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Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

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

SIG APLICADO AL ANÁLISIS DE RIESGOS POR DESLIZAMIENTOS, PROYECTO MINERO DYNASTY, LOJA, ECUADOR GIS APPLIED TO LANDLIDE RISK ANALYSIS, DYNASTY MINING PROJECT, LOJA, ECUADOR by/por

Ing. Maricela del Rocio Chalco Torres 11746391 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science– MSc Advisor ǀ Supervisor:

Carlos Mena PhD 18 de enero de 2021, Loja -Ecuador,

COMPROMISO DE CIENCIA Por medio del presente documento, incluyendo mi firma persona certifico y aseguro que mi tesis es completamente el 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.

18 de enero de 2021, Loja - Ecuador

Maricela del Rocio Chalco Torres CI: 1104990609

DEDICATORIA El presente trabajo de investigación va dedicado a los seres sublimes en mi vida: a mis padres Manuel Chalco y Lidia Torres y mis hermanas: Lorena y Karina, quienes a lo largo de mi vida han sido el motor y la fuerza que dinamiza mi vida para luchar y lograr mis metas.

AGRADECIMIENTOS Dejo impreso mis eternos agradecimientos a quienes coadyuvaron a llegar a culminar el presente trabajo investigativo, entre ellos: Al Ing. Robert Alvarado, Ing. Andrea Guayanay, Ing. Viviana Cabrera, Dra. Lorena Chalco y Lic. Nelly Torres.

RESUMEN A lo largo de la historia sabemos a ciencia cierta que, la zonificación de amenazas y riesgos ha permitido evaluar parcialmente, esa incertidumbre y además es una herramienta muy útil para la toma de decisiones, especialmente, en las primeras etapas de planeación de un proyecto. Zonificar consiste en la división del terreno en áreas homogéneas y la calificación de cada una de estas áreas de acuerdo con el grado real o potencial de amenaza o de riesgo, con el objetivo de calificar el grado de inestabilidad y tomar los correctivos pertinentes para evitar desastres.

El desarrollo del estudio realizado en el Proyecto "DYNASTY" está conformado por tres concesiones mineras contiguas: ZAR (Código 600331), ZAR 1 (Código 600353) y PILO 9 (Código 600242), cubriendo un área total de 6700 has. Se ubica en las parroquias de Celica y Guachanamá; en los cantones Celica y Paltas de la provincia de Loja, en el sur de Ecuador A través de Sistemas de Información Geográfica (SIG), se realiza el análisis de susceptibilidad de deslizamientos, empleando el software ArcGis, en donde se aplicó el método de Jerarquías Analíticas (MJA) de la Evaluación Multicriterios (EMC), como mecanismo de ponderación de variables, para la construcción de mapas de susceptibilidad de deslizamientos, con variables disponible en la base de datos del IEE. Los resultados han demostrado que el 4,15 % son de zonas con baja susceptibilidad, un 46,37% de zonas con moderada susceptibilidad, 46,87% de la superficie en análisis está dentro de la categoría de alta susceptibilidad y un 2,61% de la superficie se encuentra dentro de la categoría de muy alta susceptibilidad.

Finalmente, de la obtención del mapa de susceptibilidad de deslizamiento, permite concentrar la gestión en la implementación de medidas de mitigación o corrección de inestabilidades para evitar un posible desastre, como el modificar la geometría de la pendiente y elementos de refuerzo. Esta herramienta podría usarse como una evaluación preliminar de riesgos para, como segundo paso, utilizar herramientas informáticas para un estudio detallado de estos sitios de riesgo crítico y establecer medidas más precisas para aumentar el factor de seguridad a niveles aceptables.

Palabras Claves: Susceptibilidad, deslizamiento, jerarquías analíticas, proyecto minero.

ABSTRACT Throughout history, we know for sure that the zoning of threats and risks has allowed us to partially evaluate this uncertainty and is also a very useful tool for decision making, especially in the early stages of project planning. Zoning consists of the division of land into homogeneous areas and the qualification of each of these areas according to the actual or potential degree of threat or risk, with the aim of qualifying the degree of instability and take the appropriate corrections to avoid disasters.

The development of the study carried out in the "DYNASTY" Project is formed by three contiguous mining concessions: ZAR (Code 600331), ZAR 1 (Code 600353) and PILO 9 (Code 600242), covering a total area of 6700 has. It is placed in the parishes of Celica and Guachanamá; in the cantons of Celica and Paltas in the province of Loja, in the south of Ecuador.

Through Geographic Information Systems (GIS), landslide susceptibility analysis is performed, using ArcGis software, where the Analytical Hierarchy (MJA) method of the Multicriteria Evaluation (EMC) was applied as a variable weighting mechanism, for the construction of landslide susceptibility maps, with variables available in the IEE database.

The results have shown that 4.15% are from zones with low susceptibility, 46.37% from zones with moderate susceptibility, 46.87% of the surface in analysis is within the category of high susceptibility and 2.61% of the surface is within the category of very high susceptibility.

Finally, of the obtaining the map of landslide susceptibility, it allows to concentrate the management in the implementation of mitigation measures or correction of instabilities to avoid a possible disaster, such as modifying the geometry of the slope and reinforcement elements. This tool could be used as a preliminary risk assessment to, as a second step, use computer tools for a detailed study of these critical risk sites and establish more precise measures to increase the safety factor to acceptable levels Keywords: Susceptibility, slip, analytical hierarchies, mining project.

TABLA DE CONTENIDOS 1.

2.

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 12 1.1.

Antecedentes ........................................................................................................ 13

1.2.

Objetivos ............................................................................................................... 14

1.2.1.

Objetivo General............................................................................................ 14

1.2.2.

Objetivo Especifico ........................................................................................ 14

1.3.

Preguntas de investigación ................................................................................... 14

1.4.

Hipótesis ............................................................................................................... 15

1.5.

Justificación ........................................................................................................... 15

1.6.

Alcance .................................................................................................................. 17

MARCO TEÓRICO ......................................................................................................... 18 2.1.

Conceptos Básicos ................................................................................................ 18

2.2.

Deslizamientos de Tierra ...................................................................................... 21

2.3.

Susceptibilidad de Deslizamiento ......................................................................... 23

2.4.

Métodos ................................................................................................................ 23

2.4.1.

Método de Mora y Vahrson .......................................................................... 23

2.4.2.

Método de la Suma Ponderada ..................................................................... 25

2.4.3.

Proceso de Análisis Jerárquico ...................................................................... 27

2.5.

3.

Estabilidad de taludes y laderas ........................................................................... 29

2.5.1.

Tratamiento y corrección de inestabilidades ................................................ 29

2.5.2.

Corrección de laderas y taludes .................................................................... 30

METODOLOGÍA ............................................................................................................ 38 3.1.

Descripción del área de Estudio............................................................................ 39

3.2.

Metodología .......................................................................................................... 40

3.2.1.

Compilación de factores necesarios que influyen en el análisis de la

susceptibilidad a deslizamientos ................................................................................. 41 3.2.2.

Estimación del grado de susceptibilidad de deslizamiento en el área de

estudio. 42 3.2.3.

4.

Propuesta de medidas de estabilización de Taludes y laderas. .................... 45

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS .................................................................. 47 4.1.

Factores necesarios que influyen en el análisis de la susceptibilidad a

deslizamientos ................................................................................................................. 47

5.

6.

4.2.

Grado de susceptibilidad de deslizamiento en el área de estudio ....................... 57

4.3.

Medidas de estabilización de Taludes y laderas ................................................... 64

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................... 66 5.1.

Conclusiones ......................................................................................................... 66

5.2.

Recomendaciones ................................................................................................. 67

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 68

INDICE DE FIGURAS Figura 1.

Deslizamiento en el Ecuador a nivel de provincias (1970 -2002). Citado por:

(Abad, 2005) ........................................................................................................................ 15 Figura 2.

a) Nivel de amenazas por deslizamientos por cantón en el Ecuador (fuente IG-

EPN-SIG AGRO-2002) b) Mapa de susceptibilidad por movimientos en masa del Ecuador (Fuente: INIGEMM 2013) .................................................................................................... 16 Figura 3.

Esquema de las fuerzas que actúan en un talud. (Pérez, 2020) ....................... 29

Figura 4.

Construcción de bermas intermedias e inserción de vegetación sobre

taludes.(Suárez, 2001) ......................................................................................................... 31 Figura 5.

Ejemplos del efecto estabilizador de los tacones de escollera (izquierda).

Colocación adecuada de los tacones de tierras (derecha). Manuel de Ingeniería de Taludes.

(Bermejo, 2017) ................................................................................................................... 31 Figura 6.

Elementos para el drenaje superficial. Línea de L.A.V. Madrid – Barcelona. (Rivas

Vaciamadrid. Madrid. España). Año 2014. Autor: M. Bermejo & J.A. Rodríguez. (Bermejo, 2017)

32

Figura 7.

Drenes horizontales en el pie de un talud (izquierda). Esquema de pozos

verticales (derecha). (Bermejo, 2017) ................................................................................. 33 Figura 8.

Zanja drenante al pie del talud. (Badia, n.d.) .................................................... 33

Figura 9.

Esquema de las partes de un anclaje. (Bermejo, 2017) .................................... 34

Figura 10.

Geotextil aplicado sobre un talud. Línea de F.C. Valencia -Tarragona. (Oropesa

del Mar. Castellón de La Plana. España). (Bermejo, 2017) ................................................. 35 Figura 11.

Geoesferas tipo manto para la protección superficial de taludes(Mantos para

Control de Erosión (MCE) –, n.d.)......................................................................................... 36 Figura 12.

Mapa de Ubicación Político Administrativa (IEE, 2012) ................................ 39

Figura 13.

Diagrama de Flujo .......................................................................................... 40

Figura 14.

Modelo par obtención del mapa de deslizamiento ...................................... 44

Figura 15.

Herramienta weighted .................................................................................. 45

Figura 16.

Mapa de Geomorfología (IEE, 2015) ............................................................. 48

Figura 17.

Mapa de geología (IEE, 2015) ........................................................................ 50

Figura 18.

Mapa de pendientes (IEE, 2015) ................................................................... 52

Figura 19.

Mapa del Uso actual del suelo (MAE, 2018) ................................................. 54

Figura 20.

Mapa de Isoyetas (IEE, 2012) ........................................................................ 56

Figura 21.

Mapa de susceptibilidad ................................................................................ 61

INDICE DE CUADROS Cuadro 1.

Variables y sus pesos o ponderaciones ......................................................... 25

Cuadro 2.

Cálculo de los pesos de las parcelas .............................................................. 26

Cuadro 3.

Clasificación de Pendiente. ............................................................................ 42

Cuadro 4.

Criterios para determinar el grado de susceptibilidad a los deslizamientos. 44

Cuadro 5.

Geomorfología ............................................................................................... 49

Cuadro 6.

Geología ......................................................................................................... 51

Cuadro 7.

Pendiente....................................................................................................... 53

Cuadro 8.

Uso del suelo. ................................................................................................ 55

Cuadro 9.

Precipitación .................................................................................................. 57

Cuadro 10.

Valoración de geologia. ................................................................................. 58

Cuadro 11.

Valoración de geomorfología ........................................................................ 58

Cuadro 12.

Valoración de pendientes .............................................................................. 59

Cuadro 13.

Valoración uso del suelo ................................................................................ 60

Cuadro 14.

Variable de Isoyetas....................................................................................... 60

Cuadro 15.

Categorías de susceptibilidad de deslizamiento ........................................... 62

Cuadro 16.

Características de las zonas con susceptibilidad muy alta al deslizamiento . 64

SIGLAS Ag

Plata

Au

Oro

CLIRSEN

Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales

EMC

Evaluación Multicriterios

IEE

Instituto Espacial Ecuatoriano

INIGEMM

Instituto de Investigaciones Geológico, Mineo y Metalúrgico

MAE

Ministerio del ambiente

MJA

Método Jerárquico de Análisis

SIG

Sistemas de información geográfica

UNESCO

Organización de las naciones unidas para la educación la ciencia y la cultura

UNISDR

Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres

WGS

Worl Geodetic System

1. INTRODUCCIÓN En el presente trabajo investigativo A lo largo de la historia mediante varios estudios realizados se llega a decir que, la ocurrencia de deslizamientos es un fenómeno sujeto a muchos grados de incertidumbre debido a que incluyen diferentes tipos de movimientos, velocidades, modos de falla, materiales, restricciones geológicas, etc. Cuando existe inseguridad da la posibilidad o no de la ocurrencia de un fenómeno, generalmente, se toman decisiones equivocadas de diseño. El costo de un proyecto puede resultar muy alto o se tienen que asumir riesgos de características y magnitudes no determinadas. (Suarez, 1998) La zonificación de amenazas y riesgos permite evaluar parcialmente, esa incertidumbre y es una herramienta muy útil para la toma de decisiones, especialmente en las primeras etapas de planeación de un proyecto. La zonificación consiste en la división del terreno en áreas homogéneas y la calificación de cada una de estas áreas de acuerdo con el grado real o potencial de amenaza o de riesgo.(Suarez, 1998) Los modelos predictivos de amenaza y riesgo de deslizamientos constituyen una importante área de investigación en el campo geológico – geotécnico, dada la utilidad de dichos mapas en la planificación territorial, identificación, evaluación y manejo de riesgos para elaborar planes de prevención, mitigación y preparación ante los desastres, así como reducir la vulnerabilidad de la población potencialmente afectada, los mapas de susceptibilidad proveen información sobre los diferentes tipos de deslizamientos, la severidad de las amenazas y el riesgo que pueden correr las obras que se plantea construir, entre datos de interés. (Abril, 2011) De las metodologías que actualmente ofrece la literatura para estimar la susceptibilidad del área de estudio a sufrir deslizamientos, se empleó el método indirecto semicuantitativo de Evaluación Multicriterio, a través de un SIG, el mismo que consiste en integrar factores condicionantes y desencadenantes de la inestabilidad de áreas, así como técnicas de evaluación multicreterio basadas en jerarquías analíticas y sumas lineales ponderadas de pesos de factores y clases. Los factores se ordenan y ponderan según el valor asumido o esperado en la formación de deslizamientos. Las desventajas de la evaluación por expertos

están en la subjetividad de los criterios.(Abril, 2011). Ejemplos de aplicación de esta metodología son el método el Método de Análisis Jerárquico (AHP), el índice estadístico, el método de Mora-Varhson y el de Rodríguez, 2001.

De esta manera, se elaboró una serie de construcciones teóricas y articulaciones lógicas que pretendieron explicar y predecir el comportamiento de los agentes o factores decisores reales. Finalmente, estos factores has sido seleccionados y compensados para modelar los mapas de susceptibilidad. (Roa, 2007) En la presente investigación se evalúa la susceptibilidad de deslizamiento dentro de un SIG (ArcGis 10.5.), se integran factores condicionantes de la inestabilidad y el Método de Análisis Jerárquico de Saaty para la evaluación multicriterio. Este método se ha aplicado en el Proyecto Minero Dynasty, que engloba los cantones de Celica y Guachanamá; en los cantones de Celica y Paltas en la provincia de Loja, al sur de Ecuador.

1.1. Antecedentes La población mundial ha crecido a ritmo casi exponencial desde los años 50, trayendo como consecuencia una expansión tanto en las grandes urbes como en los municipios de provincia, ejerciendo una mayor presión sobre el territorio. Esta presión, por un lado, repercute en el aumento de los elementos del territorio expuestos al riesgo, y por otro puede reactivar, acelerar o aumentar la frecuencia de los fenómenos peligrosos, potencialmente generadores de riesgo. En este sentido, los movimientos de ladera representan un problema a escala mundial que han provocado miles de víctimas mortales y billones de dólares en pérdidas económicas en todo el mundo. Estas pérdidas se podrían reducir si estos fenómenos se identificaran y se adoptaran las medidas oportunas a tiempo.

(Soto, 2018).

En la región sur, existe una alta incidencia de fenómenos naturales que normalmente provocan desastres de gran magnitud con la consiguiente pérdida de vidas humanas, valores materiales, interrupción del crecimiento económico y deterioro de entornos ambientales. En la ciudad de Loja, estadísticamente, los fenómenos que muestran el mayor grado de recurrencia en la región son los movimientos de masa provocados por eventos hidrometeorológico (inundaciones y tormentas), y en menor grado por la actividad sísmica,

por lo que en los últimos años se han invertido una gran cantidad de recursos en medidas de mitigación y reducción de los daños que causan.(G. Guamán, 2012) El Cantón Célica cuenta con 518 km2 de superficie, donde la cobertura vegetal nativa está reduciéndose drásticamente por las quemas incontroladas ocasionando serios daños a la ecología de los ambientes circundantes; además, la tala indiscriminada de los pocos remanentes boscosos, así como la ampliación de tierras para agricultura y ganadería y su sobre explotación, ocasionan un grave deterioro de los recursos naturales existentes.

Este cantón está propenso a cinco amenazas; tres corresponden a amenazas naturales – climáticas: la de movimientos en masa, inundaciones y sequias, y dos corresponden a amenazas antrópicas: erosión hídrica y contaminación de aguas. En base al estudio realizado se ha logrado determinar: 23 tipos de movimientos en masa que corresponde a: 3 flujos con el 13 %; 15 deslizamientos con el 13 %; 1 caída de rocas con el 4 % y 4 reptación con el 18 %. (GAD, 2011)

1.2. Objetivos 1.2.1. Objetivo General Conformar un mapa de riesgos por deslizamientos, basándose en las amenazas y vulnerabilidad en el Proyecto minero Dynasty, provincia de Loja, Ecuador, para prevenir catástrofes a posterior.

1.2.2. Objetivo Especifico 

Detectar los factores necesarios que influyen en el análisis de la susceptibilidad a deslizamientos



Estimar el grado de susceptibilidad de deslizamiento en el área de estudio



Proponer medidas de estabilización de Taludes y Laderas.

1.3. Preguntas de investigación 

¿Qué incidencia tiene el SIG en la detección de riesgos de deslizamiento, prevención e implementación de medidas de mitigación y estabilización de taludes, laderas para evitar un posible desastre?



¿Los factores de riesgo son decisivos a la hora de realizar un análisis del grado de susceptibilidad para prevenir los deslizamientos en el área de estudio?



¿Qué medidas se propone para la estabilización de taludes y laderas, en base al mapa de susceptibilidad?

1.4. Hipótesis El SIG aplicado al análisis de riesgos por deslizamientos, al PROYECTO MINERO DYNASTY, ayuda a la detección oportuna de riesgos de deslizamiento, prevención e implementación de medidas de mitigación y estabilización de taludes, laderas para evitar desastres.

1.5. Justificación Por historia conocemos que, las regiones del Ecuador, que se encuentran en mayor riesgo por deslizamiento y derrumbes son las de la zona norte, de la Sierra Central y Sur y de las estribaciones de la Cordillera Oriental, en el norte, centro y sur (Figura 1). A pesar que en toda la Sierra hay peligro de deslizamientos, no todos los cantones tienen el mismo nivel de riesgo. (Abad, 2005) asados

Figura 1.

Deslizamiento en el Ecuador a nivel de provincias (1970 -2002).

Fuente: (Abad, 2005)

En general en el Ecuador y la región de Loja existen pocos estudios aplicados a la generación de metodologías y mapas de susceptibilidad y/o peligrosidad adecuados a sus condicionantes físicos. Los que hay son de carácter regional (Figura 2 a) y no permiten generar mejores políticas de control y uso del territorio. En los últimos años, el estado ecuatoriano a través del Centro de Levantamientos Integrados de Recursos naturales por Sensores Remotos (CLIRSEN), ha elaborado el proyecto. “Generación de geoinformación para a gestión del territorio a nivel nacional”, en cuyo contexto se han generado mapas de geopedología y amenazas geológicas a escala 1: 25 000. En el año 2013, el Instituto de Investigaciones Geológico, Mineo y Metalúrgico (INIGEMM) generó un mapa de susceptibilidad por movimientos en masa del Ecuador, escala 1: 1 000 000 (Figura 2 b).

Estos mapas evidencian que la zona objeto de está dentro de una zona de amenaza o susceptibilidad alta a los movimientos de ladera. (Soto, 2018)

Figura 2. a) Nivel de amenazas por deslizamientos por cantón en el Ecuador (fuente IG-EPN-SIG AGRO-2002) b) Mapa de susceptibilidad por movimientos en masa del Ecuador (fuente: INIGEMM 2013)

El presente trabajo se realiza con la finalidad de determinar las áreas susceptibles de deslizamientos, en el área del proyecto minero Dynasty, a escala 1; 25 000, con información disponible en el IEE y MAE. Los resultados nos ayudarán a la prevención y mitigación del riesgo.

1.6. Alcance El área de proyecto minero Dynasty, está constituido por 6.700 hectáreas, conformadas por las concesiones ZAR (Código 600331), ZAR 1 (Código 600353) y PILO 9 (Código 600242); localizadas en la Provincia de Loja, Cantones: Paltas y Celica, Parroquias Guachanamá y Celica. Se puede acceder desde Loja (Aeropuerto Camilo Ponce Enríquez) a través de 160 kilómetros de vía asfaltada, o desde Machala (Aeropuerto Internacional de Santa Rosa) por una vía asfaltada de 270 kilómetros a través de la ruta Arenillas – Puyango (Alamor) – Celica.

El Proyecto, corresponde al programa de exploración y explotación simultanea de minería a cielo abierto y subterránea, del yacimiento vetiforme (vetas) principalmente mineralizadas con oro (Au) y plata (Ag) localizadas en el interior de tres concesiones mineras que forman el Proyecto Minero.

La información a utilizarse se encuentra a escala 1:25 000, proviene del Instituto Ecuatoriano Espacial, del 2013 y 2015, y del Ministerio del Ambiente, 2018, que servirán de apoyo para la evaluación de susceptibilidad de deslizamientos.

El método de Jerarquías Analíticas (MJA) de la Evaluación Multicriterios (EMC), permitirá estimar la susceptibilidad en el área del proyecto, mediante la descripción, ordenación, jerarquización y selección de alternativas de acuerdo a ciertos postulados, los cuales a su vez dependen de los objetivos planteados, adaptándola con información disponible del área. (Roa, 2007) La obtención del mapa de susceptibilidad, nos permitirá concentrar la gestión en la implementación de medidas de mitigación o corrección de inestabilidades para evitar un posible desastre.

2. MARCO TEÓRICO 2.1. Conceptos Básicos Para lograr una mejor comprensión del tema se han establecido algunas definiciones que a continuación se describen.

Susceptibilidad: Según Suárez (2006), “la susceptibilidad expresa la facilidad con que un proceso puede ocurrir dada unas condiciones locales del terreno, e indica que tan favorable o desfavorable son las condiciones del mismo para que pueden ocurrir deslizamientos.

(Eduardo et al., 2011) Amenaza: Proceso, fenómeno o actividad humana que puede ocasionar muertes, lesiones u otros efectos en la salud, daños a los bienes, disrupciones sociales y económicas o daños ambientales.

Las amenazas pueden tener origen natural, antropógeno o socionatural. 

Las amenazas naturales: Están asociadas predominantemente a procesos y fenómenos naturales.



Las amenazas antropógenas o de origen humano: Son las inducidas de forma total o predominante por las actividades y las decisiones humanas. Este término no abarca la existencia o el riesgo de conflictos armados y otras situaciones de inestabilidad o tensión social que están sujetas al derecho internacional humanitario y la legislación nacional.



Las amenazas socionaturales: Se asocian a una combinación de factores naturales y antropógenos, como la degradación ambiental y el cambio climático.

Las amenazas pueden ser únicas, secuenciales o combinadas en su origen y sus efectos.

Cada amenaza se caracteriza por su ubicación, intensidad o magnitud, frecuencia y probabilidad.

Las amenazas biológicas también se definen por su infecciosidad o toxicidad, o por otras características del agente patógeno como la relación dosis-respuesta, el período de incubación, la tasa de letalidad y la estimación del patógeno para la transmisión.

Amenazas múltiples: Se refiere a 1) la selección de múltiples amenazas importantes que afronta el país, y 2) los contextos particulares en los que pueden producirse sucesos peligrosos simultáneamente, en cascada o de forma acumulativa a lo largo del tiempo, y teniendo en cuenta los posibles efectos relacionados entre sí.

Las amenazas incluyen (como se indica en el Marco de Sendái para la Reducción del Riesgo de Desastres 2015-2030, enumerados por orden alfabético) procesos y fenómenos biológicos, ambientales, geológicos, hidrometeorológicos y tecnológicos.

Las amenazas biológicas: Son de origen orgánico o transmitidas por vectores biológicos, como microorganismos patógenos, toxinas y sustancias bioactivas. Algunos ejemplos son bacterias, virus o parásitos, así como animales e insectos ponzoñosos, plantas venenosas y mosquitos portadores de agentes causantes de enfermedades.

Las amenazas ambientales: Pueden incluir amenazas químicas, naturales y biológicas.

Pueden ser creadas por la degradación ambiental o por la contaminación física o química en el aire, el agua y el suelo. Sin embargo, muchos de los procesos y fenómenos que entran en esta categoría pueden calificarse de factores impulsores de amenazas y riesgos, más que de amenazas en sí mismos, como la degradación del suelo, la deforestación, la pérdida de diversidad biológica, la salinización y el aumento del nivel del mar.

Las amenazas geológicas o geofísicas: Se originan en procesos internos de la tierra.

Algunos ejemplos son los terremotos, la actividad y las emisiones volcánicas, y los procesos geofísicos, como movimientos de masas, desprendimientos de tierra, desprendimientos de rocas, derrumbes en superficie y corrientes de lodo o detritos. Los factores hidrometeorológicos contribuyen de manera importante a algunos de estos procesos. Los tsunamis son difíciles de clasificar: aunque son provocados por terremotos y otros fenómenos geológicos submarinos, básicamente se convierten en un proceso oceánico que se manifiesta en forma de amenaza costera relacionada con el agua.

Las amenazas hidrometeorológicas: Son de origen atmosférico, hidrológico u oceanográfico. Cabe citar como ejemplo los ciclones tropicales (también conocidos como tifones y huracanes); las inundaciones, incluidas las crecidas repentinas; la sequía; las olas de calor y de frío, y las mareas de tormenta en las zonas costeras. Las condiciones

hidrometeorológicas también pueden ser un factor que interviene en otras amenazas, como los desprendimientos de tierras, los incendios forestales, las plagas de langostas, las epidemias y el transporte y dispersión de sustancias tóxicas y materiales de erupciones volcánicas.

Las amenazas tecnológicas: Se derivan de condiciones tecnológicas o industriales, procedimientos peligrosos, fallos de infraestructuras o determinadas actividades humanas.

Entre los ejemplos cabe citar la contaminación industrial, la radiación nuclear, los desechos tóxicos, las roturas de presas, los accidentes de transporte, las explosiones en fábricas, los incendios y los derrames químicos. Las amenazas tecnológicas también pueden surgir directamente como resultado de los efectos de un suceso debido a una amenaza natural.

(UNISDR, 2018) Vulnerabilidad: La susceptibilidad y resiliencia de la comunidad y el medio ambiente a las amenazas. La “resiliencia” está relacionada con “los medios de lucha existentes” y con la capacidad para reducir o soportar los efectos nocivos. La “susceptibilidad” está relacionada con la “exposición”.(UNESCO et al., 2014) Riesgo: La combinación de la probabilidad de que se produzca un evento y sus consecuencias negativas. Tales como muertes, lesiones, propiedad, medios de vida, interrupción de actividad económica o deterioro ambiental, como resultado de interacciones entre las amenazas naturales o antropogénicas y las condiciones de vulnerabilidad. (Baas et al., 2009) Prevención de riesgos: Actividades y medidas encaminadas a evitar los riesgos de desastres existentes y nuevos.

Reducción del Riesgo de Desastres: Marco conceptual de elementos que tienen la función de minimizar vulnerabilidades y riesgos en una sociedad para evitar (prevención) o limitar (mitigación y preparación) el impacto adverso de amenazas, dentro del amplio contexto del desarrollo sostenible. (Ministerio del Interior, 2002) Peligrosidad (P): Es la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente perjudicial dentro de un período de tiempo determinado y en un área específica.

Riesgo específico (Rs): Es el grado de pérdida esperado debido a un fenómeno natural y se expresa como el producto de P * V. Los elementos bajo riesgo (E): Son la población, las propiedades, etc.

Riesgo total (Rt): Corresponde al número de vidas perdidas, daños a la propiedad y a las personas, etc. debidas a un fenómeno natural concreto. El riesgo total se define como el producto del riesgo específico y de los elementos bajo riesgo como se observa en la siguiente expresión: Rt = E * Rs = E * (P * V) El primer paso en la evaluación del riesgo consiste en la estimación del grado de peligrosidad a roturas de laderas y ésta, a su vez, se evalúa determinando los siguientes aspectos (Varnes, 1984; Corominas, 1987; Hartlén y Viberg, 1988): 

Evaluar la susceptibilidad de la ladera a las roturas por deslizamientos



Determinar el comportamiento del deslizamiento (movilidad y dimensiones del mismo)



Establecer la potencialidad del fenómeno (probabilidad de ocurrencia).(Viltres Milán et al., 2011)

2.2. Deslizamientos de Tierra Los deslizamientos de tierras se pueden analizar en el contexto de la vertiente o del talud afectado y también se les debe considerar como un producto geomorfológico o ambiental de procesos dinámicos relacionados con la evolución del paisaje. En la primera aproximación los deslizamientos de tierras tienen lugar cuando se desarrolla un balance desfavorable entre la resistencia de los materiales geológicos en los que están excavadas las vertientes naturales y las fuerzas gravitatorias que tienden a desplazarlas ladera abajo.

Ese balance suele expresarse en el análisis de estabilidad de laderas o taludes mediante el factor de seguridad, normalmente calculado a partir de parámetros geotécnicos o mecánicos de los materiales geológicos implicados que permiten estimar la resistencia a la cizalla y la masa de las porciones inestables.

La segunda aproximación consistiría en considerar los aspectos geomorfológicos y ambientales de los procesos implicados en la inestabilidad de vertientes, comenzando por la tectónica de placas y el contexto concreto de la tectónica activa en el sector, los eventos climáticos globales de enfriamiento y calentamiento que determinan las fluctuaciones del nivel del mar y las respuestas de los terrenos a los procesos climáticos y la evolución del paisaje afectada finalmente por la acción antrópica. Este último contexto en el que tiene significado los riesgos geomorfológicos como expresión de la interferencia entre las actividades humanas y las dinámicas naturales, interferencias de las que resultan no solamente determinados impactos ambientales sino también la exposición de usos y actividades humanas a escenarios de riesgos y eventualmente al desencadenamiento de catástrofes naturales.

En ambas aproximaciones, ingeniería y geomorfología ambiental, la actividad humana es la condición necesaria para la presencia del riesgo y su magnitud dependerá de la vulnerabilidad de elementos valiosos para la sociedad o elementos en riesgo. La probabilidad de que el proceso natural (deslizamiento, terremoto, inundación, etc.) se desarrolle en un momento y lugar dados, multiplicada por la vulnerabilidad de un elemento dado (ej: urbanización, vivienda, presa, carretera, etc.) entendida como el grado de pérdidas que experimentará el elemento bajo la acción destructiva, expresa el riesgo específico del elemento. La sumatoria de los riesgos específicos de todos los elementos del territorio afectados cuantificaría el riesgo total para la región. Si no hay actividad humana afectada por el proceso destructivo no se producen riesgos, si bien se puede analizar la peligrosidad del fenómeno, entendida como expresión de su capacidad destructiva.

La magnitud del impacto económico de los deslizamientos de tierra ha sido objeto de discusión en numerosos artículos y en general se ha establecido su importancia en la mayor parte de los países del mundo, particularmente cuando se encuentran en cordilleras jóvenes activas, como el SE ibérico, y la necesidad de que se pongan en marcha planes especiales de prevención y mitigación. (Chacón Montero, 2003) Los deslizamientos de acuerdo a la superficie que se presentan se caracterizan como: Rotacionales y deslizamientos Translacionales.

Rotacionales: La superficie del deslizamiento ocurre en el interior del material, de forma aproximadamente circular o cóncava. la velocidad de estos movimientos varia de lenta a moderada y se acelera con un exceso de lluvia.

Translacionales: En este tipo de movimiento la masa de terreno se desplaza hacia afuera y hacia abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o suavemente ondulada, con pequeños movimientos de rotación. Cuando este tipo de deslizamiento se produce en rocas es muy lento. en suelos, se acelera con las lluvias y puede ser muy rápido. (Mundo, 2011)

2.3. Susceptibilidad de Deslizamiento La susceptibilidad, generalmente, expresa la facilidad con que un fenómeno puede ocurrir sobre la base de las condiciones locales del terreno. Es una propiedad del terreno que indica qué tan favorables o desfavorables son las condiciones de éste, para que puedan ocurrir deslizamientos. (Suarez, 1998) Según Vargas (2004), define como “la predisposición natural o potencialidad que tiene un área para que se presenten fenómenos de remoción en masa bajo la influencia de agentes tales como altas precipitaciones, cortes naturales y/o artificiales y sismos”.

Soeters y van Westen (1996) citados por Aristizábal y Yokota (2006) precisan “la susceptibilidad como la posibilidad de que un fenómeno ocurra en un área de acuerdo con las condiciones locales del terreno”. Los factores detonantes, como precipitación, sismicidad y actividad volcánica no son considerados dentro de la definición. (Chaverri Molina, 2016)

2.4. Métodos 2.4.1. Método de Mora y Vahrson “La combinación de los factores y parámetros se realiza considerando que los deslizamientos ocurren cuando en una ladera, compuesta por una litología determinada, con cierto grado de humedad y con cierta pendiente, se alcanza un grado de susceptibilidad (elementos pasivos)”.

“Bajo estas condiciones, los factores externos y dinámicos, como son la sismicidad y las lluvias intensas (elementos activos) actúan como factores de disparo que perturban el equilibrio, la mayoría de las veces precario, que se mantiene en la ladera” Es así como se determina que los rangos de susceptibilidad al deslizamiento es el producto de los elementos condicionantes y de la acción de los factores de disparo: H = EP * D donde: H: grado de susceptibilidad al deslizamiento, EP: valor producto de la combinación de los elementos pasivos, y D: valor del factor de disparo.

Por su parte el valor de los elementos pasivos se compone de los siguientes parámetros: EP = Sl * Sh * Sp donde: Sl: valor del parámetro de susceptibilidad litológica, Sh : valor del parámetro de humedad del terreno, y Sp : valor del parámetro de la pendiente.

El factor de disparo se compone de los siguientes parámetros: D = Ds + Dll donde: Ds : valor del parámetro de disparo por sismicidad, y Dll : valor del parámetro de disparo por lluvia.

Para los resultados de la combinación de todos los factores no se puede establecer una escala de valores única, pues los mismos dependen de las condiciones de cada área estudiada. Por este motivo, se sugiere dividir el rango de valores obtenidos, para el área de estudio, en cinco clases de susceptibilidad y asignar los calificativos que se presentan en el cuadro 1. El calificativo de susceptibilidad es una representación cuantitativa de los diferentes niveles de amenaza, que muestra solamente el rango de amenaza relativa en un sitio en particular y no la amenaza absoluta. Se sugiere que la asignación de rangos se efectúe con la utilización de un histograma de los resultados de la combinación de parámetros.

Se debe enfatizar en que esta clasificación relativa de la susceptibilidad, se basa en la influencia que tienen las diferentes condiciones examinadas en un área específica; es decir, las áreas de susceptibilidad determinadas para un sitio son válidas únicamente para este sitio. Condiciones similares, encontradas fuera del sitio, pueden producir un resultado diferente por una pequeña diferencia en alguno de los factores. (Coronel Valencia & Alvarado Vera, 2017) 2.4.2. Método de la Suma Ponderada El método de la Suma ponderada calcula la ponderación de las alternativas como resultado del sumatorio del producto del peso de cada variable (calculado por Diakoulaki, entropía o por Ordenación simple) por el valor que toma para esa alternativa la variable correspondiente El proceso parte de información como la de la Tabla 4.1. donde se tiene el valor normalizado de las variables para cada alternativa y el peso o ponderación de cada variable, previamente calculado por alguno de los métodos conocidos.

Cuadro 1.

Variables y sus pesos o ponderaciones

Alternativa 1 2 3 4 5 6 Pesos Fuente: (Bellver & Martínez, 2005)

Variable A X1A X2A X3A X4A X5A XPA WA

Variable B X1B X2B X3B X4B X5B XPB WB

Variable C X1C X2C X3C X4C X5C XPC WC

La ponderación de cada alternativa se obtiene mediante la fórmula (1)

Siendo.

Wi = Ponderación final obtenida de cada alternativa. wj = Peso de cada variable obtenido por uno de los métodos conocidos de ponderación ( Diakoulaki, entropía u Ordenación simple) xij = Valor de cada variable para cada alternativa

Método de la Suma Ponderada Aplicado a la Valoración Como se ha dicho anteriormente, se parte de una información como el cuadro 1, donde se tiene de un conjunto de activos testigo, tanto el valor como una serie de variables explicativas cuantificadas. También del activo a valorar tenemos las variables explicativas con su cuantificación.

Partiendo de la información anterior, se ponderan las variables utilizando uno de los métodos vistos Entropía o Diakoulaki, obteniéndose los pesos correspondientes de ellas. w1, w2, w3 Determinados los pesos de las variables se pasa a la ponderación de cada activo mediante el cálculo del sumatorio del valor de cada variable para ese activo por la ponderación de la variable (2), Tabla 4.2.

Cuadro 2.

Cálculo de los pesos de las parcelas

Alternativa 1 2 3 4 5 Activo Problema (P) Pesos Variables

Valor V1 V2 V3 V4 V5

Variable A X1A X2A X3A X4A X5A XPA

WA SUMA DE LOS PESOS Fuente: (Bellver & Martínez, 2005)

Variable B X1B X2B X3B X4B X5B XPB

Variable C X1C X2C X3C X4C X5C XPC

WB

WC

Pesos Activos Wi W1 W2 W3 W4 W5 WP

1

Los pesos normalizados representan la ponderación de todos los activos incluido el Problema en función de todas las variables explicativas y de su importancia o peso.

Hasta este punto estaríamos en la aplicación del método de la Suma Ponderada exclusivamente como método multicriterio. El resultado nos indica una ordenación de los activos en función de su peso o ponderación.

A continuación, se desarrolla como utilizar los datos obtenidos para encontrar el valor del activo problema que es el objetivo que se plantea en valoración.

Este procedimiento, como se verá más adelante, es el mismo a seguir con el Proceso Analítico Jerárquico.

Se conoce el valor Vi de los activos testigo, y conocemos la ponderación de ellos, se calcula el Ratio (3).

Esta ratio expresa el valor de la unidad de ponderación. Conocemos también la ponderación del activo a valorar, el producto del ratio por su ponderación (4) dará el valor buscado del activo problema.

Valor activo Problema = Ratio * Ponderación activo problema. (4) Es importante señalar que el valor obtenido de esta forma estará en función de todas las variables explicativas y de su ponderación.(Bellver & Martínez, 2005) 2.4.3. Proceso de Análisis Jerárquico Fue desarrollado a finales de los 60 por Thomas Saaty, quien a partir de sus investigaciones en el campo militar y su experiencia docente formuló una herramienta sencilla para ayudar a las personas responsables de la toma de decisiones. Su simplicidad y su poder han sido evidenciados en los cientos de aplicaciones en las cuales se han obtenido importantes resultados y en la actualidad, es la base de muchos paquetes de software diseñados para los procesos de tomas de decisiones complejas. Además, ha sido adoptado por numerosas compañías para el soporte de los procesos antes mencionados. El AHP es una metodología para estructurar, medir y sintetizar.

Es un método matemático creado para evaluar alternativas cuando se tienen en consideración varios criterios y está basado en el principio que la experiencia y el conocimiento de los actores, son tan importantes como los datos utilizados en el proceso.

Los primeros usos del AHP fueron dados en la solución de problemas de decisión en ambientes multicriterio.

Entre sus principales ventajas se pueden comentar:



Se puede analizar el efecto de los cambios en un nivel superior sobre el nivel inferior.



Da información sobre el sistema y permite una vista panorámica de los actores, sus objetivos y propósitos.



Permite flexibilidad para encarar cambios en los elementos de manera que no afecten la estructura total.

El AHP utiliza comparaciones entre pares de elementos, construyendo matrices a partir de estas comparaciones, y usando elementos del álgebra matricial para establecer prioridades entre los elementos de un nivel, con respecto a un elemento del nivel inmediatamente superior, esto podrá verse con mayor claridad en el desarrollo del ejemplo que se encuentra en el siguiente apartado de este artículo.

Cuando las prioridades de los elementos en cada nivel se tienen definidas, se agregan para obtener las prioridades globales frente al objetivo principal. Los resultados frente a las alternativas se convierten entonces en un importante elemento de soporte para quien debe tomar la decisión.

La notación utilizada es la siguiente: 

Para i objetivos dados i = 1, 2, ...,m ; se determinan los respectivos pesos wi.



Para cada objetivo i, se comparan las j = 1, 2, ...,n alternativas y se determinan los pesos wij con respecto al objetivo i



Se determina el peso final de la alternativa Wj con respecto a todos los objetivos así Wj= w1jw1+ w2jw2 +... + wmjwm

Las alternativas se ordenan de acuerdo con el Wj en orden descendente, donde el mayor valor indica la alternativa más preferida. Las diferentes metodologías para la solución de problemas multicriterios se diferencian en la forma como determinan el objetivo y las ponderaciones a los factores. La validez general del AHP está fundamentada en las múltiples y variadas aplicaciones que ha tenido para la solución de problemas de toma de decisiones.

Algunos autores plantean que el AHP no ha sido bien comprendido, ya que va más allá de ser una simple metodología para situaciones de elección. Se plantea entonces, que la mejor

manera de entender el método es describiendo sus tres funciones básicas: estructurar la complejidad, medir en una escala y sintetizar.(Osorio & Orejuela, 2008)

2.5. Estabilidad de taludes y laderas De manera general, la estabilidad, en taludes y laderas, se conoce como la seguridad que presenta una masa de terreno frente a la rotura y movimiento. Sin embargo, las fallas localizadas en un solo punto de la masa de tierra no indican, necesariamente, que la masa sea inestable. (Oliva, 2015) La inestabilidad de laderas y taludes se deben al desequilibrio entre las fuerzas internas y externas que actúan sobre el terreno, y se producen cuando las fuerzas de desestabilización que tiende a provocar el movimiento del deslizamiento son mayores que las fuerzas resistentes que tienden a estabilizar el mismo. Este desequilibrio de fuerzas puede ser debido a una modificación de las fuerzas existentes o a la aplicación de nuevas fuerzas externas estáticas o dinámicas. (Bermejo, 2017) 2.5.1. Tratamiento y corrección de inestabilidades El factor de seguridad de una ladera o talud se puede aumentar, ya sea mediante la reducción de las fuerzas de desestabilización que tienden a la rotura o mediante el aumento de las fuerzas estabilizadoras (figura 3).

Figura 3.

Esquema de las fuerzas que actúan en un talud.

Fuente: (Pérez, 2020)

Las medidas de estabilización buscan alcanzar el factor de seguridad deseado, que debe estar entre 1.2 y 1.5. Dichas medidas pueden incluir: 

Una modificación de la geometría de la pendiente.



Una modificación de las condiciones de drenaje.



Un aumento de la resistencia del terreno mediante la inserción de elementos estructurales resistentes a la rotura.



La construcción de muro u otros elementos de contención. (Bermejo, 2017)

A continuación, se expone varias de las técnicas de estabilización de taludes y laderas.

2.5.2. Corrección de laderas y taludes Corrección por la geometría del talud Cuando un talud es inestable o su estabilidad resulta precaria, una forma de actuar sobre él consiste en modificar su geometría, con el fin de obtener una configuración que resulte estable. De esta forma se pretende la disminución de las fuerzas desestabilizadoras y el aumento de la resistencia al corte del terreno, mediante el incremento de las tensiones normales en la superficie de rotura. Las formas de actuar sobre la superficie de un talud para mejorar su estabilidad son las siguientes: Excavación en cabecera: consiste en la eliminación de material que, situado en la parte superior del talud, pesa sobre la masa potencialmente inestable, por ello, la excavación de material en esta zona produce un aumento importante en la estabilidad.

Construcción de bermas intermedias (figura 4): favorece la estabilidad global del talud, facilita el proceso constructivo, el acceso a trabajos de mantenimiento, retienen desprendimientos de rocas y en ellas pueden instalarse elementos de drenaje superficial y profundo.

Tacones de tierra en el pie del talud o escolleras (figura 5): el peso del tacón colocado en el pie del talud produce un confinamiento de la parte inferior del deslizamiento, aumentando las tensiones normales sobre la superficie de rotura y mejorando su estabilidad. (Bermejo, 2017)

Figura 4.

Construcción de bermas intermedias e inserción de vegetación sobre taludes.

Fuente: (Suárez, 2001)

Figura 5.

Ejemplos del efecto estabilizador de los tacones de escollera (izquierda).

Colocación adecuada de los tacones de tierras (derecha). Manuel de Ingeniería de Taludes.

Fuente: (Bermejo, 2017) Corrección por drenaje Drenaje superficial: Tiene la finalidad de evitar que las aguas superficiales se infiltren en la zona de coronación del talud, en grietas de tracción etc., lo que provocaría un aumento importante de las presiones intersticiales, y evitar en lo posible los efectos erosivos de las aguas de escorrentía sobre la superficie del talud y plataforma.

Estas medidas deben adoptarse en aquellos taludes o laderas constituidos por materiales de elevada permeabilidad, con presencia de grietas de tracción, o constituidos por

materiales alterables o evolutivos, los cuales sufren una intensa degradación y pérdida de resistencia en presencia de agua de escorrentía y/o procedentes de avenidas de ríos y arroyos. Las soluciones más comunes son: Cuneta de coronación, Cuneta de berma, Cuneta de base o pie, Cunetas bajantes. (Figura 6). (Bermejo, 2017)

Figura 6.

Elementos para el drenaje superficial. Línea de L.A.V. Madrid – Barcelona.

(Rivas Vaciamadrid. Madrid. España). Año 2014. Autor: M. Bermejo & J.A. Rodríguez.

Fuente: (Bermejo, 2017) Drenajes profundos: Consisten en conductos u orificios que penetran en el talud de desmonte o ladera y recogen el agua contenida en los mismos, atrayendo hacia sí la red de flujo y provocando una depresión del nivel freático. Es recomendable un estudio exhaustivo de las condiciones hidrológicas e hidrogeológicas del área donde se vayan a aplicar este conjunto de medidas. Los tipos más habituales de drenaje profundo son: Drenes horizontales o californianos, Pozos verticales. (Figura 5). (Bermejo, 2017)

Figura 7.

Drenes horizontales en el pie de un talud (izquierda). Esquema de pozos verticales (derecha). (Bermejo, 2017)

Drenaje semiprofundo (figura 8): que trata de una solución mixta entre los drenajes profundos y superficiales consisten en zanjas de unos 4,0 m de profundidad máxima, que penetran en el talud de desmonte o ladera y recogen el agua subsuperficial contenida en los mismos. Los tipos más habituales son: Zanjas de relleno drenante: Son zanjas rellenas de material drenante y aisladas de las aguas superficiales, en el fondo de las cuales generalmente se dispone de tuberías drenantes. Su función es evacuar parte del agua que pudiera haber penetrado por infiltración vertical, así como para reducir el nivel freático. Si base de la zanja debe ser impermeable, de no ser el caso se deberá sellar con hormigón o algún tipo de geosintético. (Aizpurua, 2017)

Figura 8.

Zanja drenante al pie del talud. (Badia, n.d.)

Corrección por elementos resistentes Hay varios tipos y en un mismo talud o ladera se pueden combinar unos y otros en distintas áreas del mismo. En este estudio citaremos: Anclajes Son armaduras metálicas alojadas en perforaciones desde el talud y cementadas en el fondo. Se emplean como medida estabilizadora tanto en rocas como en suelos, aunque son más aconsejables en el caso de rocas (figura 9). Son elementos que trabajan a tracción y estabilizan el talud al: 

Proporcionar una fuerza contraria al movimiento de la masa.



Provocar un incremento de las tensiones normales en la superficie de rotura lo que provoca un aumento de la resistencia al deslizamiento. (Bermejo, 2017)

Figura 9.

Esquema de las partes de un anclaje. (Bermejo, 2017)

Geotextiles y geomallas Los geotextiles son materiales textiles de composición sintética, siendo de utilidad en taludes y muros de contención por su versatilidad en aplicaciones geotécnicas (en contacto con tierras y rocas), cumpliendo fundamentalmente funciones de rotura de capilaridad y refuerzo a la tracción (Figura 10).

Figura 10.

Geotextil aplicado sobre un talud. Línea de F.C. Valencia -Tarragona.

(Oropesa del Mar. Castellón de La Plana. España). (Bermejo, 2017)

El Geotextil a utilizar debe tener una alta resistencia a la tracción, pues trabaja en dirección contraria a los empujes de las tierras; de esta manera absorbe los esfuerzos de empuje y evita el vuelco del talud o la ladera, para ello se colocan lamas de geotextil paralelas al suelo, en la misma ladera.

Para el refuerzo de taludes tanto de terraplén como de desmonte, la elección de un tipo determinado de geotextil para refuerzo depende, en gran medida, de la resistencia a la tracción que se requiera. Los Geotextiles no tejidos por lo general se emplean en terraplenes de poca pendiente, baja altura y considerando que las sobrecargas sean pequeñas. Por el contrario las Geomallas se emplean con mayores pendientes ofreciendo mayor resistencia a la tracción que los anteriores.

Existen numerosos tipos de geotextiles, los más habituales se exponen a continuación: Geomallas: En condiciones más exigidas, con mayor altura del talud o sobrecargas importantes, la solución es recurrir a las Geomallas. Éstas son geosintéticos de malla abierta que poseen menor peso que los no tejidos y ofrecen una mayor resistencia a la tracción con menor elongación. Las geomallas poseen estructura abierta lo cual les impide cumplir funciones de filtración y/o separación. Permite su colocación en muros verticales o de gran altura.

Geocompuestos de Refuerzo: Cuando se requiere mayor resistencia a la compresión en taludes o muros de contención donde puedan también existir problemas de aguas intersticiales, se debe complementar recurriendo a Geocompuestos de refuerzo que cumplen con las funciones de refuerzo, filtración y separación creando una rotura de capilaridad para evitar el deterioro de los cimientos del talud. Éstos combinan la acción del geotextil con una geomalla adosada al mismo por termofusión.

Geoceldas: Son geosintéticos tridimensionales confeccionados a base de geotextiles de filamentos de polipropileno termosoldados; lleva el nombre de geoceldas por su estructura en forma de celdas. Este material ofrece las mismas ventajas que los geotextiles en taludes, pero, en lugar de proteger el geosintético con material de aporte, se rellena el interior de las celdas con material granular y tierra vegetal, permitiendo así que el talud tenga una superficie verde.

Geoesteras: son geosintéticos tridimensionales confeccionados con monofilamentos de poliamida empleados para retener el humus en la superficie del talud inclinado para impedir el deslizamiento y lograr el enraizamiento de hidrosiembra y también de soporte a las raíces de las especies vegetales. Fotografía 11. (Bermejo, 2017)

Figura 11.

Geoesferas tipo manto para la protección superficial de taludes(Mantos para Control de Erosión (MCE) –, n.d.)

Vegetación Un método de corrección superficial es la siembra, que consiste en una cubierta vegetal para evitar la erosión superficial, se busca reforestar con especies propias de la región para mantener el ecosistema, algunas veces es necesario un soporte temporal como mallas de geosintéticos. Las raíces de las plantas aumentan la resistencia a esfuerzo cortante hasta un 2.5 veces la resistencia del mismo suelo y producen drenajes, debido a la absorción de agua. Para escogimiento de las plantas, ya sea hierbas, arbustos o árboles, debe tomarse en cuenta el peso que van a aportar al talud, las características del suelo y condiciones ambientales, así como la velocidad de crecimiento, el área que abarcan sus raíces ya que es está área la más favorecida en el talud. Particularmente, en terrenos rocosos facturados, se debe evitar la presencia de vegetación pesada, como árboles, debido a que favorecen la desestabilización por apalancamiento. (Madrigal, 2015)

3. METODOLOGÍA La susceptibilidad describe donde podría generarse un deslizamiento, tomando en cuenta el potencial de inestabilidad que presenten las variables geográficas asociadas a este tipo de eventos (Ej. pendientes, distancia a ríos o carreteras, cobertura vegetal, etc.), mientras que la amenaza se define como la probabilidad de ocurrencia de un evento potencialmente dañino (flujo de detritos / deslizamientos), en un período específico para un área determinada.(Roa, 2007) La utilización de SIG para el análisis de susceptibilidad a los deslizamientos, ha sido reportada en varias ocasiones por el U.S. Geological Survey (Brabb 1978, 1984, 1995). Estos estudios tuvieron en cuenta otros factores como geología, pendientes y deslizamientos activos. Posteriormente, se realizaron trabajos basados en el análisis estadístico multivariado, especialmente por Carrara, en Italia. Recientemente, se ha popularizado la utilización de SIG para modelos determinísticos, con el uso de factores de seguridad.(Suarez, 1998).

Un sistema ideal de utilización de un SIG para zonificación de amenaza de deslizamientos es su combinación con capacidades de procesos de imágenes, tales como aerofotografías escaneadas e imágenes de satélite, por lo que el sistema Raster es el más útil. El sistema debe ser capaz de desarrollar análisis espacial sobre mapas múltiples y tablas de atributos.

Las funciones necesarias incluyen la superposición de mapas, reclasificación y otras funciones espaciales que incorporen condicionantes lógicas o aritméticas. En muchos casos la modelación de deslizamientos requiere la aplicación iterativa de análisis similares, usando parámetros diferentes. Por lo tanto, el SIG debe permitir el uso de grupos de archivos y macros para ayudar a desarrollar estas iteraciones (Abril, 2011).

Para el desarrollo del presente estudio se empleó el software ArcGis, en donde se aplicó el método de Jerarquías Analíticas (MJA) de la Evaluación Multicriterios (EMC), como mecanismo de ponderación de variables, para la construcción de mapas de susceptibilidad de deslizamientos, con variables disponible en la base de datos del IEE. Ésta metodología se define como un conjunto de técnicas orientadas a asistir en los procesos de toma de decisiones, mediante la descripción, ordenación, jerarquización y

selección de alternativas de acuerdo a ciertos postulados, los cuales a su vez dependen de los objetivos planteados”. (Roa, 2007)

3.1. Descripción del área de Estudio El Proyecto “DYNASTY” está formado por tres concesiones mineras contiguas: ZAR (Cód.

600331), ZAR 1 (Cód. 600353) y PILO 9 (Cód. 600242); las mismas que cubren un área total de 6700 has. Está ubicado en las parroquias Celica y Guachanamá; en los cantones de Celica y Paltas en la provincia de Loja, al sur de Ecuador.

El acceso al Proyecto Dynasty se lo puede realizar desde Loja (Aeropuerto Camilo Ponce Enríquez) a través de 160 kilómetros de vía asfaltada, o desde Machala (Aeropuerto Internacional de Santa Rosa) por una vía asfaltada de 270 kilómetros a través de la ruta Arenillas – Puyango (Alamor) – Celica.

Figura 12.

Mapa de Ubicación Político Administrativa (IEE, 2012)

El Proyecto Minero Dynasty, corresponde a explotación minera a cielo abierto, del yacimiento vetiforme (vetas) principalmente mineralizadas con oro (Au) y plata (Ag) localizadas en el interior de tres concesiones mineras que forman el Proyecto Minero.

Las actividades de explotación en pequeña minería a cielo abierto, exclusivamente se refiere a las concesiones Zar 1 y Pilo 9, área en la cual se desarrollan actividades de explotación minera a cielo abierto desde diciembre, 2018. La concesión minera Zar, aún no han desarrollado explotación minera.

Regionalmente, el área de estudio se encuentra ubicada en la parte norte de la cuenca Celica-Lancones una serie sedimentaria Jurásico-Cretácica de arco insular que cubre la parte sur del Ecuador y la parte norte de Perú. Hacia el Ecuador, presenta grauvacas y rocas volcánicas interpretadas como depósitos de ante arco volcánico proximal.

3.2. Metodología El procedimiento para el desarrollo del presente estudio investigativo, se detalla en la siguiente figura 2. Para el primer objetivo consiste en recopilación de información como geología, geomorfología, pendientes, uso del suelo, isoyetas, los datos obtenidos, se los utilizó para el segundo objetivo que consiste en determinar el grado de susceptibilidad a los deslizamientos, a través de la asignación de pesos en cada variable. Para cumplimiento del tercer objetivo se recopila información que sea aplicable al área de estudio.

Figura 13.

Diagrama de Flujo

3.2.1. Compilación de factores necesarios que influyen en el análisis de la susceptibilidad a deslizamientos La obtención de las variables que se utilizan para el análisis de susceptibilidad de la superficie en investigación es obtenida de la base de datos del disponibles a escala 1:25 000. Estas variables son las siguientes: 

Geología



Geomorfología



Uso de Suelo



Isoyetas



Pendiente

Geología y Geomorfología: Se obtiene de la base de datos del IEE, a escala 1:25 000, 2015, Se ajustó al área del proyecto, en el software ArcGis, a través de la herramienta Cut. Uso de Suelo Se utiliza la base de datos del MAE, 2018, a escala 1: 25 000. Se ajustó al área del proyecto.

Isoyetas Se recopila de la base de datos del IEE, a escala 1:25 000, 2012, Se ajustó al área del proyecto.

Pendientes La pendiente es el factor principal que determina y diferencia las formas del relieve …además impone límites en el uso del suelo y en la agricultura a través de sus efectos en la erosión y en las técnicas de cultivo; y como consecuencia, las diferentes clasificaciones del terreno toman uno de los principales factores a la pendiente (Gonzalo, 1998).

El mapa de pendientes se lo realiza a partir de las curvas de nivel de IEE, a escala 1:25 000, 2015, se genera un modelo TIN,a partir de éste generar un modelo RASTER, realizar un SLOPE (pendiente) y una reclasificación utilizando 5 clases. Obtenido esto se procede a convertir el modelo RASTER a VECTOR; Finalmente se disuelve de acuerdo al GRIDCODE y

se agregan campos en la tabla de atributos de acuerdo a la clasificación propuesta por la Unión Geográfica Internacional (Demek, 2004); y se lo representa por categorías en función de su clase y su equivalente escala de colores que a continuación se presenta Cuadro 3.

Clasificación de Pendiente.

RANGO

CLASE

0-5

Ligeramente inclinado

5 - 15

Fuertemente inclinado

15 - 35

Muy inclinado

35 - 55

Empinado

> 55

Vertical

Fuente: Demek, Manual of Detailed Geomorphological Mapping, 1972, Citado por: (Y. S. A. Guamán, 2018)

3.2.2. Estimación del grado de susceptibilidad de deslizamiento en el área de estudio.

En el campo de los deslizamientos o de la inestabilidad de laderas existe diversidad de términos, definiciones y conceptos para hacer referencia al tema de los deslizamientos, y a la susceptibilidad del suelo a desplazarse. La terminología empleada suele variar dependiendo del usuario (investigadores, protección civil, periodistas, público en general...). Diversos autores de disciplinas afines, han propuesto definiciones y términos comunes para el estudio y gestión de los deslizamientos de laderas; sin embargo, con frecuencia no hay consenso ni consistencia en las definiciones. Es claro que las definiciones, términos y su interpretación deben ser, en esencia, los mismos para todas las disciplinas, con modificaciones menores para adecuarlas a situaciones particulares.(Moral., 2014).

El mapa de susceptibilidad es un mapa en el cual se zonifica las unidades de terreno que muestran una actividad de deslizamientos similar o de igual potencial de inestabilidad, la cual es obtenida de un análisis multivariable entre los factores que pueden producir deslizamientos y el mapa de inventario de deslizamientos. No existe un procedimiento estandarizado para la preparación de mapas de susceptibilidad a los deslizamientos y existe mucha libertad en la determinación de los pasos a seguir. En áreas de montañas de alta pendiente y valles semiplanos se pueden identificar las áreas de acuerdo a su topografía.

Si se posee un mapa geológico, a cada formación se le puede asignar un grado de

susceptibilidad, y se puede combinar formación geológica y topografía para identificar áreas diferentes dentro de la misma formación. (Suarez, 1998) De las metodologías que actualmente ofrece la literatura para estimar la susceptibilidad del área de estudio a sufrir deslizamientos, se emplea el método indirecto semicuantitativo de Evaluación Multicriterio, a través de un SIG, permite integrar factores condicionantes y desencadenantes de la inestabilidad de áreas, así como técnicas de evaluación multicreterio basadas en jerarquías analíticas y sumas lineales ponderadas de pesos de factores y clases. (Abril, 2011) Los valores contenidos en los mapas generados tienen diferentes asignaciones de pesos, reduciendo la subjetividad inherente a ésta, que es típica de los métodos de indexación.

(Abril, 2011). El método es útil se dispone de información geológica, geomorfológica, precipitación, pendientes y uso de suelo a escala 1:25 000, del IEE. La valoración de los parámetros considerados en el análisis de la susceptibilidad se lo realizó mediante hojas de cálculo de Excel, el proceso se describe a continuación: 

Elaboración de matrices que componen las variables de geología, geomorfología, uso del suelo, isoyetas y pendientes.



Los elementos de cada variable son ordenados de acuerdo al nivel de susceptibilidad a deslizamientos que se considere, del más susceptible al menos susceptible, posteriormente se valora en un rango de 1 (igual preferencia) a 5 (absoluta preferencia).



Las variables también son ordenadas de acuerdo al nivel de susceptibilidad a deslizamientos (de mayor a menor)

En la elaboración del mapa de susceptibilidad, se utiliza el ModelBuilder, herramienta diseñada para esquematizar los procesos empleados en la obtención del mapa. El procedimiento es el siguiente: 

Abrir el ArcCatalog y crear un nuevo Model Builder.

Colocar las herramientas que se utilizan en la elaboración del mapa de susceptibilidad en la pantalla del Model Builder.

Figura 14.

Modelo par obtención del mapa de deslizamiento

Se procede a unir estas variables en función de la suma ponderada, donde se asigna un nuevo valor ya no al elemento, sino a la variable como tal.

Matemáticamente la suma ponderada relaciona el nuevo valor asignado de la variable, con el valor de la celda que adquiere cada elemento.

Para la clasificacíon se tiene presente los criterios para determinar el grado de susceptibilidad a deslizamiento de Sarkar y Kanungo, 2004.

Cuadro 4.

Criterios para determinar el grado de susceptibilidad a los deslizamientos.

Grado de Criterio susceptibilidad Muy alta Laderas con zonas de falla, masas de suelo altamente meteorizadas y saturadas, y discontinuidades desfavorables donde han ocurrido deslizamientos o existe alta posibilidad de que ocurran Alta Laderas que tienen zonas de falla, meteorización alta a moderada y discontinuidades desfavorables donde han ocurrido deslizamientos o existe la posibilidad de que ocurran.

Moderada Laderas con algunas zonas de falla, erosión intensa o materiales parcialmente saturados donde no han ocurrido deslizamientos pero no existe completa seguridad de que no ocurran Baja Laderas que tienen algunas fisuras, materiales parcialmente erosionados no saturados con discontinuidades favorables, donde no existen indicios que permitan predecir deslizamientos.

Muy baja Laderas no meteorizadas con discontinuidades favorables que no presentan ningún síntoma de que puedan ocurrir deslizamientos.

Fuente: (Suarez, 1998)

A través, de la herramienta weighted, se pondera ubicando en el porcentaje de influencia una igual distribución, posteriormente se debe reclasificar, convertir de formato RASTER a VECTOR y disolver. Obtenido el mapa se realizará la clasificación en función al cuadro 6.

Criterios para determinar el grado de susceptibilidad a los deslizamientos (Kanungo -1993) del presente informe.

Figura 15.

Herramienta weighted

3.2.3. Propuesta de medidas de estabilización de Taludes y laderas.

De acuerdo al mapa de susceptibilidad las zonas que poseen muy alta probabilidad de deslizamiento, es necesario determinar medidas preventivas para aumentar la estabilidad de estas zonas, debido a que un deslizamiento podría ocasionar daños a las personas.

Existen una serie de medidas de estabilización que se pueden adoptar para impedir los procesos. También se requiere el empleo de estas medidas cuando por determinadas circunstancias (construcción, ocupación, razones ambientales, económicas etc.), el ángulo de talud a adoptar es mayor que el que se considera estable. (Bermejo, 2017) Esta información la obtendremos a través de consultas bibliografías de casos que se han aplicado metodologías, para la estabilización en taludes y laderas. Para el presente estudio investigativo se detalla técnicas para la estabilización de laderas según las características

del terreno a r por tratarse de zonas con riesgo crítico. Para este objetivo se combina los dos conceptos para estabilización de taludes o laderas

4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1. Factores necesarios que influyen en el análisis de la susceptibilidad a deslizamientos Las variables necesarias para la elaboración mapa de susceptibilidad a deslizamientos de la superficie que abarca la Hoja Topográfica Santiago a deslizamientos son 5: 

Geomorfología

Figura 16.

Mapa de Geomorfología (IEE, 2015)

En la variable de geomorfología en donde se describen las formas de la superficie en estudio que obedece a criterios que analizan morfología, morfometría y morfodinámica del relieve, es una variable necesaria para el análisis de susceptibilidad a deslizamientos. El área de estudio posee 8 geo formas, teniendo como principal al relieve montañoso con un porcentaje de 71 % que equivale a una superficie de 4784,06 ha., caracterizado por tener elevaciones mayores >300 metros, de la superficie en estudio, siendo el elemento más pequeño que se encuentra en esta superficie Relieve colinado bajo 0.01%, seguido de la terraza media con un 0,21%.

Cuadro 5.

Geomorfología

Geomorfología Coluvio-aluvial antiguo Relieve colinado alto Relieve colinado bajo Relieve colinado medio Relieve colinado muy alto Relieve montañoso Superficie ondulada Terraza media

Área

Total Fuente: IEE, 2015 

Geología

100,835 327,56 0,91727 174,996 1240,85 4784,06 56,6987 13,9413 6700

Porcentaje 1,51 4,89 0,01 2,61 18,52 71,41 0,85 0,21 100,00

Figura 17.

Mapa de geología (IEE, 2015)

La variable geología de la superficie en estudio de la hoja topográfica de Santiago está constituido en su mayoría está conformada por Lavas andesiticas verdosas, localmente alteradas y meteorizadas ocupa el 52,36%, seguido Rocas volcano sedimentarias con intercalaciones de lavas (26,65 %). Es necesario el análisis de la composición y litología de las rocas de la superficie en estudio, pues permite establecer un criterio para el análisis de susceptibilidad de deslizamientos.

Cuadro 6.

Geología

Litología Cantos rodados, gravas, arenas y limos Cantos subredondeados centimetricos a decimetricos con presencia de limos, arenas de grano fino a grueso Esquistos arcillosos filiticos y areniscas metamorfizadas Granito Granodiorita de hornblenda y biotita, localmente meteorizada Lavas andesiticas verdosas, localmente alteradas y meteorizadas Rocas volcano sedimentarias con intercalaciones de lavas Total Fuente: IEE, 2015 

Pendiente

Área 13,94

% 0,21

100,84

1,51

130,48 1128,62 32,31 3508,34 1785,34 6700

1,95 16,85 0,48 52,36 26,65 100,00

Figura 18.

Mapa de pendientes (IEE, 2015)

Se generó un mapa de pendientes, a través de curva de nivel del IEE, 2015, se identificaron 5 clases de pendiente de acuerdo en el cuadro 6, se muestra que está representado por pendientes empinadas que van desde el 35-55 % (35,36 %), seguido por muy inclinado, que van desde el 15-35 % (25,71 %). La pendiente, es indispensable el conocimiento de la inclinación del terreno que funciona como condicionante para el desarrollo de deslizamientos, se muestra que está representado por pendientes empinadas que van desde el 35-55 % (35,36 %), que equivale a 2369,31 ha., seguido por muy inclinado, que van desde el 15-35 % (25,71 %) y ligeramente inclinado en menor cantidad con un porcentaje de 8,03 % que equivale a una superficie de 537,95.

Cuadro 7.

Pendiente

Pendiente Ligeramente inclinado Fuertemente inclinado Muy inclinado Empinado Vertical Total Fuente: IEE, 2015 

Uso actual del suelo

Área 537,951 956,395 1722,32 2369,31 1113,89 6700

Porcentaje 8,03 14,27 25,71 35,36 16,63 100,00

Figura 19.

Mapa del Uso actual del suelo (MAE, 2018)

La variable uso actual del suelo es importante por su capacidad de absorción de la humedad que presenta la vegetación, siendo un factor de resistencia contra la erosión y meteorización de los materiales. En la superficie en estudio tenemos un 74,23% que equivale a una superficie de 4973,29 ha. está cubierta de Bosque Nativo mientras que el elemento con menor área la presencia de Mosaico agropecuario, con un porcentaje de 0,04 %, que equivale a 2,99 ha.

Cuadro 8.

Uso del suelo.

Uso del Suelo Bosque nativo Cobertura nubosa Cultivo Mosaico agropecuario Pastizal Plantacion forestal Vegetacion arbustiva Vegetacion herbacea Total Fuente: MAE, 2018 

Isoyetas

AREA 4973,29 179,92 959,24 2,99 167,52 128,79 113,12 174,98 6700

Porcentaje 74,23 2,69 14,32 0,04 2,50 1,92 1,69 2,61 100,00

Figura 20.

Mapa de Isoyetas (IEE, 2012)

Como última variable empleada para la obtención del mapa final se tiene Isoyetas, la cual está en base a la precipitación del sector, se analizan 3 rangos de precipitación, en su mayor parte se tienen rangos de precipitación muy bajos de 1000-1100 mL/año con un porcentaje de 60,79 %.

Cuadro 9.

Precipitación

Rango 900-1000 1000-1100 1100-1200

Área

Total

Porcentaje 119,785267 4073,04404 2507,03353 6700

1,79 60,79 37,42 100,00

Fuente: IEE, 2012

4.2. Grado de susceptibilidad de deslizamiento en el área de estudio Los valores estimados en los mapas generados tienen diferentes significados y unidades de medida, por esta razón, y se correlaciona y normaliza sus valores a una misma unidad de medida: Valoración y Normalización de los mapas generados Variable Geología En esta variable se encontraron 7 elementos (litología) se consideran de más inestable a menos inestable de la siguiente manera: los Cantos rodados, gravas, arenas y limos, Cantos subredondeados centimetricos a decimetricos con presencia de limos, arenas de grano fino a grueso, Rocas volcano sedimentarias con intercalaciones de lavas, se consideraron como factores más inestables (muy alta).

Cuadro 10.

Valoración de geologia.

LITOLOGÍA Cantos rodados, gravas, arenas y limos Cantos subredondeados centimetricos a decimetricos con presencia de limos, arenas de grano fino a grueso Esquistos arcillosos filiticos y areniscas metamorfizadas Granito Granodiorita de hornblenda y biotita, localmente meteorizada Lavas andesiticas verdosas, localmente alteradas y meteorizadas Rocas volcano sedimentarias con intercalaciones de lavas Total Fuente: IEE, 2012

ÁREA PESO TERMINO 13,9413 5 Muy Alta 100,835 5 Muy Alta 130,481 4 1128,62 1 32,3094 3

Alta Muy Baja Media

3508,34 4

Alta

1785,34 5

Muy Alta

6700

Variable Geomorfología El análisis de los elementos de la variable geomorfología en la relación con la susceptibilidad a deslizamientos se lo realizó de la siguiente manera: Al relieve montañoso como el más susceptible en el que se originen deslizamientos debido a que se compone de elevaciones naturales de altura considerable, siendo así que actúa como un factor desencadenante para que se origine un deslizamiento.

Y en último lugar se ubicó a los Relieve colinado bajo, estos generalmente se ubican en zonas planas, donde la posibilidad de originarse deslizamientos es prácticamente nula Cuadro 11.

Valoración de geomorfología

Geoforma Coluvio-aluvial antiguo Relieve colinado alto Relieve colinado bajo Relieve colinado medio Relieve colinado muy alto Relieve montañoso Superficie ondulada Terraza media Fuente: IEE, 2012

ÁREA 100,835 327,56 0,91727 174,996 1240,85 4784,06 56,6987 13,9413 Total 6700

PESO 5 4 2 3 4 5 1 5

Termino Muy Alta Alta Baja Media Alta Muy Alta Muy Baja Muy Alta

Variable Pendiente La valoración de los elementos de la variable pendiente se lo realizó de la siguiente manera: como media suseptibilidad, las pendientes de 15 – 35 % de inclinación que según Demek (1972) se consideran pendientes muy inclinadas por lo tanto son susceptibles a causar deslizamientos, a los valores de inclinación mayor a 55 % se lo ubico como muy alta inestabilidad, debido a su elevada pendiente se pueden generar un fenómeno de remoción en masa denominado caída de rocas, y no deslizamientos. Como una valoración muy baja, se consideró a las pendientes con un grado de inclinación que van dentro del rango de 0 a 5 % son superficies muy bajas y casi planas, donde existe una mínima o casi nula posibilidad de existir deslizamientos.

Cuadro 12.

Valoración de pendientes

Pendiente Ligeramente inclinado Fuertemente inclinado Muy inclinado Empinado Vertical

Porcentaje AREA COD Termino 0-5 537,951 1 Muy Baja 5 - 15 956,395 2 Baja 15 - 35 1722,32 3 Media 35 - 55 2369,31 4 Alta > 55 1113,89 5 Muy Alta Total 6700

Fuente: IEE, 2012 Variable Uso del Suelo La valoración establecida para la zona de estudio es el siguiente: el Pastizal, con susceptibilidad muy alta, aunque tiene un área de 167,52 ha., de la superficie en estudio se considera muy susceptible a causar deslizamientos se encuentra sobre pendientes de 15 al 35% de inclinación, por estar razón se encuentra en primer lugar. Al igual que los Cultivos que presenta una importante característica para que se originen deslizamientos por las actividades antrópicas que se desarrollan y en las zonas de pendiente considerable que se encuentran. Una característica importante es que la Vegetación arbustiva con una superficie de 112,12 ha, se categorizo como susceptibilidad media, se considera poco susceptible para que se originen deslizamientos, el Bosque Natural, se considera como susceptibilidad muy baja, se conservan en estado natural se considera menos riesgo a que

se originen deslizamientos, siendo esta uno de los usos de suelo que mayor parte de la superficie en estudio abarca.

Cuadro 13.

Valoración uso del suelo

Uso del Suelo Bosque nativo Cobertura nubosa Cultivo Mosaico agropecuario Pastizal Plantación forestal Vegetación arbustiva Vegetación herbácea Total

AREA (ha) COD 4973,29 1 179,918 1 959,245 5 2,99109 4 167,524 5 128,797 2 113,126 3 174,976 4 6700

Termino Muy Baja Muy Baja Muy Alta Alta Muy Alta Baja Media Alta

Fuente: IEE, 2012 Variable Isoyetas Los valores de importancia asignados a los 6 rangos de elementos que conforman la variable isoyetas, al ser comparados filas Vs. columnas son los siguientes: El valor 1 para los rangos de igual valor de precipitación, el valor de 3 para rangos de importancia con una variación en la precipitación, en cuanto al valor de 5 se dio a los rangos cuya importancia es evidentemente mayor al comparar con otro.

La variable Isoyetas es importante, debido a que, en función de las características litológicas, físicas, tipo de uso, y geomorfología puede condicionar el desarrollo de deslizamientos en la zona en estudio.

Cuadro 14.

Variable de Isoyetas

PRECIPITACIÓN 900-1000 1000-1100 1100-1200 Fuente: IEE, 2012

Mapa de susceptibilidad

ÁREA (ha) PESO TERMINO 119,785267 1 Muy Baja 4073,04404 3 Media 2507,03353 5 Muy Alta

Figura 21.

Mapa de susceptibilidad

La superficie que abarca la el área de estudio es 6700 ha. Se han obtenido 4 categorías de susceptibilidad a deslizamientos, a continuación, se describe la superficie y el porcentaje de cada categoría: Cuadro 15.

Categorías de susceptibilidad de deslizamiento

SUSCEPTIBILIDAD DE DESLIZAMIENTO Baja Media Alta Muy Alta TOTAL Fuente: IEE, 2012

ÁREA 278 3107 3140 175 6700

PORCENTAJE 4,15 46,37 46,87 2,61 100,00

Susceptibilidad Muy Alta.

Indica el grado más alto de desarrollo de deslizamientos, comprende una superficie de 175 hectáreas que equivale a un porcentaje de 2,61 % de la superficie total del territorio, representado en el mapa con un tono rojo. Estas zonas se caracterizan principalmente por formar laderas con pendientes altas que propician el desarrollo de deslizamientos, además se encuentran en litologías como Rocas volcano sedimentarias con intercalaciones de lavas, que en comparación a las otras existentes son en su mayor parte menos competentes. En estas zonas no se evidencias poblados.

Susceptibilidad Alta.

Esta categoría está representada en el mapa por una coloración naranja, abarca una superficie de 3140 hectáreas que representa el 46,87 % de la superficie total en estudio.

Geomorfológicamente existen elementos de relieves montañosos en parte, se encuentran sobre rocas andesíticas a riolíticas con piroclastos, en Pendientes de clase muy Inclinadas (15 -35°), las precipitaciones las precipitaciones están dentro de los rangos de 1000 -1100 ml/año, en donde se desarrollan actividades de cultivos. Estas superficies presentan problemas de deslizamientos, donde las condiciones antes mencionadas son fuertemente influyentes, siendo zonas que no son aptas para el desarrollo poblacional.

Susceptibilidad Moderada Alcanza una superficie de 3107 hectáreas que representa el 46,37 % de la superficie total del área de estudio, está representado en el mapa por un color verde claro.

Las variables están representadas por elementos característicos de esta categoría, dentro de ellos tenemos que las formas del terreno predominantes son relieves montañosos, en este sentido se encuentran sobre pendientes con rangos 5 a 15 % de inclinación. La litología que existe dentro de esta categoría son granodioritas y dioritas, que son rocas competentes. Sobre estas zonas se encuentran bosques naturales y, además la precipitación está en rangos de 1000 a 1100 ml/año.

En este contexto la combinación de estos elementos condiciona una susceptibilidad a deslizamientos moderada, siempre y cuando no existan elementos antrópicos. Cabe recalcar que en estas zonas existen algunos asentamientos humanos.

Susceptibilidad Baja.

La susceptibilidad baja abarca una superficie de 278 hectáreas que corresponde a un 4,15% de la superficie total en estudio, está representada en el mapa por una coloración verde obscuro.

Las principales geo formas son terrazas medias y en menor porcentaje relieves montañosos, la litología que existe en esta categoría son granitos. El rango de pendientes está comprendido entre 0 y 5, en cuanto a precipitación se tienen precipitaciones de 1000 a 1100 ml/año. El ángulo de la pendiente es menor a las demás categorías, provocando la casi nula existencia de deslizamientos.

4.3. Medidas de estabilización de Taludes y laderas En el mapa de susceptibilidad se observa zonas con muy alta probabilidad de deslizamiento y, gran parte, con actividad agrícola o ganadera (cultivos, pastizales). Razón por la cual se hizo necesario determinar medidas preventivas para aumentar la estabilidad de estas zonas ya que un deslizamiento podría ocasionar daños a las personas.

Específicamente se observa que las zonas con probabilidad muy alta al deslizamiento tienen las siguientes características: Cuadro 16.

AREA (%) 100% >70%

>70% 100% 100%

Características de las zonas con susceptibilidad muy alta al deslizamiento CARACTERISTICAS Geomorfología de relieve montañoso, desniveles mayores de 300m Litología tipo Lavas andesiticas verdosas, localmente alteradas y meteorizada, baja permeabilidad, comúnmente presentan planos de discontinuidades.

Precipitaciones de 1100-1200.

Pendientes empinadas (35-55°) y verticales (>55°) Suelos con uso para cultivo, pastizal, herbácea.

Para el presente estudio se detalla técnicas para la estabilización de taludes y laderas para las zonas con susceptibilidad muy alta al deslizamiento. Para este objetivo se combina los dos conceptos para estabilización de taludes o laderas: -

Reducción de las fuerzas de desestabilización en el terreno.

Aumento de las fuerzas estabilizadoras en el terreno.

Las medidas seleccionadas son las siguientes acciones: 

Modificar la geometría de la pendiente: Con la construcción de bermas intermedias, de tal manera que el ángulo efectivo del talud sea máximo 35°.

Para ejecutar esta actividad, se debe coordinar con las comunidades para seleccionar un periodo de tiempo que no afecte, en mayor medida, sus actividades. Aunque inicialmente se vería afectada la actividad agrícola y ganadera, en el corto plazo se puede recuperar, cubriendo las áreas horizontales excavadas con el material orgánico extraído al inicio del trabajo.



Elementos de refuerzo: Luego de la construcción de bermas intermedias, es posible, que varios de estos taludes presenten superficies de roca fracturada.

Para esta situación es necesario primero un saneamiento manual de rocas sueltas.

Luego, usar un geosintetico tipo manto formado por materiales inertes, que permite la estabilización superficial del talud y sirve de soporte en el establecimiento y crecimiento de la vegetación, lo que a su vez proporciona protección contra la erosión y ayuda al drenaje por escorrentías debido a la absorción del agua.

En el caso de aparición de planos de discontinuidades sobre los taludes, se deberá instalar anclajes para prevenir el deslizamiento a lo largo de los planos de estratificación. 

Drenaje: Preferiblemente en los taludes inferiores, instalar drenes horizontales o californianos, de 4” de diámetro, con perforaciones en toda su superficie, con una pendiente entre 5-10°. La profundidad dependerá de alcanzar el nivel freático.

Otra medida de drenaje a implementar es la construcción de cunetas de coronación y que el corte de las todas las bermas intermedias sean con una leve inclinación y en una sola dirección, tratando de evacuar el agua lluvia hacia la quebrada o rio más cercano.

Implementando las medidas de corrección de inestabilidad en las zonas con las características de la tabla anterior, se tendrá los siguientes resultados: Con la construcción de bermas intermedias se reduce la influencia de factores desencadenantes como el peso del terreno sobre la posible superficie de deslizamiento y ángulo efectivo del talud. En el corto plazo, la actividad agrícola se vería beneficiada al contar con parcelas divididas y horizontales, facilitando el acceso y mantenimiento de sus cultivos.

Con la instalación de mantos permanentes en los taludes excavados aumenta su resistencia contra posibles deslizamientos superficiales, además que la inducción de vegetación refuerza esta resistencia, ayuda a controlar el flujo de agua por escorrentías y a la vez reduce el impacto visual.

Mediante la instalación de drenes horizontales se alivia presiones intersticiales que pudieran presentes debido al agua de infiltración o por una capa freática alta. Además, se reduce la erosión interna de los materiales. Además, al reducir el nivel freático se reduce el peso del terreno.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Luego de haber realizado un estudio de investigación pormenorizado llego a las siguientes conclusiones y recomendaciones:

5.1. Conclusiones 

La metodología de Saaty permite ponderar de forma subjetiva la importancia relativa de cada una de las variables o indicadores que entran en un análisis de susceptibilidad de un lugar determinado.



Se utilizaron cinco factores para la determinación del mapa de susceptibilidad: geología, geomorfología, uso del suelo, pendiente, isoyetas.



En el análisis de susceptibilidad a deslizamientos en masa de la superficie que abarca el área de estudio es la siguiente: Representado con 4,15 de zonas con baja susceptibilidad, un 46,37% de zonas con moderada susceptibilidad, 46,87% de la superficie en análisis está dentro de la categoría de alta susceptibilidad y un 2,61% de la superficie se encuentra dentro de la categoría de muy alta susceptibilidad.



Para este análisis cualitativo en la generación de un mapa de susceptibilidad, dentro de la geometría de una ladera, el factor que induce mayormente a su inestabilidad, es la pendiente. Por ejemplo, cómo se puede observar, las áreas con presencia dominante de granito y bosque nativo (ambos favorecen a la estabilidad de la ladera) pero con pendiente vertical tienen una susceptibilidad al deslizamiento entre media y alta. Esta influencia no se observa con los otros factores evaluados. Sin embargo, se obvia parámetros muy influyentes, que se considerarían en un análisis cuantitativo, como la presencia del agua dentro del terreno.



El mapa de susceptibilidad al deslizamiento de taludes y laderas es una herramienta que permite identificar rápidamente la ubicación de posibles zonas en alto riesgo de deslizamiento. Esto permite concentrar la gestión en la implementación de medidas de mitigación o corrección de inestabilidades para evitar un posible desastre. Esta herramienta podría usarse como una evaluación preliminar de riesgos para, como segundo paso, utilizar herramientas informáticas para un estudio detallado de estos

sitios de riesgo crítico y establecer medidas más precisas para aumentar el factor de seguridad a niveles aceptables.

5.2. Recomendaciones 

Al seleccionar los factores para elaboración del mapa de susceptibilidad, se recomienda utilizar las variables en la misma escala, caso contrario existe una disposición de la realidad.



La asignación de los pesos a los elementos de cada variable debe realizarse minuciosamente y con absoluta objetividad para asegurar que la información obtenida se apegue más a la realidad.



A manera de validación del análisis cualitativo del presente estudio y a su vez para conocer el aumento de la estabilidad de las laderas luego de las medidas establecidas para este efecto, se recomienda el uso de programas informáticos para conocer el factor de seguridad contra el deslizamiento y la ubicación y geometría de la superficie de posible rotura. Sin embargo, se debe tener en cuenta que es un análisis costoso y se tendría que gestionar su financiamiento.



De no ser posible realizar completamente la recomendación anterior, se sugiere, al menos, instalar piezómetros en varios puntos de las zonas de muy alta susceptibilidad al deslizamiento, para determinar su nivel freático y luego establecer medidas más acertadas para su reducción. Con esta reducción del nivel freático se reduce: presiones intersticiales, peso del terreno, meteorización y erosión interna; aumentando de manera considerable la estabilización de las laderas con, posiblemente, poca inversión y en menor tiempo.

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