciones, litología, geomorfología, pendiente, aspecto, cobertura del suelo, el tipo de suelo y el drenaje son factores importantes que son utilizados para el mapeo de susceptibilidad (Salazar, 2016, pág. 28).

En primer lugar, el formato de vectores de todas las capas temáticas debe ser convertidas en formato raster para su posterior análisis en SIG. Entonces los conjuntos de datos raster se dividen en factores como la litología, geomorfología, densidad de lineamientos, uso del suelo / suelo cobertura, tipo de suelo, aspecto pendiente, grado pendiente, pendiente Morfología y densidad de drenaje se utilizan en la preparación de la zonificación de susceptibilidad al deslizamiento (Raman, 2012).

2.3.3. Método de susceptibilidad a deslizamientos Barrile emplea una metodología difusa basada en el mapeo de susceptibilidad de deslizamientos de tierra, clasifico en 5 categorías (Muy bajo, bajo, medio, alto y muy alto) los deslizamientos de acuerdo a los valores obtenidos tras la combinación ponderada de varios índices basados en los valores alcanzados por los factores característicos (la pendiente, la litología, la elevación, la precipitación y el uso del suelo), en las áreas sometidas a deslizamientos destacados en el PAI y en el Evaluación adicional de los factores a través del método de análisis multicriterio (Barrile, 2016). Además, indica la evaluación de susceptibilidad a deslizamientos, a través de la suma ponderada y el índice calculado, para indicar las zonas de susceptibilidad desarrolla líneas de vida para conectar los diversos asentamientos y puntos de interés de los diferentes subsistemas, para que en caso de emergencia se tengan vías estratégicas de transporte, acceso transversal y medios de transporte secundarios.

29

30

3.

METODOLOGÍA

Después revisar las metodologías planteadas por Cascini (2008), Barrile (2016) y Raman (2012) entre otros, se muestra el desarrollo de la metodología del Sistema de Información Geográfico Aplicado a La Zonificación De La Amenaza Por Deslizamientos En Villavicencio.

Se empleó cartografía básica del Villavicencio a una escala 1:5,000, con ella se generó la cartografía de geología, geomorfología, clima, precipitación cobertura y uso del suelo.

La intervención antrópica se considera en los análisis a partir de la información de cobertura y uso del suelo y de los mismos levantamientos de cartografía básica, donde se identifican los cortes de terreno, taludes, rellenos y demás accidentes del terreno que intervienen en la estabilidad.

Se estableció un

modelo geológico-geotécnico que permitió caracterizar geomecánicamente los materiales del subsuelo, para hacer un análisis determinístico de estabilidad.

Las áreas de amenaza alta definidas en los estudios básicos en los que se identifiquen elementos expuestos, áreas urbanizadas ocupadas o edificadas, así como aquellas en las que se encuentren edificaciones indispensables y líneas vitales, se consideran áreas en condición de riesgo y se priorizan para llevar a cabo estudios detallados.

La investigación se fundamentó se basó en dos metodologías, una metodología de determinación de amenazas por deslizamientos, utilizando los indicadores de los cuales en la mayor parte de los casos se dispone de información del trabajo (Mora Castro, 1992) y Wilhem y metodología de construcción de SIG con sus respectivas fases, como se muestra en la Figura 4, metodología creada para el desarrollo de la zonificación de la amenaza por deslizamientos en Villavicencio.

En el procesamiento de datos, se utilizaron datos de entrada mapas bases de geología del Servicio Geológico Colombiano (SGC), precipitación, mapa de microzonificación sísmica, para obtener las variables de pendientes, geología, precipitación y sismos, se digitalizó en el SIG para procesar la información y obtener la caracterización de amenaza por deslizamientos de la ciudad de Villavicencio.

31

Una vez definido el alcance del SIG, y recolectada la información, para ser digitalizada y georeferenciada en Arcgis desktop, para poder realizar la valoración de los ‘indicadores morfodinámicos’, representados en factores de susceptibilidad: relieve relativo, litología y humedad natural del suelo; y en factores detonantes: la intensidad de la precipitación y la intensidad sísmica.

Posteriormente se localizaron y clasificaron los diferentes deslizamientos, estableciendo comparación entre las áreas con deslizamientos y el mapa de clasificación de amenaza cada uno de los factores detonantes, obteniendo un primer producto, que representa las áreas de amenaza del sector, representado en un mapa de las zonas de deslizamientos.

32

SIG De Amenaza por Deslizamientos: Definicion del alcance.

Recoleccion de datos: Captura de informacion georeferenciada, digitalización de variables, creacion de base de datos, capas.

Recorrido en Campo

Interpretacion de Fotografias Aéreas

Localizacion de las areas Activas por tipo de deslizamiento en Villavicencio.

Procesamiento de datos: conversion de datos, analisis espacial, Caracterización de amenaza por deslizamientos.

Datos de entrada •Modelo Digital de Terreno •Mapa Geologico •Precipitacion •Mapa de Micorzonificacion Sismica

Resultados Intermedios

Resultados Finales

•Pendiente (Sr) •Geologia (SI) •Precipitacion (Dp) •Sismos (DS)

•Zonificacion de Amenaza por Deslizamientos (H) SIG "Metodo Mora y Vahrson"H=(Sr*SI)*(DS+DP)

Analisis de informacion: Evaluacion de la incidencia de cada elemento y la susceptibilidad a la ocurrencia de deslizamientos teniendo en cuenta: Geomorfologia, litologia, fallas, suelos, pendiente, uso, cobertura y precipitación. Cruce de factores detonantes para Zonificar los deslizamientos en Villavicencio, las zonas de proteccion y las zonas de amenazas por deslizamiento por uso de suelo.

Implementacion SIG Web: Mapa temático de cada factor en función de su influencia en la susceptibilidad a los deslizamientos de Vilavicencio en Arcgis online. Zonas propensas a deslizamientos y zonas de protección restringidas para la construcción de viviendas y/o infraestructura.

Resultado: SIG Identificacion de las zonas propensas a deslizamientos de Villavicencio y Delimitacion de zonas de protección restringidas para la construcción de viviendas y/o infraestructura, zonas de amenaza alta.

Figura 4 Metodología SIG Amenaza por Deslizamiento.

3.1.

Recolección de datos

Se capturó información de diferentes fuentes (ver figura 5), se georreferenció, 33

digitalizó y recopiló en una base de datos espacial información los factores detonantes de las amenazas por deslizamiento con sus respectivos atributos (clima,

precipitación,

curvas

de

nivel,

relieve,

cuencas

hidrográficas,

geomorfología, mapa geológico y uso de suelo), de acuerdo a la información encontrada en los diferentes portales (ver Figuras 5 y 6):

Cartografía POT nOrTe Villavicencio

IGAC

IDEAM

Planos

Planos Base

Clima y Deslizamientos

Figura 5 Fuentes de información.

Para el shape de amenazas por deslizamiento, se digitalizaron 1580 poligonos con el tipo de amenaza encontrado en los planos del POT de Villavicencio.

Para el shape de uso de suelo, se digitalizaron 2715 objetos con la clasificacion de uso de suelo, tipo de Actividad uso de suelo, de la informacion obtenida en el POT de Villavicencio. Para el shape de precipitacion se revisaron mapas del Instituto de Hidrologia, Metereologia y estudios Ambientales- IDEAM, donde se ubicó la unidad de precipitación, los cuales correspondieron a 6 poligonos. Para el shape de temperatura se revisó informacion del Instituto de Hidrologia, Metereologia y estudios Ambientales- IDEAM. Para el shape de Fallas Villavicencio, se digitalizaron los tipo de Falla, el nombre, de aucerdo a la informacion obtenida en el SIGOT. El shape de clima, se digitalizó rango, clasificacion, rule del portal del Instituto de Hidrologia, Metereologia y estudios Ambientales- IDEAM. El shape de Relieve, se digitalizo la elevacion y las curvas de nivel del SIGOT. Para la edad geologica, se digitalizo la descripcion.

Para el shape de amenaza sismica, se digitalizó

el tipo de amenaza

encontrada en los planos del POT Villavicencio. De Geomorfologia, se cargo como atributo la descripción obtenida de los planos generados por el IGAC para la gobernacion del Meta. Para el shape de geologia, se digitalizaron los atributos de descripcion, simbolo, unidad geologica integrada, de la Plancha 266

de

geologia

del

Instituto

Colombiano 34

de

Geología

y

Minería

(INGEOMINAS).

Amenazas Por deslizamiento

•Tipo de Amenaza •1580 poligonos digitalizados •Fuente:POT Villavicencio Uso de suelo •2715 objetos digitalizados •Clasificacion uso de suelo •Tipo de Actividad uso de suelo •Fuente:POT Villavicencio Precipitacion •Unidad de Precipitación •6 Poligonos digitalizados •Fuente: Instituto de Hidrologia, Metereologia y estudios Ambientales- IDEAM. Temperatura •Unidad de Temperatura •Fuente: Instituto de Hidrologia, Metereologia y estudios Ambientales- IDEAM. Fallas Villavicencio •Tipo de Falla •Nombre •Fuente:SIGOT Clima •Rango •Clasificacion •Rule •Fuente: Instituto de Hidrologia, Metereologia y estudios Ambientales- IDEAM. Relieve •Elevacion Edad Geologica •Descripcion Amenaza sismica •Tipo de Amenaza •Fuente:POT Villavicencio Geomorfologia •Descipcion •Fuente: IGAC, Planos de la gobernacion.

Geologia •Descripcion •Simbolo •Unidad geologica integrada •Fuente: Geologia de la Plancha 266 Instituto de investigacion e informacion geontitifica-Minero- Ambiental y nuclear INGEOMINAS. Curva de nivel •Altura •Tipo de Curva •Fuente: SIGOT Figura 6 Variables y fuentes de información

35

3.1.1. Procesamiento de datos Después de crear la base de datos con los shapes por cada factor detonante o variable con sus respectivos atributos (clima, precipitación, curvas de nivel, relieve, cuencas hidrográficas, geomorfología, mapa geológico, uso de suelo), se procedió a digitalizar la información en ArcGIS y la incorporación de los atributos para poder realizar el análisis de la información, y la evaluación de la incidencia de cada elemento y la susceptibilidad a la ocurrencia de deslizamientos (ver Figura 7).

Figura 7 Base de datos SIG

3.1.2. Análisis de información Después de realizar la digitalización de cada uno de los factores detonantes de los deslizamientos, se realizó un mapa temático, para visualizar espacialmente las características relevantes en función de su influencia en la zonificación de los deslizamientos de Villavicencio como se muestra a continuación:

3.1.2.1.

Clima

El clima uno de los factores detonantes de deslizamientos se digitalizo para identificar la clasificación del clima Villavicencio y como se distribuye en Villavicencio. Ver Figura 10:

36

Figura 8 Mapa del clima de Villavicencio (IDEAM, 2007).

La clasificación Lang (IGAC, 2014) utiliza la precipitación anual en mm y la temperatura media anual en °C. Los dos parámetros se relacionan mediante el cociente entre la precipitación (P) y la temperatura (T), llamado Factor de Lang, y se obtienen tres clases de clima para Villavicencio como se observa en el mapa de clima de la ciudad de Villavicencio en la Figura 8, se puede visualizar en arcgis online el SIG de deslizamiento Villavicencio y sus factores detonantes en la capa clima de Villavicencio y en sus atributos indica que Villavicencio presenta un clima húmedo que varía con respecto a su distribución geográfica predominando un 60% el clima húmedo, un 23% súper húmedo y 17% semihúmedo (Ver Tabla 3) (IDEAM, 2007).

Rango Factor Lang (P/T)

Clasificación Área (m2)

>160

Súperhúmedo 302,869,067

23%

101-160

Húmedo

791,521,945

60%

60-100

Semihúmedo

218,465,543

17%

%

Tabla 3 Clasificación Clima Villavicencio (IDEAM, 2007).

La ciudad de Villavicencio presenta un aumento de humedad entre los meses de enero a marzo puesto que es la época que se considera invierno por las constantes lluvias, los meses restantes es la época de sequía debido a las 37

bajas precipitaciones. La temperatura depende de la altura, la cual varía desde 200 a 3700 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m) registrándose temperaturas desde los 27°C promedio anual en la Llanura hasta los 6°C en la cordillera.

3.1.2.2.

Precipitación

Se digitalizó los milímetros de agua en el municipio de Villavicencio para identificar cual puede ser la zona con más precipitaciones y se puede visualizar en arcgis online el SIG de deslizamiento Villavicencio y sus factores detonantes sin pixelar y aproximarse a la región que de desee revisar.

Figura 9 Mapa de precipitación anual en Villavicencio. (IDEAM, 2010).

Por su ubicación en el piedemonte de la Cordillera Oriental las lluvias cambian bastante de una a otra parte de la ciudad. A partir de la concentración de lluvias en el piedemonte llanero y la zona de cordillera se ha producido una intensa red hidrográfica. Sobre las laderas y colinas se observa un patrón dendrítico a sub-dendrítico con muestras locales de control estructural, marcadamente radial sobre los abanicos, Honda, Buque, Maizaro y Parrado, y una dinámica de ríos trenzados y meándricos en zona de llanura.

38

Precipitación 5001-7000mm

Área (m2)

% del Área

33,274,385

3%

4001-5000mm 203,727,151

16%

3001-4000mm 450,988,520

34%

2500-3000mm 624,866,501

48%

Tabla 4 Clasificación precipitación. (IDEAM, 2010)

De acuerdo a la información de la base de datos georreferenciada, en Villavicencio predomina un 48% de precipitación entre 2,500 y 3,000mm, un 34% con precipitación de 3000 a 4000 mm, a medida que se acerca a la montaña se observa un 16% del territorio con una precipitación de 4,000 a 5,000mm y un 3% con precipitación de 5,000 a 7,000mm como se puede observar la distribución espacial de la Figura 9 y la tabla 4. La cordillera y el Piedemonte se caracterizan por ser zonas de grandes precipitaciones, la gran mayoría de origen orográfico, las precipitaciones que se dan en los diferentes trimestres del año con un promedio de 1500 mm mensual (IDEAM, 2000).

3.1.2.3.

Curvas de nivel y DEM Relieve

En la figura 10, se visualizan las curvas de nivel sobre el territorio de Villavicencio. Se observa una mayor cantidad de curvas de nivel, indicando la presencia de relieve montañoso, ubicado en la zona noroccidental de Villavicencio. En los sectores de la cordillera con variaciones topográficas considerables, se presenta un área de 398 km2, en lo que respecta a la llanura comprende un área de 1190 km2.

39

Figura 10 Mapa de curvas de nivel de Villavicencio. Fuente: IGAC (2010).

Se hizo el modelo digital de terreno para identificar el relieve de Villavicencio, ver figura 10:

40

Figura 11 Mapa de relieve.

La textura del suelo influye en la porosidad y la capacidad de permeabilidad de los suelos, lo que afecta la estabilidad de la pendiente. El tipo de suelo juega un papel importante para controlar y aumentar la vulnerabilidad de deslizamiento de tierra.

La historia geológica de Villavicencio, Meta está relacionada con el proceso evolutivo de la Cordillera Oriental, la cual ha sido afectada por procesos erosivos, que han dado origen a los materiales consolidados que constituyen los suelos de la parte alta de Villavicencio.

Los estudios topográficos que se realizan en Villavicencio se utilizan en proyectos de infraestructura vial y de espacio público urbano, y se realizan teniendo en cuenta fundamentos técnicos como: 

Levantamiento planimétrico



Levantamiento altimétrico



Levantamiento de posicionamiento global (G.P.S).

41

3.1.2.4.

Cuencas hidrográficas

Las cuencas hidrográficas juegan un papel importante en las amenazas por deslizamiento, sumado con la intervención antrópica, ya que las crecientes de flujo de agua sobre el rio, la tala de árboles y los asentamientos sobre las orillas del rio, ocasionan deslizamientos que perjudican la vida humana. Los ríos de Villavicencio son dendricos, corrientosos y caudalosos.

Figura 12 Mapa Cuencas hidrográficas. (IGAC, 2014).

Como se visualiza en la figura 12, La ciudad de Villavicencio cuenta con una red hídrica bastante amplia donde sus principales afluentes son: el rio Guayuriba (IDEAM, 2013), el rio Negro, el rio Guatiquia y el rio Ocoa. Los principales caños y quebradas que cubren a la ciudad son: Caño Parrado, Gramalote, Maizaro, Quebrada La Unión, Quebrada Grande, Quebrada Honda, Caño buque, Rosablanca y la Cuerera. Estos son los principales ríos de los muchos caños y quebradas que riegan a Villavicencio con sus aguas. Por lo tanto, desde la montaña, hasta su llanura, Villavicencio posee una muy variada red hidrográfica, diferentes tipos de drenajes que le dan forma y en relación con la dinámica del agua y las demás variables (litología, densidad de fracturamiento, densidad de pliegues, forma de las cuencas, densidad de 42

drenajes, inclinación de la pendiente, índice de relieve relativo, sistemas morfogénicos, morfodinámica, procesos erosivos, suelos, infiltración, capacidad de almacenamiento y regulación de humedad, suelos y su constitución (textura, materia orgánica, profundidad, naturaleza y tipo de las arcillas como coloides del suelo y coberturas de la tierra) (IDEAM, 2014) permite hacer análisis de susceptibilidad de amenazas de Villavicencio.

El recurso hídrico por ser el más importante en la ciudad y por tener más disponibilidad debería ser aprovechado al máximo. No se ha implementado una estrategia para el manejo del recurso hídrico y no se cuenta con una planta de tratamiento de aguas residuales donde se les pueda dar una buena disposición a estos residuos, ni se cuenta con acueducto actualmente funcionando.

3.1.2.5.

Geomorfología

Figura 13 Mapa geomorfológico. (IGAC, 2010).

Villavicencio consta de siete Unidades geomórficas, como se visualiza en la figura 13, que se han identificado según las características del terreno, es decir, la elevación, el carácter del material compuesto y grado de disección (ver Tabla 5) información digitalizada del mapa geológico del IGAC, reposa en el SIG Deslizamiento Villavicencio y sus factores detonantes activando la capa de Geomorfología..

43

SÍMBOLO

ÁRE A

Amt

46%

Api

3%

AMBIENTE GEOESTRUCTUR MORFOGENÉTIC A O Sedimentación Aluvial

Mega cuenca de sedimentación de la Orinoquia

Sedimentación Aluvial

Dan 2%

Depositacional

28%

Depositacional

1%

Estructural, fluvio erosional

Dto

Mch

Mfe 12%

Mrc 8%

PAISAJE

PROCESOS GEOMORFOLÓGICO S ACTUALES

Mesas y terrazas agradacionales Escurrimiento difuso diferentes generalizado niveles Micro relieve cóncavo-convexo, Planicie de surcado por cauces y inundación afectados por inundaciones.

Reptación, patas de abanicos vaca y deslizamiento antiguos puntuales Terrazas coluvio- Escurrimiento difuso aluviales generalizado Crestas, crestones y espinazos homocilinales

Montañas Cordillera de ramificadas, filas Plegamiento Fluvio erosional y vigas Complejo de montañas ramificadas, crestas y Estructural, fluvio - crestones erosional homoclinales Tabla 5 Clasificación geomorfología Villavicencio.

Escurrimiento difuso.

Escurrimiento difuso, deslizamientos y desprendimientos puntuales.

Deslizamientos localizados, patas de vaca y erosión laminar ligera.

Se observa para Villavicencio dos tipos de geoestructuras: un 79% de la geo estructura Mega cuenca de sedimentación de la Orinoquia, de los cuales el 49% con un ambiente geomorfogenetico de sedimentación aluvial que tiene un paisaje de Planicie de inundación con procesos geomorfológicos de Micro relieve cóncavo-convexo, surcado por cauces y afectados por inundaciones, el 30% con ambiente geomorfogenetico depositacional, donde predominan las Terrazas coluvio-aluviales en una menor proporción los abanicos antiguos con reptación, patas de vaca y deslizamiento puntuales. Un 21% de la geoestructura de Cordillera de Plegamiento en la parte norte de Villavicencio donde un 9% de ambiente geomorfogenetico estructural, fluvio - erosional que tiene paisajes de Montañas ramificadas, filas y vigas, complejo de montañas ramificadas, crestas y crestones homoclinales que presentan procesos geomorfológicos de escurrimiento difuso, deslizamientos y desprendimientos puntuales y erosión laminar ligera y un 12% fluvio erosional con paisajes de montañas ramificadas, filas y vigas que presentan escurrimiento difuso, deslizamientos y desprendimientos puntuales.

44

La morfología del territorio municipal de Villavicencio tiene dos regiones bien definidas, con características de relieve diferenciables: La zona noroccidental alta de Villavicencio con un relieve accidentado, debido a las irregularidades orogénicas de las terminaciones de la Cordillera Oriental, conllevan a elevaciones hasta de 5,000 m.s.n.m y dentro del municipio se alcanza una altitud máxima de 3,000 m.s.n.m. en el sector de la microcuenca de Quebrada Honda.

La parte baja de Villavicencio corresponde a una planicie inclinada hacia el oriente, compuesta por sedimentos aluviales, la cual está bordeada por el río Guatiquía al norte y por el río Guayuriba al sur; la parte central de esta planicie es cruzada por los ríos Ocoa y Negro y numerosos caños y corrientes menores.

Los procesos morfodinámicos en la ciudad de Villavicencio pueden agruparse así: Procesos erosivos: Se presentan en las vertientes de la cordillera (parte alta de los ríos Guatiquía y Guayuriba, y parte alta de las microcuencas del piedemonte) Procesos de sedimentación: En la zona de llanura. El área urbana está asentada sobre el espacio geográfico de varias microcuencas como de los Caños: Parrado, Gramalote, Maizaro, Buque, Amoladero, Hondo, Grande, Pendejo, Corcovado, Seco, Quebrada La Honda y Río Ocoa.

La

mayoría

de

las

zonas

de

Villavicencio

representan

un

terreno

geomorfológico perteneciente a las ramificaciones finales de cordillera oriental, con un ambiente morfogenético estructural fluvio-erosional con paisaje perteneciente a montañas ramificadas y procesos geomorfológicos actuales pertenecientes a escurrimientos difusos.

3.1.2.6.

Amenaza Sísmica

45

Figura 14 Mapa Amenaza Sísmica de Villavicencio. (SGC.2010).

La ciudad de Villavicencio quedó catalogada como zona de amenaza sísmica alta, como se visualiza en la figura 14. El estudio es soportado con todo el conocimiento científico como el monitoreo permanente que se hace con las redes de observación sísmica que opera el SGC. Antes de 1997 Villavicencio era catalogada como una ciudad con amenaza sísmica intermedia pero debido nuevos factores de análisis, se encuentra en zona de amenaza sísmica severa (TIEMPO, 1999b).

La cordillera oriental es una zona con gran amenaza sísmica por estar ubicada en la llamada zona frontal y todas las ciudades ubicadas sobre ella están en constante amenaza de sufrir sismos y terremotos, entre ellas Villavicencio.

Sismicidad Área % de área Severa 671,662,119.1 51% Muy Fuerte 324,305,075.7 25% Fuerte 274,733,544.5 21% Moderada 42,155,816.98 3% Tabla 6 Clasificación Sismicidad

La tabla 6 información digitalizada del servicio geológico colombiano (SGC,2010) contiene el potencial de la zonificación sísmica se encuentra discriminada por un 51% de la ciudad de Villavicencio corresponde con una sismicidad Severa, un 25% sismicidad muy fuerte, un 21% fuerte y solo un 3% a Moderado. Por ello en Villavicencio las obras y construcciones deben tener toda seguridad respecto a medidas sismoresistentes. Además se puede visualizar en la capa de amenaza sísmica del SIG WEB Deslizamiento 46

Villavicencio y sus factores detonantes activando la capa de amenaza sísmica como se visualiza en la figura 14.

3.1.2.7.

Edad geológica de Villavicencio

Figura 15 Edad Geológica de Villavicencio. (SGC, 2010).

Villavicencio tiene un 80% del territorio que pertenece al periodo cuaternario el cual corresponde al terreno más joven y se encuentra representado en llanura (Ver Figura 15). La zona noroccidental tiene una variación de edades correspondientes a la formación de la cordillera oriental.

La evolución geológica de Villavicencio, como la de la Orinoquía es quizás de las más ricas, antiguas y variadas del país, toda vez que participa de todos los procesos de acreción continental, a partir de las diversas orogenias que han ocurrido (Ver Tabla 7), como consecuencia de distintos procesos compresivos contra el escudo de la Guayana o Escudo Guayanés (RODRIGUEZ, 2001).

Edad

Total

Cuaternario

80.19%

Berriasiano

0.89%

Berriasiano- Cenomaniano

8.60%

Campaniano-Paleoceno

0.65%

Cenomaniano- Santoniano

0.33%

Devonico-Carbonifero

4.63%

Ordovicico-Llandovery

4.35%

47

Plioceno-Pleistoceno

0.35%

Tabla 7 Clasificación edad geológica de Villavicencio. (SGC, 2010).

Con edades que superan los 2700 millones de años, cubiertas por rocas sedimentarias intensamente metamorfoseadas que fueron intruidas por rocas ígneas básicas y ácidas producidas durante el episodio Orinoco, hace 1,300 m de años. Durante el Mesozoico se producen sucesivamente etapas de levantamiento, metamorfismo y denudación de estos sedimentos formados en el Paleozoico.

En el Mioplioceno surgió la orogenia andina principal con la emersión de la Cordillera Oriental, lo que creó la separación entre la planicie llanera y el piedemonte (SGC, 2010).

3.1.2.8.

Fallas geológicas de Villavicencio

El proceso orogénico compresivo produjo el intenso plegamiento de las rocas existentes, generando la gran cantidad de anticlinales y sinclinales alargados y estrechos que hoy constituyen la zona cortical donde se encuentra la cordillera oriental, los cuales adoptaron como una simple respuesta dinámica compresiva, una dirección perpendicular a la dirección principal de los esfuerzos y en este sentido se aprecia un tren estructural principalmente de dirección SW-NE (RODRIGUEZ, 2001).

Los esfuerzos compresivos y distensivos dieron lugar a la aparición de fallas de cabalgamiento de bajo ángulo y de cobertura delgada durante el Eoceno, pero que tuvieron su mayor desplazamiento entre el Mioceno y el Pleistoceno (Ver Figura 16).

48

Figura 16 Fallas Villavicencio. (SGC, 2010).

La falla de Servitá es una falla activa cuya trayectoria se encuentra en dirección NW, de tipo inversa de 200 m de ancho, con un ángulo relativamente alto e inclinación hacia el Oriente, esta estructura pone en contacto rocas del Paleozoico (Devónicas) con rocas Cretácicas, en relación a su zona de falla esta presenta una alta milonitización y trituración, lo cual por acción de la gravedad produce continuos deslizamientos de masa rocosa -especialmente hacia el cauce del Río Upín.

Falla de Villavicencio, falla cubierta con actividad incierta, con una divergencia hacia el Este ponen en contacto las rocas de la Formación Une del Cretácico Inferior.

Falla de Colepato, falla inversa o cabalgamiento con actividad incierta, clasificación 5.

En cuanto a los plegamientos, se observa que están directamente relacionados con los cabalgamientos y obedecen a estructuras sinclinales como el sinclinal de Servitá (Ver Tabla 8).

Tipo Falla

Actividad

Nombre

49

Clasificació n

Falla inversa o de cabalgamiento Falla inversa o de cabalgamiento

Activa

Falla Servita

5

Actividad incierta

Falla del Mirador

5

Falla

Actividad Incierta

Falla De Buenavista

1

Falla

Actividad incierta

Falla El Buque

1

Falla cubierta Falla inversa o de cabalgamiento

Actividad incierta

Falla Villavicencio

5

Actividad incierta

Falla de Colepato

5

Falla Cubierta Falla inversa o de cabalgamiento

Actividad incierta

Falla El Buque

1

Actividad incierta

Falla La Reforma

5

Sinclinal de Servita

1

Falla De Bavaria

5

Falla Falla inversa o de cabalgamiento

Actividad incierta

Tabla 8 Clasificación Fallas.

3.1.2.9.

Geología de Villavicencio

Se realizó un plano geológico y geotécnico en el cual se indicaron los tipos de suelos o materiales más susceptibles a sufrir procesos de deslizamiento. Para definir cuales áreas tienen un comportamiento crítico, si estas se encuentran localizadas en zonas de influencia de corrientes de agua permanentes o eventuales provenientes de los sistemas de drenaje natural y artificial.

50

Figura 17 Mapa Geológico (SGC,2010).

Geológicamente los llanos orientales están conformados por materiales sedimentarios acumulados en ambientes marinos y costeros, redepositados al emerger la Cordillera Oriental como se puede visualizar en la figura 17 y de acuerdo a la clasificación de la tabla 9, donde se indican los procesos a los que han sido sometidos a procesos de intemperización y lavado profundo, lo cual ha disminuido su composición mineralógica y en consecuencia ha empobrecido sus

suelos.

La

altillanura

está

formada

por

materiales

aluviales

pliopleistocénicos, los cuales fueron afectados por la gran falla que corre e induce el cauce del río Meta. Las sabanas tropicales son el resultado de la evolución de diversos procesos geológicos, entre ellos las fuerzas tectónicas, la sedimentación, la erosión y los cambios climáticos drásticos. La interacción entre la historia geomorfológica, el tipo de material original de la corteza terrestre y el clima han determinado, a través del tiempo, el tipo y las características de los suelos.(SGC,2010)

Símbolo Unidad Geológica

Descripción

Edad

51

Unidad Geológica integrada

% Área

b1k1-Sm

b1-Sctm

DC-Sctm

k1k4-Sm

k5E1-Stm

N2Q1-Sc

OS1-Mbg

Arcillolitas y limolitas negras con intercalaciones menores de arenitas y calizas. Segmentos de cuarzoarenitas de grano fino a grueso y conglomerados.

Conglomerados y brechas; arenitas de grano fino a conglomerticas y calizas estromatolIticas, e intercalaciones de lodolitas negras.

Cuarzoarenitas, arcillolitas, lodolitas grises y, ocasionalmente, calizas y conglomerados.

Lodolitas grises con intercalaciones medianas de calizas, cuarzoarenitas y lentes delgados de carbón.

Cuarzoarenitas de grano fino a conglomeriticas intercaladas con lodolitas, limolitas silíceas arcillosas y lentes de calizas.

Conglomerados de bloques a guijos con intercalaciones de arcillas y arenitas de grano fino a grueso Filitas, esquistos, cuarcitas, pizarras, metaconglomerados, metalimolitas y mármoles.

BerriasianoCenomaniano

Berriasiano DevonicoCarbonifero CenomanianoSantoniano

CampanianoPaleoceno

8,60% Formación Brechas de Buenavista Grupo Farallones Formación Chipaque

4,63%

0,33%

Formación Guaduas 0,65%

PliocenoPleistoceno OrdovicicoLlandovery

0,89%

0,35% Esquistos de Quetame

4,36%

Q-al

Depósitos aluviales y de llanuras aluviales Cuaternario

41,76%

Q-ca

Abanicos aluviales y depósitos coluviales

Cuaternario

38,30%

Q-t

Terrazas aluviales

Cuaternario

0,13%

Tabla 9 Información Mapa Geológico (SGC,2010).

La actividad tectónica de numerosas fallas paralelas a la Cordillera Oriental permitió el levantamiento y el plegamiento de la zona más cercana a ella y el hundimiento de la zona más oriental. Una vez creada la estructura de la región, comienza a ser modelada por los agentes climatológicos. En la última glaciación del cuaternario las lluvias fueron abundantes en el piedemonte llanero, generando cauces que transportaron sedimentos que se acumularon en sobre la llanura. Este proceso dio origen a la actual topografía y a los numerosos ríos de los Llanos Orientales (IGAC, 2010).

52

3.1.2.10. Uso de Suelo

Figura 18 Uso de suelo Villavicencio (IGAC, 2010)

Figura 19 Mapa de uso de Suelo web.

53

Uso de Suelo

Área

% Área

Expansión

51962747

3,96%

Protección

59638905

4,55%

Protección Pomca

313764882

23,93%

Rural

773797611

59,01%

Suburbano

73419281

5,60%

Urbano

38684132

2,95%

1311267558

100%

Total general

Tabla 10 Clasificación Uso de suelo.

De acuerdo a la tabla 10 clasificacion del uso de suelo Villavicencio tiene el 2.95% del territorio es urbano, el 59% suelo rural, un 24% de suelo natural protegido según el POMCA (CORMACARENA, 2018), un 4.55% de Proteccion y 5.6% de suburbano. En el suelo de Proteccion POMCA se encuentra la via de Ingreso a los llanos Orientales o bien llamado la puerta al llano. La poblacion rural predominante se encuentra ubicada en la llanura y la poblacion urbana se encuentra asentada entre el piedemonte llanero y la llanura,asi como se puede visualizar en la figura 18, espacialmente el uso de suelo en Villavicencio, posteriormente en el SIG WEB se puede visualizar pormenorizadamente cada espacio de Villavicencio, para identificar el uso de suelo como se visualiza en la figura 19.

3.1.2.11. Amenaza por deslizamiento

Figura 20 Mapa Amenazas por deslizamiento en Villavicencio (CORMACARENA, 2018).

54

Figura 21 Mapa Amenazas por deslizamiento en Villavicencio. (CORMACARENA, 2018).

En la figura 20 se visualiza las amenazas por deslizamiento de Villavicencio digitalizadas en arcmap para poder ser visualizado en la web como se muestra en la figura 21, es el mapa base para identificar de acuerdo al uso del suelo cuales son los lugares que se debe restringir el uso de suelo. Para obtener el mapa de amenazas se interponen los factores detonantes para zonificar las amenazas por Deslizamientos en Villavicencio. De acuerdo a la presencia de fallas, relieve, precipitación, geomorfología y uso de suelo, obteniendo amenazas bajas, media y alta, de acuerdo a la descripción registrada en la tabla 11.

Amenaza Amenaza Baja

Amenaza Media

Amenaza Alta

Descripción Amenaza Zonas relativamente estables donde no se observan procesos de inestabilidad recientes. Las laderas generalmente se presentan con pendientes bajas, pero pueden incluir áreas de pendientes empinadas que conservan gran parte de la cobertura vegetal nativa.

Zonas de estabilidad marginal susceptibles a procesos denudacionales por el mal manejo del terreno y de las aguas superficiales. Corresponden a zonas de pendiente media a alta, donde son comunes procesos denudacionales como deslizamientos, reptamiento, flujos de tierras y/o detritos y carcavamiento profundo.

Zonas inestables en sectores de alta pendiente, afectadas por procesos denudativos como carcavamiento profundo y extenso en caños y quebradas, deslizamientos y flujos de tierras y/o detritos, en donde es común encontrar cicatrices de antiguos deslizamientos.

Tabla 11 Descripción amenazas Villavicencio.

55

(CORMACARENA, 2018).

3.1.2.12. Zonas propensas a deslizamientos de Villavicencio Se identificaron las zonas propensas a deslizamientos de Villavicencio por tipos de actividad de uso de suelo (Ver Figura 22). Se interceptaron las capas de Amenaza por deslizamiento con la capa de usos de suelo de Villavicencio con el objetivo de identificar el uso de suelo de las zonas con amenazas altas, donde el uso de suelo urbano ni de expansión debe contar con zonas de amenaza alta, así que el resultado de esta tesis será fundamental para el alcalde y la población de Villavicencio, eviten la construcción en las zonas de amenazas altas.

Figura 22 Zonas propensas a deslizamientos de Villavicencio. (POT Villavicencio,2012).

Convención Clasificación Tipo_de_Actividades Expansión Para Desarrollo Expansión Concertado

Observación

Expansión Expansión

Expansión Urbana Reserva para la Provisión de Espacio Publico

Desarrollo Vivienda

Protección

Área de Importancia Ecológica

Catatumbo

Protección

Área de Recreación

Humedal Calatrava, Parque Ecológico Humedal Caracolí Humedal Charco,Parque Ecológico Humedal Coroncoro, Humedal Zuria

Protección

Distrito de Conservación de Suelos

Kirpas-Pinilla-La Cuerera

56

Malecon Ocoa,Parque Don Juanito, kirpas,Parque Juan Pablo II,Parque Mirador de Buenavista

Convención Clasificación Tipo_de_Actividades

Observación

Protección

Foresta Protector Productor

Posible PTAR

Protección

Forestal Protector

Nacimientos de los Caños Grande, Pendejo San Luis de Ocoa y San Juan de Ocoa

Protección

Infraestructura

PMA Buenavista

Protección

Paramo

El Tigre

Protección

Parque Regional Reserva Forestal

Quebrada Honda

Protección

Zona de Preservación

PMA Buenavista

Protección

Zona de Recarga de Acuíferos

Estudio Hidrogeológico Conceptual

Protección

Zona de Restauración

PMA Buenavista

Protección

Zona de Uso Público

PMA Buenavista

Protección Protección Pomca

Zona de Uso Sostenible

PMA Buenavista

Conservación

ZAA-C-CON,ZAA-C-FPP,ZAA-C-ZHG,ZAA-C-ZIE,ZAA-C-ZPH,ZAA-PAM,ZAA-P-ZIE,ZAA-P-ZPH,ZAA-RE,ZSE-A-AGI,ZSE-F-ZFP,ZSE-PSUAE,ZSE-PS-UAR,ZSE-R

Cerro Vanguardia,Cuenca Alta Del Caño Vanguardia Y Quebrada Vanguardiuno

Protección

Protección

Preservación

Protección Pomca

Restauración

Agricola Rural

ZAA-C-ZPH,ZAA-P-AM,ZAA-P-PRE,ZAA-P-ZIE,ZAA-P-ZPH,ZSE-AAGI,ZSE-F-ZFP,ZSE-PS-UAR ZAA-C-FPP,ZAA-C-ZHG,ZAA-C-ZIE,ZAA-C-ZPH ZAA-P-AM,ZAA-P-ZIE,ZAA-P-ZPH,ZAA-R-RES ZAA-RE,ZSE-F-ZFP,ZSE-PS-UAE,ZSE-PS-UAR

Agrícola

Rural

Agroforestal

Rural

Centro Poblado

SubUrbano

Corredor Vial Suburbano (AAC) Tipo 2

SubUrbano

Equipamientos

SubUrbano

Industrial. (AAIN)

Corredor de Servicio Base Aérea Apiay, Bavaria, Cementerio, Corpoica, Infraestructura Ecopetrol. Los Ocarros, Pista Aérea Vanguardia, Posible PTAR,Sena, Hachón,Subestación,Universidad de los Llanos Ecopetrol, Zona Industrial Caños Negros, Vía Acacias, Zona Industrial Vía Puerto Lopez

Vivienda Rural y Turismo (AAV) Tipo 1

Vivienda Rural y Turismo

Vivienda Rural y Turismo (AAV) Tipo 2

Centralidad SubUrbana Campo Alegre, Parque Almaviva, Parque Bosques de Rosita, Parque Eduardo Cuevas, Parque El Porvenir Parque el Recreo, Parque Mirador del Guatiquia Parque Nueva Libertad, Parque San Benito Parque Sociego, Séptima Brigada

SubUrbano

Franja de Aislamiento Alto Pompeya, Alto Pompeya Expansión, Barcelona, Buenavista, Buenavista Expansión,Buenavista Reserva para la Provisión de Espacio Público, Cucuy, Cuncia,Cuncia Expansión, Cuncia Reserva para la Provisión de Espacio Público, Las Mercedes,Pipiral,Rincon de Pompeya, Rincon de Pompeya Expansión San Luis de Ocoa, Santa Rosa, Servita

Reserva para la Provisión de Espacio Publico Urbano Urbano

Urbano

Tabla 12 Uso de suelo

Para obtener el mapa de la figura 25 se intersectó la capa de uso de suelo con la capa de amenazas por deslizamientos, se observa que la gama de colores rojos es una zona de amenaza alta de deslizamiento, zonas en las cuales no se puede realizar ningún tipo de construcción y para prevenir desastres es mejor evitar asentamientos o cualquier tipo de actividades para obtener las zonas de protección, de acuerdo al uso de suelo, a las características precisadas en la 57

tabla 12 y a la amenaza por deslizamientos. En la zona de protección de POMCA, se evidencia una amenaza alta de deslizamientos, así como una pequeña parte de suelo urbano y suburbano de Villavicencio se evidencia que hay amenazas altas por deslizamientos.

Figura 23 Zonas de protección.

3.1.3. Implementación SIG Web

58

Para la publicación de los resultados y los factores detonantes, se implementó en ArcGIS online, para la visualización de la zonificación de la amenaza por deslizamientos en Villavicencio a cualquier escala, de acuerdo con la necesidad del usuario, se cargaron todas las capas digitalizadas:

Con la cuenta de Arcgis online se publicaron los resultados, como se visualiza en la figura 24.

Figura 24 Cargue datos Arcgis Online.

59

4.

RESULTADOS Y DISCUSION

4.1 Resultados En ArcGIS online se puede visualizar el SIG de zonificación de amenazas por deslizamientos de Villavicencio como se visualiza en la figura 25, página en la que el usuario puede analizar los resultados del presente estudio sobre amenazas en Villavicencio, Colombia. Además, se puede ver a diferentes escalas la información y enfocar una zona en especial de Villavicencio, en el enlace http://arcg.is/1u5C8O .

Figura 25 SIG de deslizamientos Villavicencio Arcgis Online.(Hellen Gutierrez, 2019)

4.1.1. Elementos desencadenantes de los deslizamientos Los factores desencadenantes de los deslizamientos en Villavicencio como se puede visualizar en los diferentes mapas de análisis: clima, precipitación, curvas de nivel, relieve, cuencas hidrográficas, geomorfología, geología, uso del suelo. En la zona noroccidente de Villavicencio, se presentan todos los factores detonantes para hacer de la puerta al llano, una zona propensa a deslizamientos, el clima súper húmedo alto, las precipitaciones constantes, la textura de suelo que favorece la porosidad y la capacidad de permeabilidad de los suelos, afecta la estabilidad de la pendiente. Con un tipo de suelo difícil de controlar y muy vulnerable a los deslizamientos de tierra. La red hídrica bastante amplia, que hace húmedo el terreno de Villavicencio y en 60

épocas de lluvias se presente deslizamientos constantes, afectando la población y la vía que comunica a Villavicencio con el resto de Colombia. El Noroccidente de Villavicencio presenta un relieve accidentado, debido a las irregularidades orogénicas de la Cordillera Oriental, el ambiente morfogenético, estructural fluvio-erosional con paisaje perteneciente a montañas ramificadas y procesos geomorfológicos actuales pertenecientes a escurrimientos difusos, hace se presente una probabilidad alta de deslizamientos.

4.1.2. Zonas de protección

Figura 26 Delimitación de zonas de protección restringidas para la construcción de viviendas.

Para obtener el mapa de la figura 26 de Delimitación de zonas de protección restringida para la construcción de viviendas, se puede visualizar que el 50% del territorio de Villavicencio es rural con amenaza baja, un 13% es Protección POMCA con amenaza baja, un 7% es Protección Pomca con amenaza alta, un 5.7% del suelo Rural tiene amenaza Media. Un 5% del suelo SubUrbano tiene una amenaza baja, un 3.79% de uso de suelo de expansión tiene amenaza baja, un 3,4% de uso de Protección Pomca tiene una amenaza media. Con tan solo el 2.62% de uso de suelo rural de amenaza alta y un 2% de uso de protección

Pomca

con

amenaza

alta

(Conservación,

Preservación,

Restauración, Zonas aptas para la agricultura y ganadería intensiva, Zonas de interés ecológico estratégico, Zonas de preservación por amenaza, Zonas de protección hídrica, Zonas de uso agropecuario con restricciones, Zonas de uso 61

agropecuario ecoeficiente, Zonas forestales productoras, Zonas para la recuperación y Zonas para la restauración ecológica) y un 0.09% de Urbano con amenaza Alta, es decir un 4,29 % del territorio de Villavicencio con amenaza alta por deslizamientos y el 100% de la población llanera se ve expuesta y perjudicada al quedar incomunicada cada vez que sobre la vía Bogota- Villavicencio, se activa un factor detonante como la precipitación.

4.2.

Discusión

El área noroccidental de Villavicencio posee un área montañosa que es altamente susceptible a deslizamientos de tierra debido a su terreno quebradizo, su conformación geológica y sus fallas tectónicamente activas.

Adicional a la intervención antrópica, el desarrollo conlleva a la expansión de las actividades de construcción que desencadenaron la frecuencia de deslizamientos en las últimas décadas lo que ocasiona impactos reveladores en la vida y la propiedad en Villavicencio.

Cada una de las variables que inciden en la zonificación de amenaza por deslizamientos en Villavicencio indica que solo un 20% del territorio de la ciudad se encuentra en el piedemonte y se localiza una parte de la población urbana que se encuentra en riesgo alto por deslizamiento. El restante 80% del territorio de Villavicencio tiene densidad poblacional baja y tiene riesgo bajo por deslizamiento ya que el territorio se caracteriza por ser llanura.

A partir del estudio de suelos y la intersección de la capa de uso de suelo con la capa de amenaza por deslizamiento y los diferentes factores detonantes, se logró delimitar la zona de amenaza por deslizamientos de Villavicencio e identificar las zonas de uso de suelo que se deben preservar, las zonas que están expuestas a fallas, precipitaciones y geología inestable, con el SIG se aclara que el nivel de amenaza para Villavicencio es alto en su zona noroccidental.

El terreno inestable, la humedad, las constantes precipitaciones y la geomorfología de la zona noroccidental de Villavicencio pueden ocasionar 62

avalanchas, deslizamientos o inundaciones en la ciudad, sobretodo en la vía que comunica a la ciudad con el resto del país. En diferentes ocasiones han ocurrido deslizamientos, no ha existido manera de asistir a la población de una forma rápida e inmediata en cuanto a sus necesidades médicas y de transporte de productos.

La intervención antrópica causa inestabilidad en el terreno ya que durante la construcción de vías y vivienda realiza cambios en la topografía y forma del talud (carga, descarga o subsidencia).

Los cambios en las condiciones de humedad (drenaje superficial, modificación de aguas subterráneas, Infiltración desde ductos de agua, aceleración de infiltración por depósitos superficiales, cambio del régimen de aguas superficiales, construcción de reservorios).Vibraciones durante la construcción de túneles y cambios en la cobertura vegetal, hace que los niveles de amenaza aumenten en Villavicencio, sobretodo en la zona norte en la cual se tiene divergencia de las fallas geológicas de Servita, Bavaria y Villavicencio.

La rapidez de los procesos urbanísticos es proporcional a la ocurrencia de deslizamientos, especialmente en áreas susceptibles y con desarrollo desordenado,

Por

concentración

de

actividades aguas

lluvias

como: y

cortes,

servidas.

rellenos,

deforestación,

Asociados

con:

Cortes

indiscriminados, rellenos sobre laderas de alta pendiente, fugas incontroladas de agua, descargas directas de aguas domésticas y aguas lluvias.

Entre algunas soluciones planteadas para mitigar el riesgo se puede contemplar la prohibición de construcción de viviendas en las zonas de amenaza alta ya que los suelos con los que cuenta tienen características que no aptas, ni seguras para la comunidad viva allí.

63

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El SIG aplicado a la zonificación de la amenaza por deslizamientos en la ciudad de Villavicencio es una herramienta útil para la toma de decisiones, especialmente en las primeras etapas de planeación de proyectos de infraestructura

(viales,

urbanísticos,

vivienda),

ya

que

la

información

georreferenciada le permitirá identificar en qué lugares no se debe construir y proteger las inversiones y población de la ciudad.

Los deslizamientos que se presentan en Villavicencio se producen en zonas donde convergen diferentes detonantes (geología, fallas, precipitación, uso de suelo) de amenazas por deslizamientos.

El piedemonte llanero al estar ubicado en las ramificaciones de la cordillera Oriental presenta características litológicas, de un relieve variado que hace una zona geomorfológicamente inestable, con rocas con propiedades débiles, que combinadas con un nivel freático alto, precipitaciones altas, actividad sísmica y clima húmedo, aumentan la ocurrencia de deslizamientos, sumándose a esto la intervención antrópica, como la construcción de vías, genera fractura a las capas de suelo por uso de técnicas de perforación, erosión, explosión y construcción de infraestructura en áreas no aptas para esto.

La identificación de zonas de amenazas por deslizamientos, a partir de modelamiento de datos espaciales para Villavicencio es un punto de partida para identificar la susceptibilidad a los movimientos de ladera que deben ser estudiados en cada espacio geográfico con los medios y datos disponibles de la zona, pues detectar la inestabilidad del terreno que requiere de una intervención y seguimiento. Por otro lado si se encuentra poblada por el hombre es frecuente que los daños a viviendas proporcionen una percepción nítida de la magnitud de los movimientos del terreno y de las áreas donde el problema es crítico.

64

Es importante conocer los factores detonantes de las amenazas por deslizamientos, ya que de ello depende la correcta y más exacta zonificación.

Villavicencio en su zona noroccidental posee muchos factores detonantes de deslizamientos entre ellos, un clima súper húmedo alto, precipitaciones constantes, un piedemonte con porosidad y permeable, una geología relacionada con el proceso evolutivo de la cordillera oriental, y una red hídrica bastante amplia, que afecta la estabilidad de la pendiente y lo hace un tipo de suelo difícil de controlar y muy propenso a los deslizamientos.

El mapa de zonificación de susceptibilidad por deslizamientos de tierra es de gran importancia como insumo en la toma de decisiones sobre políticas regionales para la gestión y reducción del riesgo, siendo además de utilidad para generar acciones que conduzcan a la planificación, el desarrollo de infraestructura y la prevención de los desastres.

La susceptibilidad del suelo aumenta a medida que no existe cobertura vegetal suficientemente fuerte como bosques densos para retener materiales del suelo.

Las fallas activas contribuyen a generar deslizamientos de tierra en al norte de Villavicencio.

Las ramificaciones de la cordillera oriental, evidencian zonas de amenazas muy altas, altas y medias que se muestran como regiones en las cuales existen serios conflictos de uso del suelo.

Entre algunas soluciones planteadas para mitigar la amenaza se puede contemplar la declaración de zonas de protección a las zonas de amenaza alta por deslizamiento, razón por la cual se debe identificar zonas de prohibición para desarrollo de asentamientos humanos en las zonas con amenazas de deslizamientos en Villavicencio. Incorporar en el POT programas de recuperación de áreas estratégicas, de restauración y conservación que están siendo afectados por los deslizamientos.

Se recomienda concientizar a la población de la necesidad de evitar la tala de árboles y la desviación del cauce de los ríos existentes en la ciudad. Penalizar la tala de árboles en pendiente altas de las montañas pues esta práctica 65

ocasiona la destrucción de la capa vegetal del suelo, erosiona el terreno y puede generar incendios de grandes proporciones. Incentivar el recubrimiento de las zonas erosionadas con cobertura vegetal ya que puede consistir en elementos que refuercen la estructura superficial del suelo y mantengan más firme el terreno.

Se recomienda en el POT Implementar programas que incluyan prevención y respuesta ante la ocurrencia de deslizamientos. Desarrollar proyectos de reforestación en el piedemonte llanero para evitar la erosión y deslizamientos que ocasionan perdidas, cuando aumentan los caudales hídricos de los nacederos en las montañas.

Se recomienda construir las viviendas en zonas de amenaza baja por deslizamientos, no hacerlo en terrenos erosionados o en la falda de montañas muy húmedas.

Se recomienda Iniciar actividades de mitigación del riesgo por amenazas de deslizamientos construcciones que se encuentren en riesgo alto o iniciar procesos de reasentamiento preventivo.

Se recomienda realizar investigaciones a nivel de geomorfología, geología, hidrología, suelo y uso actual del suelo que permitan actualizar el detalle constante de la base de datos de la información del Municipio de Villavicencio en el SIG aplicado a la zonificación de la amenaza por deslizamientos en la ciudad de Villavicencio.

66

6. REFERENCIAS

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