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Master Thesis submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc Department of Geoinformatics - Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg I Universidad de Salzburgo

Análisis multivariante para determinar zonas críticas asociadas a flujos de detritos en la red vial de la provincia de Manabí-Ecuador Multivariate data analysis to determine critical areas associated with debris flows in the road network of the province of Manabí-Ecuador By

Edwin Enrique León Tapia 11938074

A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Advisor ǀ Supervisor: Leonardo Zurita Arthos PhD

Quito - Ecuador, Marzo-2023

COMPROMISO DE CIENCIA

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

Quito, 23 de Marzo del 2023

Firma

AGRADECIMIENTOS

Un agradecimiento muy grande y especial a mi familia, que me ha brindado en todo momento el apoyo incondicional para cumplir esta importante meta, a mi esposa Soni por ese incansable soporte que me da día a día, a mi hija Cami por su preocupación en el desarrollo de la tesis, a mi hija Dani por su tranquilidad y buen humor y a mi hijo Edwin quien con su locura y cariño hace momentos hermosos y alegres.

DEDICATORIA

El presente trabajo lo dedico a mi esposa, a mis dos hijas y a mi hijo que siempre han estado junto a mí, apoyándome para continuar y lograr este gran reto, que para ellos sería una demostración que todas las cosas se puede lograr con esfuerzo y dedicación,

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RESUMEN Ecuador, y en especial la provincia de Manabí, todos los años, es fuertemente impactada, por los fenómenos naturales como los flujos de detritos producto del fuerte temporal invernal que provoca graves daños y destrucción sobre todo a la infraestructura vial, quedando la población incomunicada y con problemas de desabastecimiento de productos de primera necesidad. Estos flujos de detritos son considerados los de mayor impacto a la población e infraestructura, debido a que se desplazan a grandes velocidades por los cauces de ríos y quebradas hacia los valles o zona costera, atravesando vías principales y poblaciones causando grandes daños reflejados en pérdidas económicas y vidas humanas.

En los últimos años, la red vial de la provincia de Manabí, zona de estudio, se ha visto afectada por estos fenómenos naturales en gran medida. Las autoridades de turno ven la necesidad de contar con herramientas cartografícas confiables y actualizadas que definan zonas críticas que pueden ser afectadas por los fenómenos naturales, con el fin de establecer acciones de prevención y minimizar los riesgos hacia la población e infraestructura.

La presente investigación permitió desarrollar una metodología donde las variables utilizadas son la pendiente, litología, uso de suelo, dirección de flujo y precipitaciones, las mismas que cuentan con información que permite obtener un grado de certeza importante en la definición de zonas críticas a lo largo de la red vial de la provincia. El procedimiento permitió elaborar un mapa de zonificación con 5 tipos de áreas categorizadas de acuerdo al nivel de impacto e incidencia que estos tienen durante la generación de los flujos de detritos. De esta manera las vías se ven sectorizadas por colores que permiten definir las zonas críticas donde estos fenómenos naturales podrían impactar negativamente y es donde las autoridades de turno deberían considerar estudios más detallados para establecer medidas de prevención frente a las amenazas existentes. La investigación permitió identificar y establecer 4 zonas crítica y de impacto a la red vial de la provincia, mediante un análisis multivariante con diferencias de pesos entre variables, resultado de ello, se obtuvo varios modelos, mismos que fueron validados con el inventario histórico de los flujos de detritos, determinando que las precipitaciones es el principal factor acompañado de la litología y las pendientes que inciden en la generación de estos flujos y de igual manera los otros 2 factores condicionantes definieron las características físicas del territorio en las cuales se desarrollan este tipo de fenómenos, sin embargo el criterio del experto para la definición de cada uno de las 5 categorías de cada variable fue sin duda alguna el punto importante.

Palabras claves: Análisis multivariante, Flujo de detritos, GIS, Impacto, precipitación

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ABSTRACT Ecuador, and specifically the province of Manabí, are strongly impacted by natural phenomena every year. Phenomena such as debris flows which are originated by strong winter storms cause serious damage and destruction especially to road infrastructure. This leaves the population uncommunicated and with shortage problems. These debris flows are considered one of the phenomena with the greatest impact on the population and the infrastructure. They move at high speeds through riverbeds and streams towards valleys or coastal areas crossing main roads and towns and cause great damage reflected in economic and human losses.

In the last few years, the road system of the province of Manabí, field of study, has been affected by these natural phenomena to a great extent. For that reason, the authorities on duty are looking forward having reliable and updated mapping tools that define critical areas that could be affected by natural phenomena in order to establish preventing actions and minimize risks to the population and to the infrastructure as well.

This research supported a methodology where the variables used are slope, lithology, land use, flow direction and precipitation. These variables have information with a high degree of certainty for the definition of critical zones along the provincial road system.

The procedure allowed the elaboration of a zoning map with five types of categorized areas according to the level of impact and incidence that these have during the generation of debris flows. In this way the roads are sectorized by colors which allow identifying and zoning high risk areas where these natural phenomena could have a negative impact so that the authorities on duty could consider more detailed studies there and establish preventing measures against existing threats.

The investigation allowed to identify and establish 4 critical and impact zones to the road of the province, through a multivariate analysis with differences in weights between variables, as a result of which were validated with the historical inventory of the debris flow, determining that rainfall is the main factor accompanied by the lithology and terrain earrings that affect the generation of these flow and in the same way the other 2 conditioning factors defined the physical characteristics of the territory in which this type of phenomenon develops, however the expert’s criteria for the definition of each of the 5 categories of each variable was undoubtedly the important point

Keywords: Multivariate analysis, Debris flow, GIS, Impact, precipitation

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CONTENIDO 1. INTRODUCCION 1.1. Antecedentes ………………………………………………………

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1.2. Objetivo general …………………………………………………….

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1.3. Objetivo específico ………………………………………………….

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1.4. Preguntas de investigación ……………………………………….

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1.5. Hipótesis……………………………………………………………..

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1.6. Justificación ………………………………………………………….

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1.7. Alcance ……………………………………………………………….

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2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Marco teórico …………………………………………………………

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2.1.1. Movimientos en masa ……………………………………….

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2.1.2. Análisis Multivariante …………………………………………

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2.1.3. Evaluación de los flujos ………………………………………

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2.2. Marco histórico………………………………………………………..

30

2.2.1. Caso de estudio: Perú………………………………………..

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2.2.2. Caso de estudio: Ecuador ……………………………………

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2.3. Marco metodológico ………………………………………………….

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2.3.1. Caso Vulnerabilidad ………………………………………….

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2.3.2. Caso Riesgo Perú …………………………………………….

32

2.3.3. Caso riesgo Colombia………………………………………..

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2.3.4. Caso México…………………………………………………..

33

2.3.5. Caso Chile ……………………………………………………..

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3. METODOLOGIA 3.1. Área de estudio ……………………………………………………….

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3.2. Flujograma……………………………………………………………..

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3.3. Justificación de la metodología ………………………………………

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3.4. Descripción de la metodología ……………………………………….

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4. RESULTADOS Y ANALISIS 4.1. Resultados ……………………………………………………………..

4.2. Análisis de resultados

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……………………………………………. 67

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones…………………………………………………………..

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5.2. Recomendaciones……………………………………………………..

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6. REFERENCIAS ……………………………………………………………. 75

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INDICE DE FIGURAS

Figura No.1 Zonas que conforman un flujo de detritos…………………

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Figura No.2. Mapa de ubicación de la zona de estudio…………………

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Figura No.3. Flujograma de la metodología utilizada……………………

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Figura No 4. Modelo de elevación digital y mapa de pendientes………

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Figura No 5. Mapa formaciones geológicas y mapa reclasificado de formaciones geológicas…………………….………………..

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Figura No 6. Mapa reclasificado de uso de suelo …………………………. 57 Figura No 7. Mapa de direcciones de flujo y zonas de acumulación…….. 59 Figura No 8. Mapa de Isoyetas reclasificado………………………………

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Figura No 9. Mapa de Análisis multivariante, primer escenario………….. 63 Figura No 10. Mapa de análisis multivariante con variación de pesos en los factores y ubicación de zonas de impacto …………………

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INDICE DE TABLAS Tabla N.1 Tipo de Movimientos en masa……………………………………. 23

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ACRONIMOS

CENEPRED

Centro Nacional de Estimación, Prevención y Reducción de Riesgos de Desastres

CONGOPE

Consorcio de Gobiernos Autónomos Provinciales del Ecuador

COOTAD

Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y Descentralización

EIRD

Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres

FFLA

Fundación Futuro Latinoamericano

IGM

Instituto Geográfico Militar

IIGE

Instituto de Investigación Geológico y Energético

INEC

Instituto Nacional de Estadística y Censos

INAMHI

Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología

INEMIN

Instituto Ecuatoriano de Minería

INGEMMET

Instituto Geológico Minero y Metalúrgico del Perú

INIGEMM

Instituto

Nacional

de

Investigación

Metalúrgico

ODS

Objetivos de Desarrollo Sostenible

Geológico

Minero

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PMA-GCA

Proyecto

Multinacional

Andino

Geociencias

para

las

Comunidades Andinas

SIG

Sistemas de información Geográfico

UNISDR

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

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CAPITULO I 1. INTRODUCCIÓN

En el contexto mundial existen algunas iniciativas y acuerdos entre naciones para gestionar los riesgos y en especial los causados por fenómenos naturales como los producidos por los movimientos en masa. Es así que en el año 2005 se firma el Marco de Acción de Hyogo durante la Conferencia Mundial sobre la Reducción de los Desastres en Japón (EIRD, 2005) donde se pone en evidencia la necesidad de aumentar la resiliencia de los territorios que presentan vulnerabilidad ante amenazas y peligros y se establecen como objetivos generales integrar los riesgos de desastre en las políticas públicas, planes y proyectos a todo nivel de los gobiernos para así reducir considerablemente las pérdidas generadas en los territorios. Se decide también hacer pública toda la información para temas de planificación. La adopción y la aplicación del Marco de Acción de Hyogo en el 2015 por parte de los estados han permito importantes avances en la reducción del riesgos de desastres a nivel mundial, regional, nacional y local, contribuyendo a la disminución de la mortalidad y daños causado por algunas amenazas, también la generación de políticas y estrategias, como instrumentos de sensibilización hacia la población y diferentes actores a todo nivel incluyendo los tomadores de decisión.

El Ecuador, en este sentido, no ha sido ajeno a la aplicación del Marco de Acción de Hyogo, por lo que, la gestión de riesgos se ha considerado como prioridad nacional y local, en temas de planificación nacional y en especial de ordenamiento territorial (Vásquez y Vincenza, 2017).

United Nations (2015a) menciona que, en marzo de 2015, se celebró en Sendai (Japón) la Tercera Conferencia Mundial de las Naciones Unidas sobre la Reducción del Riesgo de Desastres y se aprobó el acuerdo denominado Marco de Sendai para la Reducción del Riesgo de Desastres para el período de 15 años del 2015-2030.

Su objetivo principal es la reducción sustancial del riesgo de desastres y las pérdidas tanto de vidas humanas, medios de subsistencia y bienes económicos, físicos, sociales, culturales y ambientales en los países, comunidades y empresas.

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Para que se pueda cumplir con el objetivo planteado en el Marco de Sendai, los estados deberán adoptar dentro del plano local y nacional, medidas donde se comprenda el riesgo de desastres, evaluando las amenazas a las cuales están expuesta la población, así como el grado de exposición, de esta manera aprovechar ese conocimiento para la toma de medidas adecuadas de preparación y respuesta eficaz que permita prevenir y mitigar las amenazas.

En este mismo sentido, United Nations (2015b) sostiene que es posible lograr lo antes mencionado mediante la recopilación, análisis, gestión y el uso de los datos recopilados y de esta manera garantizar la difusión para llegar a todas las instancias donde se tomen decisiones. Actualmente, los trabajos y esfuerzos de las naciones se enmarcan en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS, conocidos como los objetivos mundiales), que fueron adoptados por todos los estados miembros de las Naciones Unidas en 2015 como un llamamiento universal a la acción para poner fin a la pobreza, proteger el planeta y garantizar que todas las personas disfruten de paz y prosperidad para 2030.

El mismo autor, United Nations (2015b) menciona que la agenda 2030 sobre el Desarrollo Sostenible, cuenta con 17 objetivos, entre los cuales, el número 11 corresponde a lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles, esto considerando que desde el año 2007 el 50% de la población mundial vive en las ciudades y se espera que para el 2030 suba al 60%.

Para casos como Ecuador, según el Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC, 2018), en el censo realizado en el año 2010, se tiene que el 62.7% de la población vive en áreas urbanas y la proyección es al aumento de estas cifras.

Ciudades como Portoviejo y Manta en la provincia de Manabí son consideradas entre las más desarrolladas del Ecuador, sin embargo enfrentan grandes retos por su exposición a desastres naturales como el suscitado en el año 2016, donde un fuerte movimiento sísmico de magnitud 7,8 dejó 663 fallecidos, 80,000 personas desplazadas (INEC, 2017), USD 4,000 millones de pérdidas en infraestructura y alrededor de 139 edificios y asentamientos informales destruidos, según Fundación Futuro Latinoamericano FFLA y Grupo FARO (2019). Sin embargo, estas ciudades

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generaron la necesidad de contar con sitios seguros, sostenibles y resilientes a través del desarrollo y progreso de su economía es así que el 59% de la economía de la provincia lo generan estas dos ciudades.

La gestión de riesgo en varios países nace no solo de las necesidades y características propias del territorio, sino producto de algún tipo de desastre natural de gran magnitud, donde los efectos negativos como las pérdidas generadas, ponen en evidencia la falta de mecanismos y herramientas que permitan enfrentar estas amenazas. Según el Observatorio Regional de Planificación para el Desarrollo de América Latina y el Caribe (2020), los países de la región sudamericana tendrán avances en el desarrollo de estrategias de reducción del riesgo de desastres e irán incorporando el riesgo de desastres a las estrategias nacionales de desarrollo.

Según Vásquez y Vincenza (2017), el Ecuador para llegar a cumplir con los objetivos propuestos y adoptar acuerdos internacionales, ha establecido un marco legal sobre la gestión de riesgos, por medio de instrumentos normativos como la Constitución de la República del Ecuador, el Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y Descentralización (COOTAD) y la Ley de Ordenamiento Territorial, Uso y Gestión del Suelo.

En lo que tiene que ver con la Constitución de la República del Ecuador en el capítulo V, artículo 238, determina la conformación de los Gobiernos Autónomos Descentralizados a nivel nacional en todos los niveles de gobierno y la correspondiente asignación de recursos económicos y competencias exclusivas en el Ordenamiento Territorial que deben ser asumidas por los Gobiernos Autónomos Descentralizados con caracteres obligatorio y en donde se incluye la gestión de riesgos que establecen acciones a cumplir para la prevención, reacción, mitigación, etc., frente a las amenazas de origen natural o antrópico.

El mismo autor considera que, en la ejecución de los Planes de Ordenamiento Territorial, los Gobiernos Autónomos deben implementar medidas y acciones para la identificación de los riesgos, elaboración y difusión de la información técnica para el manejo y gestión de los riesgos, que permitan reducir los impactos generados

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por a las amenazas generando de esta manera un desafío para la planificación de su territorio.

1.1. Antecedentes En el contexto regional, se menciona, según Sepúlveda et al. (2016), que los flujos de detritos son uno de los procesos de remoción en masa más destructivos en todo el mundo, dado que se generan en las zonas montañosas y se depositan en abanicos o llanuras aluviales ocupadas por asentamientos humanos, como ocurre cerca de la zona costera en el Ecuador. La susceptibilidad a los flujos de detritos prima en los valles interandinos de Colombia, Perú, Ecuador y Bolivia, inclusive en zonas con muy pocas lluvias, pero con suelos descubiertos o con poca vegetación.

También la Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastre (UNISDR, 2015) considera una falta de planificación de los países, frente a los eventos de tipo hidrometeorológico y climáticos como deslizamientos, sequias, etc.; además de eventos geológicos como sismos, erupciones volcánicas, mismos que producen efectos negativos de gran magnitud y no son considerados en etapas previas de la planificación. Es así que se puede evidenciar en un periodo entre 1990 y 2011 que, de un total de 83,766 de estos eventos (hidrometeorológico, climáticos, deslizamientos y sequias) registrados a nivel de Latinoamérica en base a 16 países analizados, se generó un total de 121,145,144 personas afectadas, del cual se fragmenta que 2,522,968 personas afectadas pertenecen a Ecuador (Vásquez y Vincenza, 2017).

Por otra parte, el Ecuador, geológicamente, forma parte del Cinturón de Fuego del Pacífico que se caracteriza por ser una zona de intensa actividad sismo –tectónicavolcánica, lo que ha provocado deformaciones superficiales importantes traducidas en procesos de geodinámica externa.

En terminos de amenazas geológicas estas deformaciones superficiales relacionadas a factores climáticos y antrópicos, han dado lugar a procesos intensos de erosión, movimientos en masa e inundaciones recurrentes que causan impactos

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negativo a la población con la consiguientes pérdidas de vidas humanas

e

importante pérdidas económicas, que traen como consecuencia el deterioro de la calidad de vida de la población asentada en estos sitios.

Todos los años, el país es fuertemente golpeado por la incidencia de eventos de gran magnitud, como las precipitaciones intensas, que son los agentes disparadores que probacan la generación de movimientos en masa de diferentes tipologías, que provocan graves daños en especial a la infraestructura vial. Estos fenómenos se producen a lo largo y ancho del territorio ecuatoriano, los eventos varían desde deslizamientos, inundaciones, y socavamientos así lo confirma, El Comercio (2021) en su nota de prensa denominada “Cinco provincias son las mas afectadas por la época lluviosa en Ecuador”.

Sin embargo, el denominado deslizamiento es un término generalizado en la población, donde se incluyen los deslizamientos de todo tipo (rotacionales, traslacionales y complejos) y los flujos de detritos, estos últimos son considerados los de mayor impacto a la población e infraestructura, debido a que se desplazan a grandes velocidades por los cauces de ríos y quebradas, donde atraviesan vías principales y poblaciones. Causan grandes daños reflejados en la destrucción de viviendas y de infraestructura víal estratégica como puentes, centrales hidroeléctricas, carreteras, ect, provocando grandes pérdidas económicas para el país.

La generación de estos flujos de detritos afecta directamente a la vialidad del país y por ende repercuten en gran medida a las economías locales y regionales, por el cierre o bloqueo de vías y carreteras que impiden la libre circulación de la población a sus actividades económicas y de sustento.

En los últimos años, la provincia de Manabí, ubicada al nor occidente del Ecuador, se ha visto fuertemente afectada y destruida por los fenómenos naturales como los movimientos en masa en especial los flujos de detritos, mismos que impactan directamente a la población y a la infraestrura presente como la red vial.

En este sentido las autoridades locales y regionales, se ven en la impetuosa necesidad de contar con herramientas cartografícas confiables y actualizadas, que

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permitan conocer la situaciòn actual del territorio y su afectación frente a los fenómenos naturales, a fin de establecer acciones de prevención y minimización de desastres para beneficio de la población.

1.2

Objetivo General

Determinar las zonas críticas que son afectadas por flujos de detritos a lo largo de la red vial de la provincia de Manabí- Ecuador.

1.3 . Objetivos Específicos •

Analizar la información existente sobre la cartografía e inventario de movimientos en masa en especial de flujos de detritos en la provincia de Manabí.

•

Evaluar los factores condicionantes y disparadores que causan los flujos de detritos a lo largo de la red vial de la zona de estudio .

•

Definir las zonas críticas afectadas por los flujos de detritos en interacción con la red vial.

1.4

Preguntas de investigación

El análisis y evaluación de los factores condicionantes y disparadores de los fenómenos naturales como los movimientos en masa tipo flujo de detritos que más impactan a la infraestrutura vial de la provincia de Manabí, traerá como producto la determinación de las zonas críticas para esto se ha establecido la siguientes preguntas de investigación: •

¿Cuál es el factor condicionante más determinante en la generación de los movimientos en masa, tipo flujo de detritos que afecta directamente a la red vial?

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•

¿Dónde se localizan las zonas mas criticas a lo largo de la red vial de la provincia de Manabí?

•

¿Cómo la interacción de la actividad de los flujos de detritos permitirá definir las zonas criticas a lo largo de la red vial de la zona de estudio?

1.5. Hipótesis El análisis multivariante aplicado mediante herramientas SIG en la red vial de la provincia de Manabí- Ecuador demuestra la interacción de las variables de los factores condicionantes con la lluvia como factor disparador y el trazado de las vías define con un buen nivel de certeza comprobado en campo, las zonas críticas que afectan a la infraestructura vial productos de la incidencia de los movimientos en masa como los flujos de detritos.

1.6. Justificación El Ecuador, y en especial la red vial de la provincia de Manabí, cada año se ven terriblemente afectada por causa de los fenómenos naturales como son los flujos de detritos causados por niveles de precipitación altos en este sector.

Cuando se produce uno de estos eventos, generalmente la parte más afectada es la red vial, con la consiguiente paralización del tránsito vehicular de trasporte de carga y pasajeros. Esta interrupción causada por uno de estos eventos, trae como consecuencia problemas económicos por falta de intercambio de productos alimenticios de una región a otra. Además, la población se ve muy afectada porque su movilidad se paraliza. Las autoridades de las ciudades cercanas y los tomadores de decisión no cuentan con información cartográfica de primera mano que permita identificar la ubicación de los movimientos en masa en este caso de los flujos de detritos, sus características y la interacción con la infraestructura estratégica, para de esta manera identificar zonas críticas donde se puedan establecer un contingente económico para prevenir o minimizar estos desastres.

Según Aguirre y Chávez (2005), en la provincia de Manabí, que corresponde a la zona

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de estudio, la precipitación histórica multianual en un período comprendido entre 1964 y 1998 fue alrededor de 1200 mm/año según registro de la estación Chamotete, 790 mm/año en la estación Santa Ana, 500 mm/año en la estación Portoviejo y 420 mm/año en la estación Rocafuerte que corresponden a las cuencas alta, media y baja respectivamente. Durante este período, existe la presencia de dos picos muy altos de precipitación anual que coincidentes con la época de los Fenómenos de El Niño en 1982 y 1997, donde las consecuencias fueron devastadoras debido a los daños en la infraestructura física como caminos y puentes por la activación o generación de flujos de detritos y deslizamientos, producto de las fuertes precipitaciones en estos sectores.

Los mismos autores sostienen que la geología de la provincia de Manabí en su mayoría está constituida por rocas sedimentarias terciarias y cuaternarias, poco consolidadas sin una estratificación definida. Entre las principales litologías, se tiene las rocas sedimentarias del tipo lutitas arcillosas, lutitas y limolitas tobáceas, areniscas pobremente cementadas y en pocos sectores, rocas ígneas- basálticas. También se tiene los llamados suelos residuales que constituyen las arcillas muy plásticas y expansivas. En la zona de estudio, se presentan también los limos que constituyen materiales que, por sus características, son fáciles de desplazar por acción de agentes como la lluvia que provocan la pérdida de propiedades de resistencia, por lo que son fácilmente erosionables. En lo que respecta a los movimientos en masa en especial los flujos de detritos, Aguirre y Chávez (2005) mencionan que el registro histórico determina que en los sectores de Alajuela, Jipijapa, Montecristi y Puerto López, han ocurrido importantes eventos que han impactado negativamente a la población, como en el año 2001 en el sector de Alajuela la fuerte temporada invernal ocasionó un violento flujo compuesto principalmente de suelos y fragmentos finos de rocas, provenientes de las partes altas afectando directa mente a la población asentada en la parte baja, producto de este evento existió 2 víctimas mortales y la destrucción del 30% de las viviendas así como el taponamiento y destrucción de un buen porcentaje de la vía que conecta esta población con otros centros poblados.

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1.7. Alcance Con la investigación planteada se determinará una metodología utilizando el análisis multivariante como herramienta SIG de los parámetros que inciden en la identificación de las áreas afectadas por los flujos de detritos, que posteriormente al incluir espacialmente las principales vías, se podrá identificar zonas críticas que son afectadas por estos movimientos en masa tipo flujos de detritos que cada año impactan a estas zonas del Ecuador.

Tomando en cuenta que la provincia de Manabí tiene una superficie de 18,940 Km2, la investigación que se desarrollará tendrá en un contexto regional incluyendo la información disponible de cada variable, sin embargo se considerará un nivel de detalle que permita delimitar e identificar claramente las zonas críticas en las principales vías de la provincia.

La identificación de las zonas críticas afectadas por estos fenómenos que impactan a la infraestructura expuesta permitirá a las autoridades de turno de las alcaldías, juntas parroquiales y habitantes, contar con herramientas cartográficas seguras y confiables para la identificación y planificación de medidas estructurales y no estructurales que permitan prevenir o minimizar los desastres en esta zona.

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CAPITULO II 2. REVISION DE LITERATURA 2.1 Marco teórico 2.1.1. Movimientos en masa La presente investigación se basa principalmente en entender cómo funciona el mecanismo de la dinámica de los movimientos en masa en especial de los flujos de detritos y su impacto en los medios expuestos, en este caso de las vías de la provincia de Manabí, a fin de definir zonas críticas que permitan tomar medidas para evitar pérdidas de vidas humanas y económicas.

Según Chacón (2012), la clasificación de los movimientos en masa se basa en la identificación y el análisis de su dinámica o actividad, desde la etapa preparatoria e inicial hasta el fin del movimiento, para lo cual se requiere del empleo de conceptos relativos al tipo de movimiento, su tamaño y velocidad, así como la morfología de las zonas de arranque y de la masa movilizada, también lo relacionado a la intensidad y capacidad destructiva hacia la población o infraestructura.

Ojeda y Hungr (2008) definen a los movimientos en masa como aquellos procesos superficiales que forman el relieve, producto de varios eventos que se dan en la corteza terrestre como los geológicos, hidrometereológicos, químicos y mecánicos.

Además mencionan que eventos tectónicos, la meteorización por lluvias, así como actividades antrópicas que realiza el hombre, actúan sobre las pendientes de manera que produce inestabilidad lo que conlleva el cambio del relieve a una condición más plana y de equilibrio.

Los movimientos en masa son clasificados por varios autores, entre los cuales destaca lo realizado por el proyecto PMA-GCA en el 2007. Se presenta a continuación, en la Tabla No.1.

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Tabla N.1 Tipo de Movimientos en masa (PMA-GCA, 2007)

Dentro de esta clasificación están los flujos de detritos, autores como Arlegui (2016), definen a estos procesos de movimientos en masa, como eventos naturales asociados a fenómenos hidrometeorológicos (lluvias intensas), es decir de la geodinámica externa, pero que también pueden ser provocados por geodinámica interna como sismos o terremotos.

Los flujos de detritos son uno de los movimientos en masa, más destructivos en todo el mundo, dado que se generan en las zonas montañosas y se depositan en abanicos o llanuras aluviales ocupadas por asentamientos humanos e infraestructura estratégica.

A continuación, se presentan las definiciones de la clasificación de los flujos.

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Flujos secos Al hablar de flujos generalmente se asocia con un proceso donde interviene la mezcla de suelo y agua, sin embargo en los fenómenos naturales existe también flujos que carecen de contenido de agua, a los cuales se les denomina flujos secos que, en su mayoría, son constituidos de material granular de grandes volúmenes y generalmente sus efectos son de gran magnitud (Varnes, 1978). Casos particulares de flujo seco de arena corresponden aún proceso fundamental en la migración de dunas de arenas. También los flujos secos de talud en su etapa final del proceso forman los llamados conos de talud (Evans y Hungr, 1993). Según PMA-GCA (2007), los materiales limosos a veces son inestables porque se encuentran ubicados en escarpe verticales y pueden producir estos flujos secos.

Flujo de detritos (Debris flows) PMA-GCA (2007), trata a los flujos de detritos como unos procesos cuya actividades y dinámica, va de muy rápido a extremadamente rápido, mismos que contienen materiales detríticos saturados, no plásticos en los cuales el Índice de plasticidad es menor al 5%. Se transportan principalmente confinados a lo largo de un cauce o quebrada con pendiente pronunciada que permiten el movimiento del material. El mismo autor menciona que los flujos de detritos en su inicio son producto de la activación de uno o varios deslizamientos superficiales de material suelto o detritos ubicados en las partes altas o por la inestabilidad de segmentos que conforman el cauce en ríos o quebradas de pendientes fuertes. Estos flujos de detritos en su camino de descenso van incorporando gran cantidad de material suelto saturado y que finalmente son depositados en la planicie a manera de abanicos de detritos. Estos depósitos de los

flujos de detritos tienen rasgos

característicos como albardones o diques longitudinales, canales en forma de u, trenes de bloques rocosos y grandes bloques individuales. Durante su trayecto, los flujos de detritos generan pulsaciones con acumulación de rocas y bloques de gran tamaño en el frente de onda. Generalmente, estos pulsos tienen caudales mucho

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mayores que los caudales pico de inundaciones que se desarrollan en el mismo sector, lo que trae como consecuencia un alto poder destructivo.

La mayoría de los flujos de detritos, por su dinámica y en dependencia de las pendientes que tengan que recorrer, alcanzan velocidades en el rango de movimiento extremadamente rápido descrito y por naturaleza son capaces de producir grandes desastres incluyendo la muerte de personas (Hungr, 2005).

Crecida de detritos (Debris floods) La crecida de detritos es un flujo muy rápido de una crecida de agua que transporta una gran carga de detritos a lo largo de un canal, usualmente también llamados flujos hiperconcentrados (Hungr et al., 2001). Según los mismos autores, es difícil distinguir entre un flujo de detritos y una crecida de detritos basados en la concentración de sedimentos, razón por la cual mencionan que estos deben diferenciarse según el caudal pico observado o potencial. Las características de las crecidas de detritos apuntan a observar

caudales pico que podrían ser de 2 o 3

veces mayores al de una crecida de agua o inundación. Al asociar esta crecida de detritos con una inundación, la capacidad de daño de estas sería similar con la consiguiente inundación y entierro de los objetos impactados y expuestos, quedando rodeados por los detritos, con frecuencia sin sufrir daño.

Los depósitos de crecidas de detritos están compuestos comúnmente por mezclas de arena gruesa y grava pobremente estratificada. Se diferencian de los depósitos de flujos de detritos en que las gravas que los forman presentan una textura uniformemente gradada sin matriz en todo el depósito, e imbricación de clastos y bloques (Pierson, 1970).

Flujo de lodo (Mud flow) Según PMA-GCA (2007), el flujo de lodo está constituido por detritos saturados plásticos con contenido de agua superior al 5% del material de fuente, mayoritariamente tiene fracciones arcillosas. Este flujo tiene velocidades entre muy rápido a extremadamente rápido También se pueden distinguir entre los

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deslizamientos por flujo de arcilla y los flujos de lodo. Estos últimos incorporan agua superficial durante el movimiento, mientras que el deslizamiento por flujo ocurre por licuación in situ, sin un incremento significativo del contenido de agua (Hungr et al., 2001).

Flujo de tierra (Earth flow) Para Hungr et al. (2001), el flujo de tierra es un movimiento intermitente, rápido o lento, de suelo plástico que se desarrolla a velocidades moderadas, con frecuencia de centímetros por año, pero en ocasiones pueden llegar alcanzar velocidades de metros por minuto (Hutchinson, 1988). Adicionalmente estos flujos de tierra pueden tener volúmenes hasta de cientos de millones de metros cúbicos.

Por otra parte, las velocidades en estos flujos de tierra están entre lentos a extremadamente lentos con valores de velocidad de movimientos entre 10-⁵ a 10-⁸ mm/s

Deslizamiento por flujo (deslizamiento por licuación) (Flow slide) El termino flow slide fue introducido por Casagrande (1936), para designar deslizamientos que en fases posteriores a su iniciación se comportan como un flujo, como resultado de licuación (Varnes, 1978). Hungr et al. (2001) lo definen como flujo muy rápido o extremadamente rápido de una masa de suelo con estructura granular ordenada o desordenada. Ocurre en taludes de pendiente moderada e involucra un exceso de presión de poros o licuación del material en la zona donde se origina el movimiento en masa. De acuerdo con el tipo de material, puede denominarse más específicamente como: deslizamiento por flujo de arena, deslizamiento por flujo de limo, deslizamiento por flujo de detritos o deslizamiento por flujo de roca débil (Hungr et al., 2001). Debe enfatizarse que este término implica la licuación del material que hace parte del movimiento en masa, aunque en general la licuación ocurre solo después de un desplazamiento importante.

Los deslizamientos por flujo ocurren en cierto tipo de materiales como arenas o limos saturados no compactados o arcillas “extra-sensitivas” (quick clays). Varnes

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(1978) denomina a este tipo de movimiento en masa como “flujos de tierra rápidos”, sin embargo, este nombre puede ser confundido con los “flujos de tierra” lentos como se definió antes. La definición de Varnes de velocidad rápida corresponde a un rango muy lento de velocidad para este tipo de movimientos El término “deslizamiento por flujo” no tiene ninguna connotación morfológica o cinemática, es simplemente un término propuesto por los primeros investigadores del proceso de licuación, como Casagrande (1936). Este es un término muy importante desde el punto de vista práctico, ya que los deslizamientos por flujo, por sus características de ocurrencia súbita, altas velocidades y grandes distancias de viaje, representan uno de los fenómenos más peligrosos. Por fortuna, su ocurrencia está limitada a ciertos materiales geológicos que son susceptibles de licuación durante su fallamiento.

También son características de este tipo de materiales la tendencia a reducir su volumen, y la perdida de la resistencia durante la falla El movimiento de algunos deslizamientos por flujo está dominado por deformación interna del material y aquellos podrían denominarse mejores propagaciones laterales extremadamente rápidas.

Avalancha de detritos (debris avalanches) La avalancha de detritos se lo puede definir como un flujo no canalizado de detritos saturados o parcialmente saturados, superficiales es decir poco profundos, muy rápidos a extremadamente rápidos. Estos movimientos comienzan como un deslizamiento superficial de una masa de detritos que al desplazarse sufre una considerable distorsión interna y toma la condición de flujo. La ausencia de canalización en estos movimientos presenta un menor grado de saturación a diferencia de los flujos de detritos, además no presenta un ordenamiento de la granulometría del material en sentido longitudinal, ni tampoco un frente de material grueso en la zona distal (Hungr et al., 2001).

Las avalanchas difieren de los deslizamientos, por presentar una dinámica más rápida en el proceso de rotura. Según el contenido de agua y por efecto de la fuerte pendiente, la totalidad de la masa movida puede fluir y depositarse mucho más allá

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del pie de la ladera (Varnes, 1978). Las avalanchas de detritos son morfológicamente similares a las avalanchas de rocas.

Partes de un flujo de detrito Según Oto (2007), un flujo detritos consta de tres partes (ver Figura 1), una zona de arranque, la zona de transición y la zona de depositación. Luego del desprendimiento del material desde la zona de arranque o zona de inicio el flujo se canaliza siguiendo la topografía que marcan los ríos y quebradas es ahí donde se desarrolla en la zona de transición. Una vez que la inclinación del terreno decrece y el confinamiento del flujo desaparece, este se expande en forma de abanico en la zona de deposición. La inclinación del terreno puede ir desde 40º en la zona de inicio hasta 3º en la zona de deposición (Hutter et al., 1996).

ZONA DE ARRANQUE

ZONA DE TRANSICIÓN

ZONA DE DEPOSITACIÓN

Figura 1: Zonas que conforman un flujo de detritos (Oto, 2007).

29

2.1.2. Análisis Multivariante Según Meneses (2019), el análisis multivariante se define como el conjunto de técnicas estadísticas que tienen como objetivo analizar e interpretar las relaciones entre distintas variables de manera simultánea, mediante la construcción de modelos

estadísticos

complejos

que

permiten

distinguir

la

contribución

independiente de cada una de ellas en el sistema de relaciones y, de este modo, describir, explicar o predecir los fenómenos que son objeto de interés para la investigación.

Por otro lado, Hair et al. (1999) afirman que el valor teórico es el elemento esencial del análisis multivariante, es decir la combinación lineal de variables con ponderaciones que se pueden determinar de manera empírica. Las variables que se considerarán en el análisis serán determinadas por el investigador y el resultado es un valor único que representa la interacción de todo el conjunto de las variables, las cuales serán las que mejor se adapten con el objetivo del análisis, así como las que se disponga de información confiable y veraz.

El artículo de Uribe et al. (2019) propone el desarrollo y aplicación de una metodología basada en SIG para la elaboración de mapas de peligro por deslizamientos del municipio de Angangue, Michoacan, México. En este estudio considera a la pendiente, tipo de roca, tipo de suelo, el uso del suelo, y el factor de antecedentes deslizamientos. Con esta información, se ponderó a cada uno de los factores y con el uso de SIG, se obtuvo el mapa de peligros.

La inestabilidad de las laderas es causada por fuerzas desestabilizantes donde las de gravedad superan a la resistencia de los materiales y de esta manera pueden desplazarse o ser arrastrados a lo largo de una superficie por el cauce de un río o quebrada, con el ocurrido en la subcuenca alta del Río Mapocho, Chile (Arlegui, 2016).

Arlegui (2016) menciona que cada movimiento en masa es influenciado por distintos factores condicionantes, así para los flujos establece que los factores condicionantes fueron: -

Geología y geotecnia

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-

Geomorfología

-

Hidrología e hidrogeología

-

Vegetación y clima

-

Actividad antrópica condicionantes

2.1.3. Evaluación de los flujos Considerando los tipos de flujos existentes y que estará en dependencia de las condiciones geológicas y meteorológicas de cada uno, Huabin et al. (2005), consideran que los factores responsables de la erosión pueden ser los condicionantes y desencadenantes o disparadores. Para el caso de los factores condicionantes son las variables intrínsecas del terreno como la geología y la estructura de las pendientes, mientras que los factores desencadenantes o disparadores son variables como la precipitación, actividad sísmica y la actividad humana o antrópica. Otros autores como ZéZEE et al. (1999); Wasowski y Del Gaudio (2000); Huabin et al. (2005) citados por Salazar (2016) también incluyen como factores desencadenantes a la actividad volcánica, heladas y deshielos y erosión precedente, todo esto depende de la ubicación geográfica y las condiciones geológicas del sitio.

Para Arlegui (2016), el origen y magnitud de los flujos de detritos son controlados por la superficie del drenaje, el perfil hidráulico, la disponibilidad del material generalmente detrítico y las condiciones climáticas. Además menciona que los flujos de detritos tanto su caudal como la capacidad de transporte, se relacionan con factores como la superficie, la pendiente de las quebradas y sus tributarios, la permeabilidad del suelo, la disponibilidad de material suelto y su composición.

2.2 Marco histórico Diferentes investigadores alrededor del mundo ven con preocupación los datos anuales de las catástrofes con la consecuente pérdida de vidas humanas, donde el

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mayor impacto son los movimientos en masa de todo tipo, por lo que han centrado su esfuerzo en buscar herramientas que permitan gestionar estas amenazas.

Estudios en Sudamérica se centran en la elaboración de cartografía temática como herramientas para la gestión de riesgos. Así, se tiene diferentes esfuerzos en la elaboración primeramente de la susceptibilidad con el análisis de diferentes factores que están inmersos en el desarrollo de estas amenazas.

Existen estudios de zonificación de amenazas por fenómenos de remoción en masa, como la de Obando (2012), donde considera variables como la geología, geomorfología, pendiente, cobertura y uso de suelo, donde con un análisis estadístico uni-variado se estableció categorías de amenazas relativas.

2.2.1 Caso de estudio: Perú El informe del Centro Nacional de Estimación, Prevención y Reducción de Riesgos de Desastres (CENEPRED, 2018), sobre la evaluación de riesgos por flujos de detritos en el sector norte del distrito de Yungay, en la provincia de Yungay en el Perú, aborda las características físicas de la zona de estudio para posteriormente entrar a la determinación del peligro, relacionando riesgo con vulnerabilidad.

De igual manera, estudios realizados por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico del Perú, INGEMMET (2019) del Perú, en su informe de evaluación de riesgos por flujos de detritos en un área de influencia de las quebradas Carossio y Libertad en el distrito de Lurigancho, en Lima, determinaron las características generales y determinaron los niveles de peligrosidad, para posteriormente entrar en un análisis de la vulnerabilidad y calcular el riesgo.

El estudio de Sousa y Pereira (2011) centra sus análisis en 3 factores estructurales, geológicos y morfológicos. Esto debido a que son las que potencian la probabilidad de ocurrencia de movimientos en masa. Con los datos obtenidos y las características superficiales que se levantan en el terreno, realizan correlación ponderada de los factores seleccionados, para finalmente obtener una cartografía de la susceptibilidad a movimientos en masa.

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2.2.2 Caso de estudio: Ecuador En el caso de Ecuador, las amenazas geológicas y en especial de los movimientos en masa fueron abordados por el Servicio Geológico Nacional, el cual desarrolló el mapa de susceptibilidad a movimientos en el Ecuador a escala 1:1,000,000, producto de una tesis de pre-grado. Para eso, Eras (2014) utilizó el método de ponderación de parámetros para la determinación de zonas susceptibles a movimientos en masa, en el cual realizó la recopilación de información oficial existente en varias instituciones estatales las cuales están relacionadas a geología, sismos, precipitaciones, uso de suelo y pendientes.

De igual manera, el Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico (INIGEMM, 2013) elaboró 4 mapas de susceptibilidad de movimientos en masa a escala 1:50,000 en la parte centro y sur del país utilizando el mismo procedimiento de ponderación de parámetros. Las variables condicionantes utilizadas fueron la litología, uso del suelo, geomorfología y pendientes, mientras como agentes disparadores se consideró a las precipitaciones y los sismos.

2.3 Marco metodológico 2.3.1 Caso Vulnerabilidad Investigaciones como la de Vera y Albarracín (2017) donde desarrollan metodología para el análisis de vulnerabilidad ante amenazas de inundación, remoción en masa y flujos torrenciales, determinan que los trabajos mayoritariamente se enfocan en el análisis de amenazas soportada en un marco teórico holístico con la utilización de SIG.

2.3.2 Caso Riesgo Perú: Alfaro y Benedicto (2019) mencionan que la evaluación de riesgo por ocurrencia de flujo de detritos en un centro poblado rural en el Perú se realizó considerando que los flujos han sido generados a causa de fuertes lluvias, mismos que se han

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categorizado como un peligro inminente en sitios de zonas montañosas y empinadas. En este sentido, los autores han considerado factores como la pendiente, curvatura, litología, capacidad y uso del suelo y la identificación de los flujos de detritos, como parte de una metodología para el análisis de susceptibilidad, determinando, mediante cálculo, el Índice de susceptibilidad para flujo de detritos.

Además sostienen que, dentro de la metodología, la susceptibilidad se obtiene de la suma de reclasificar los factores condicionantes descritos y mediante el álgebra de mapas del SIG, se obtiene como resultado un mapa de susceptibilidad, que luego con un análisis de los registros mal altos de lluvia como factor detonante, seguido del inventario de los flujos de detritos determinan los niveles de probabilidad de flujos de detritos en la zona de estudio.

2.3.3 Caso riesgo Colombia: Sepúlveda et al. (2016), en su metodología para evaluación del riesgo por flujo de detritos detonados por lluvias en la localidad de Utica (Colombia), consideran factores condicionantes como la pendiente, uso del suelo y curvatura, mientras que para su análisis de susceptibilidad, consideran la aplicación del método estadístico bivariado de relación de frecuencia. Para el tratamiento de las lluvias, hacen mención al análisis de lluvia de larga duración donde emplean el modelo de regresión logística para establecer los umbrales de lluvia. Este estudio considera la aplicación del modelo FLO-2D que simula el movimiento del flujo y el comportamiento de la deposición en la zona amenazada. De esta manera, delimita a muy buen detalle la zona por la cual el flujo cubrirá, así como la magnitud en cada una de ellas.

2.3.4 Caso México El análisis multicriterio es utilizado para los análisis con información de parámetros que caracterizan a la región de estudio como es el caso del análisis multicriterio para la delimitación de una región árida del centro de México, donde con una sobreposición

ponderada

de

aspectos

estructurales,

bioclimáticos,

geo-

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morfométricos e históricos, permitió reconocer aspectos intrínsecos de esta región que posteriormente fue plasmado en un mapa de riesgos (Rosas et al., 2015).

2.3.4 Caso Chile Para el caso chileno, Arlegui (2016) describe una metodología desarrollada en dos fases, donde considera variables cualitativas y cuantitativas, todo esto con el fin de obtener un mapa de susceptibilidad de ocurrencia de flujos de detritos en la cuenca andina del Río Mapocho en la parte central de Chile.

Las dos fases que menciona el autor consisten en la evaluación de la susceptibilidad mediante el método de ponderación de los factores condicionantes y una segunda fases es la utilización de los resultados de la fase uno en un procedimiento utilizando sistemas de información geográfica para obtener el mapa definitivo de susceptibilidad a flujos de detritos en el área de estudios.

Las variables utilizadas fueron 3 donde consta la vegetación, material de arrastre y la geología, los cuales fueron ponderadas de la siguiente manera: La variable vegetación en 40%, la variable material de arrastre el 30% y la geología el otro 30%. El cálculo de suma de las variables con la ponderación respetiva dio como resultado la delimitación de la amenaza por flujo de detritos.

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CAPITULO III 3 METODOLOGIA 3.1 Área de estudio El área de estudio corresponde a la provincia de Manabí, la misma que se encuentra ubicada en la parte noroccidental del territorio Ecuatoriano. Tiene una extensión de 18,940 Km2, equivalente al 6.63% del territorio nacional ecuatoriano.

Limita al Norte con la provincia de Esmeraldas, al sur con las provincias de Santa Elena y Guayas, al este con las provincias de Guayas Los Ríos y Santo Domingo de Los Tsáchilas, y al oeste con el Océano Pacífico.

Según el Consorcio de Gobiernos Autónomoa Provinciales del Ecuador (CONGOPE, 2019), el clima de la provincia de Manabí al igual que toda la costa ecuatoriana está influenciado por las corrientes marinas del océano Pacífico como la corriente fría de Humbolt que viene desde el polo sur hacia la zona ecuatorial y por otro lado la corriente cálida de El Niño que, por sus características de cálida, produce la evaporación de las aguas generalmente entre los meses de enero a mayo en los cuales se producen las lluvias en estos sectores. Por otro lado, durante los meses entre junio y diciembre, el nivel de precipitaciones baja.

En la provincia, según el CONGOPE (2019), existen dos subzonas climáticas, la primera caracterizada por ser cálida fresca y seca, la misma que se extiende desde el Puerto de Manta hasta la isla Puná y hacia el interior del continente hasta la cordillera costanera donde las tierras son áridas y secas. La segunda subzona con un clima cálido-ardiente y húmedo que comprende la costa interna hasta los declives de la cordillera Occidental. El mismo autor sostiene que la zona de estudio tiene una temperatura máxima de 34º y mínima de 19º con una media de 23º, en época de verano, es decir desde junio a diciembre, es menos calurosa. La temperatura promedio en toda la provincia varía entre 24º a 26 ºC. De igual manera, CONGOPE (2019) sostiene que, considerando la población total del Ecuador, según el Censo 2010, llega a 14,483,499 habitantes, la provincia de Manabí tiene 1,369,780 habitantes; dividida en la zona urbana con 772,355

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habitantes que representa el 56,39%, y en la zona rural una población de 597,425 habitantes que representa el 44,61%.

A fin de conocer el contexto general de la distribución de la población en la provincia de Manabí, la cual forma parte de la zonas vulnerables y expuestas a las diferentes amenazas y en este caso de la presente investigación a los flujos de detritos, CONGOPE (2019), sostiene que la mayor cantidad de habitantes se localizan en los cantones de Portoviejo, Montecristi, Jaramijó y Manta con 605,286 habitantes los cuales representa el 44,18% del total de la población de la provincia. Mientras los cantones de Bolívar, Jipijapa, Paján, Santa Ana, 24 de Mayo y Olmedo pasaron en los actuales momentos a tener un crecimiento importante de la población, estos datos son importantes a la hora de priorizar las zonas críticas que estarán en función de la población expuesta misma que se ubica junto a las principales vías de la provincia.

Por otra parte, CONGOPE (2019) menciona que el sistema vial de la Provincia de Manabí tiene en su mayoría, una superficie de rodadura de tierra de 4,536.31 km, luego continúa con una importante longitud de vías de lastre equivalente a 3,885.44 km, seguido con el tipo pavimento flexible con longitudes de 1,734.06 km, también cuenta con pavimento rígido con una longitud de 435.69 km, también cuenta con vías de empedrado con un longitud de 124.2 km y finalmente vías catalogadas como mixto de longitudes de 65.85 km. En este mismo sentido, el autor afirma que el cantón con mayor número de kilómetros viales es Chone donde predomina las superficies de tierra y lastre, con 791.13 y 558.93 km, también otro cantón importante es El Carmen donde predomina el tipo de superficie de Tierra con 513.84 km, en este mismo sentido se menciona que el cantón Jama tienen más kilómetros de superficie de rodadura Tierra con 92.61km, seguido del cantón Jaramijó 17.46 km, Jipijapa con 437.31, Junín con 130.47 km, Manta con 41.71 km y Montecristi con 107.8 km. En el cantón Olmedo predomina la superficie de Lastre con 89.68 km, también en Paján con 299.22 km, por otra parte en el cantón de Pedernales mayoritariamente predominan vías con superficie de Tierra y Lastre con 199.14km. En lo que respecta a la capital de la provincia de Manabí, en Portoviejo predomina las vías de superficie de Tierra y Lastre con 213.37 km de longitud.

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A continuación la figura No. 2 de ubicación de la provincia de Manabí como área de estudio

Figura 2. Mapa de ubicación de la zona de estudio

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3.2 Flujograma La metodología utilizada para el análisis de la información recopilada de los entes oficiales tanto nacionales como provinciales, así como del procesamiento, y tratamiento de los datos obtenidos y de los resultados finales para la determinación de las zonas críticas en la red vial de la provincia de Manabí se muestran en la Figura 3.

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.

Rcopilacion de información y datos

Sistematización de la información

Analisis y validacion de datos

Procesamiento y pruebas del análisis multivariante

Generación del mapa de zonas de impacto por flujo de detritos

Discusión de resultados y ajuste al modelo

Mapa de zonas criticas

Fase 1: Manejo de la información

definición de variables a considerar Fase2: procesamiento

•Topografía •Pendiente •Dirección de flujo •litología •precipitacion •Uso del suelo •red vial

Fase 3: Resultados

Mapa de inventario de flujo de detritos

Figura 3. Flujograma de la metodología utilizada

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3.3 Justificación de la metodología El objetivo de la presente investigación es la ubicar espacialmente en la red vial de la provincia de Manabí zonas denominadas críticas, esto debido a la incidencia o presencia de los flujos de detritos, que causarían destrucción y cierre de las vías, por consiguiente grandes impactos a la población y a la economía local de los sectores afectados.

Esta delimitación de las áreas críticas partió de la concepción de conocer y caracterizar físicamente el territorio, es decir se llegó a determinar las condiciones en las cuales se desarrollaron o activaron los flujos de detritos y de esta manera la interacción que tuvo con la red vial, y se delimitó zonas para la toma de decisiones que permitan minimizar o eliminar las amenazas geológicas en este caso de los flujos de detritos presentes.

Previa el desarrollo de la metodología, se procedió al análisis de factores socio económico entre cuales se tuvo la población a quien va dirigido o quien va a utilizar este producto. Como segundo lugar, estuvo el nivel de impacto que va a tener y tercero las variables que fueron consideradas dependiendo del tipo de movimiento que en este caso serían los flujos de detritos.

Al ser estos productos de carácter socio- económico, donde los tomadores de decisión definirán las acciones que se deben tomar en torno a las zonas críticas definidas, conlleva a una particularidad que fue vista desde un punto de vista regional sin perder la especificidad que debe tener un estudio a detalle. La provincia de Manabí como se había mencionado cuenta con una serie de problemas viales producto principalmente por la presencia en épocas de lluvia de los fenómenos naturales como los flujos de detritos que ocasionaron importantes pérdidas humanas y económicas, por lo que el producto de esta investigación tiene un nivel de impacto grande, que fue el de delimitar unas zonas críticas con un nivel de incertidumbre no muy elevado con el fin de brindar herramientas para acciones a corto mediano y largo plazo.

Para caracterizar el territorio donde se desarrollaron los flujos de detritos, según Arlegui (2016), las variables condicionantes que ayudaron a la generación de estos fenómenos naturales de acuerdo a la incidencia que estos tienen para su inicio y

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que son más frecuentes en eventos producidos en el pasado está la geología, la disponibilidad de material suelto o de arrastre para su desarrollo, la cobertura vegetal y finalmente la energía de relieve.

Recalca el mismo autor Arlegui (2016), que la variable energía de relieve se refiere a las condiciones hidromorfométricas del área de estudio caracterizadas por las formas y redes de los drenajes existentes.

Una vez analizado este contexto, las variables físicas que fueron consideradas para la investigación y que cuentan con información validada por las instituciones rectoras en cada una de las temáticas fueron la topografía, litología, uso de suelo, la dirección de flujo y las precipitaciones, así como también para el proceso de calibración se ha considerado el inventario de los flujos de detritos históricos. Una cosa muy importante es el conocimiento del territorio en el cual el investigador pudo definir con trabajo de campo los límites y discernir una serie de interrogantes respecto a las variables que actúan sobre los flujos de detritos y que fueron consideradas para el análisis, de esta manera solventar los productos de una manera más ajustada a la realidad.

La metodología contempló inicialmente una revisión y validación de la información recopilada, un análisis de todos los atributos, así como el nivel de detalle que presente cada una de las variables que se consideraron.

Una vez que se validó la información se procedió a la reclasificación es decir dar un atributo a cada característica específica de las variables consideradas. Estos atributos estarán de acuerdo al análisis del control o no para la activación o generación de los flujos de detritos (Cerritos et al., 2007). Para este caso, se categorizó en 5 tipos, en dependencia de las características específicas que se analizaron de cada variable.

Se inició con la topografía escala 1:100,000 la misma que contenía información de alturas del relieve como las curvas de nivel y con esto se procedió a procesar para obtener el mapa de pendientes y se categorizó con el siguiente rango: Rango 1 con las pendientes menores de 2 grados Rango 2 con pendientes entre 2.1 a 10 grados

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Rango 3 con pendientes entre 10.1 a 15 grados Rango 4 con pendientes entre 15.1 a 20 grados Rango 5 con pendientes mayor a 20 grados

El número de rangos fue único para todas las variables, mismo que fue considerado para los resultados finales con lo cual se integró un solo resultado producto de la interacción de todas las variables, además existió un ajuste con el inventario histórico de los flujos de detritos. Para la pendiente, el objetivo fue el de identificar las 5 zonas en la cual se desarrolló el movimiento del flujo de detritos a lo largo de la pendiente, de esta manera se obtuvo pendientes favorables para la generación de los flujos así como pendientes donde este movimiento depositó todo el material arrastrado.

Se continuó con el mismo proceso de categorización de las otras variables. Para el caso de litología, según Aguirre y Chávez (2005), más del 90% de la litología presente en la provincia de Manabí correspondió a rocas sedimentarias terciarias y cuaternarias, poco consolidadas y con estratificación indefinida. Los principales tipos de rocas son lutitas arcillosas; en este caso este tipo de rocas se la definió en una categoría de 5. De igual manera, todas las rocas sedimentarias tuvieron esta valoración. Para rocas metamórficas como los gneis y esquistos una categoría de 4 considerando su foliación en dirección a las quebradas y ríos. En categoría 3 se identificó a las calizas y rocas carbonadas, las de categoría 2 las rocas volcánicas tipo andesita y las categorías 1 como el granito o el basalto. Todo este análisis se realizó en una cartografía geológica 1:100,000 disponible.

Para la variable de uso de suelo de igual manera se categorizó en 5 tipos, considerando que las zonas utilizadas para uso agrícola con sistema de riego por inundación fueron las que mayor rango tuvieron es decir 5, esto por el hecho de que las zonas carecen de vegetación arbustiva lo que provoca mayor exposición del suelo a la infiltración de agua lluvia o de riego que provoca la sobresaturación y posteriormente las generaciones de movimientos en masa.

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Una variable que se consideró en esta investigación fue la dirección de flujos de agua de escorrentía superficial como parte de la energía de relieve, esta varió su rango en 5 categorías que dependieron de la incidencia que tuvieron la concentración de los vectores de dirección de flujo en la zona de estudio. Esto determinó zonas de acumulación de agua que se categorizaron con 5 por su mayor contenido de agua y por ende infiltración. Como categoría 4 fueron las zonas donde se concentraron una misma dirección del flujo. En categoría 3, zonas de vectores dispersos de la dirección de los flujos, en categoría 2 en zonas donde existió algún tipo de dirección de flujos y categoría 1 donde existió vectores de dirección de flujos.

Las variables antes descritas correspondieron a factores condicionantes de la generación de los flujos de detritos, sin embargo, para que estos se activen es necesario un agente disparador que se lo consideró a las precipitaciones. Para esto, de igual manera, se categorizó en 5 clases a los niveles de precipitación que dependieron de la zona en donde las isoyetas zonificaban los diferentes valores de las lluvias en toda la provincia, considerando que esta información correspondió a un nivel regional y no a un nivel de microclimas que en algunos sectores han sido identificados.

Con estos mapas temáticos generados, se inició el análisis multivariante, en el cual se presentó la distribución espacial de los todos los datos con sus respectivos rangos y la representación en modelos de la relación entre variables.

Como resultado de esta interacción, se obtuvo una zonificación de áreas potencialmente críticas, mismas que fueron ajustadas tomando en cuenta la información del inventario histórico de los flujos de detritos a lo largo de las vías de la provincia de Manabí. De esta manera, se llegó a obtener zonas críticas con validación en campo producto del inventario mencionado.

Sin embargo, los primeros resultados con ponderaciones similares entre las variables pusieron en evidencia el desfase de aproximación de las zonas críticas identificadas de color rojo con la ubicación del inventario histórico de flujos de detritos en las vías. Esto llevó a la necesidad de ir ajustando los diferentes pesos que se les dio a cada variable con el fin de buscar una aproximación entre las zonas

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de mayor probabilidad de ocurrencia de los flujos de detritos con el inventario de estos mismos eventos.

La particularidad de esta investigación fue la identificación de la zona de mayor incidencia de los flujos de detritos, considerando las características físicas propias del terreno en la probabilidad de ocurrencias de estos fenómenos, con la cercanía a centros poblados y principales vías. El análisis se lo realizó a todo lo largo de las principales carreteras donde los flujos de detritos tuvieron mayor tendencia a la generación y por tanto mayor afectación.

3.4 Descripción de la metodología La metodología utilizada se dividió en 3 fases, una de manejo de la información, una segunda de procesamiento y la tercera de resultados, las mismas se describen a continuación:

FASE 1.- Manejo de la información La recopilación de información representó una de las etapas más importantes del desarrollo de la investigación, ya que, en dependencia de la disponibilidad y validación de esta, se determinó el grado de alcance de los resultados y las variables que fueron consideradas para el análisis. La información recopilada para el caso de la presente tesis de investigación correspondió a la cartografía temática que permitió evaluar el territorio de la provincia de Manabí en su conjunto, considerando variables físicas así como de la infraestructura vial, misma que constituyó el eje fundamental donde se realizó la evaluación y en donde se determinó las zonas críticas producto de los fenómenos naturales como son los movimientos en masa en este caso de los flujos de detritos.

Con la información recopilada se procedió a la sistematización de la misma que consistió en organizar y estructurar dicha información que permitió el fácil acceso para el análisis e identificación de las variables dentro del proceso utilizado para obtener los productos finales. Con la sistematización se procedió a la validación de

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información, la misma que consistió en identificar las variables que contienen toda la información para el análisis y procesamiento, así como también la escala apropiada para la evaluación e identificación de las zonas críticas de la provincia de Manabí. El determinar la escala de trabajo fue una labor bien importante, es así que la escala de esta investigación fue 1:100,000 hasta 1:250,000, mismas que son requeridas para los tomadores de decisión a nivel provincial y cantonal, en las cuales permitieron definir zonas críticas mismas que pueden ser tomadas para investigaciones más profundas con un mejor nivel de detalle en casos donde se requiera realizar alguna obra de prevención o mitigación.

Producto del análisis y validación de la información se identificaron las variables mínimas a procesar, las mismas que permitieron obtener resultados ajustados a la realidad y de esta manera se respondieron a las preguntas de investigación, así como se validó la hipótesis planteada.

Para el caso de la presente tesis, tomando en cuenta lo mencionado por Arlegui (2016), que es importante analizar el medio físico es decir su naturaleza y estado en la que se encuentra, se consideró los factores como la pendiente, litología, direcciones de flujo, precipitación y uso de suelo, los mismos que caracterizaron el terreno de la provincia de Manabí.

FASE2.- Procesamiento Esta etapa correspondió al procesamiento y pruebas de análisis multivariante, la cual una vez validada la información cartográfica de la provincia de Manabí a una escala donde las variables seleccionadas tuvieron la misma resolución, permitió que los resultados sean valederos y se pueda tener menos incertidumbre.

La primera variable que fue analizada es la pendiente, su procesamiento inició con la topografía base escala 1:100,000 y 1:250,000 (IGM, 2010) y mediante una herramienta SIG se obtuvo el producto que correspondió a un mapa de pendientes.

Posteriormente, se reclasificó en categorías, atendiendo lo mencionado en la justificación de la metodología donde los valores fueron: Categoría 1 de 0 a 2 grados

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Categoría 2 de 2,1 a 10 grados Categoría 3 de 10.1 a 15 grados Categoría 4 de 15.1 a 20 grados Categoría 5 mayor de 20 grados Estas categorías fueron seleccionadas en función de la dinámica que presentan según el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE, 2022) menciona que los flujos de detritos de desarrollan en pendientes

>20° producto de

la

infiltración y saturación de los suelos con el agua y por consiguiente el desprendimiento rápido de material superficial a lo largo de un cauce natural como ríos o quebradas. Cuando las pendientes se encuentran entre 15.1° a 20° es donde inicia el descenso del material a lo largo del cauce y es aquí donde se incremente el mayor volumen de material producto del desprendimiento desde las laderas laterales.

Posteriormente, para pendientes entre 10.1° y 15°, la velocidad del flujo va disminuyendo poco a poco sin embargo se mantiene el volumen transportado.

Luego, en el recorrido del flujo con pendiente de 2.1° a 10° disminuye un poco más la velocidad sin embargo el volumen de material continúa, caracterizado por presentar en el frente del flujo, bloques o rocas de gran tamaño que van disminuyendo conforme avanza el recorrido del flujo.

Finalmente, en pendientes de 0 a 2º el flujo de detritos termina y crea una gran superficie de depositación e inundación, constituido de material rocoso, suelo, agua y en muchos casos vegetación arbustiva que ha acarreado durante todo su recorrido.

Otra variable que se consideró fue la geología caracterizada por presentar diferente litología, la misma fue proporcionada por el Servicio Geológico de Ecuador denominado Instituto de Investigación Geológico y Energético, a escala 1:100,000 y 1:250,000. De este, se determinó de igual manera categorías que permitió definir el tipo de roca o material que formó parte del proceso de generación de los flujos de detritos y de esta manera se conoció el área involucrada por el tipo de material

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donde se produjeron estos movimientos en masa que son los más repetitivos y de mayor impacto.

Otra variable fue el uso del suelo, la información

proporcionada por el Instituto

geográfico militar, permitió identificar cuáles son los usos de suelos de la provincia de Manabí donde se produjeron los flujos de detritos, considerando que estos fenómenos se generan en las partes altas en zonas deforestadas y generalmente son producto de los colapsos superficiales de suelos a causa de fuertes precipitaciones que saturan los mismos, que posteriormente se trasladan por largas distancias a través de quebradas y ríos, para finalmente depositar todo el material arrastrado, en las partes bajas a manera de inundaciones de material rocos, agua y desechos. Durante el recorrido de los flujos de detritos, estos atraviesan diferentes tipos de uso del suelo que frecuentemente son agrícolas caracterizado por tener un suelo suelto permeable que permite la infiltración de agua de riego o lluvia, siendo fácilmente susceptibles a formar parte de los flujos de detritos Otra variable importante fue el mapa de las direcciones de flujo de escorrentía superficial, en la cual se identificó zonas de acumulación, así como las principales quebradas las cuales son las avenidas por donde se transporta los flujos de detritos.

Este mapa de zonas de acumulación fue reclasificado en el mismo número de las otras variables y estuvieron en función de las condiciones de cada sitio del territorio, que fueron favorables para la generación de los flujos de detritos.

Como factor condicionante para la generación de los flujos de detritos considerado en esta investigación fueron las precipitaciones, mismas que se categorizaron de igual manera en 5 tipos, producto del análisis del mapa de isoyetas de precipitación.

La información proporcionada corresponde a zonas donde se registra y comparten la misma precipitación en períodos de tiempo generalmente años. Esta información fue proporcionada por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI, 2008) como organismo rector y generador de la información hidrometeorológica del país Todas estas variables fueron evaluadas, analizadas y reclasificadas en función de su incidencia o no en la generación de los flujos de detritos.

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FASE 3.- Resultados El análisis multivariable realizado en esta investigación consideró la realización de algunos escenarios o pruebas donde se involucraron las variables escogidas, a las cuales se les asignó un valor o peso, que inicialmente para un primer escenario fue igual valor para cada una de las variables y este resultado fue contrastado con el inventario histórico a fin de ver si los resultado obtenidos de identificación de zonas potencialmente aptas para generar los flujos de detritos coinciden con la ubicación del inventario realizado en el pasado. Con los resultados alcanzados inicialmente, se fueron ajustando y variando el peso de cada variable dentro del proceso a fin de tener coherencia en los resultados obtenidos y determinar las zonas donde se producen o pueden producirse los flujos de detritos, incluidas las zonas de arranque del material, el trayecto del flujo y la zona de impacto o de inundación. Un segundo escenario consideró la importancia que tiene cada factor en la generación de los flujos de detritos, así la precipitación se le otorgó un peso de 30% tomando en cuenta que es el factor que genera los flujos de detritos, porque además proporciona una cantidad de agua que al contacto de los materiales rocosos y suelo, cambia su resistencia volviéndole material inestable y fácil para el desplazamiento y generando el movimiento. Por otra parte, la litología es decir el tipo de roca y su composición, se consideró un peso de 25%; esto debido a que las formaciones geológicas constituyen el material que se desplaza en dependencia del cambio que sufren por la presencia de agua y por su ubicación espacial en la morfología de la zona de estudio. Otro factor que se consideró un peso del 25% son las pendientes. En lo que tiene que ver con el uso de suelo y la dirección de flujo, se estableció un peso de 10% cada una, en razón de ser las que menos incidencia tienen de todas las variables para la generación de los flujos de detritos.

Los resultados obtenidos permitieron tener una clara visión del nivel de impacto que producen los flujos de detritos en las zonas investigadas. Estas zonas de impacto fueron definidas por el nivel de energía que pueden presentar el flujo de detritos producto de la pendiente del sector, el material que estaría presente en la zona de arranque, la cantidad de agua que existe en la zona de acumulación previamente identificadas que puede ser debido al uso del suelo y las precipitaciones que se presentaron.

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Con el producto descrito anteriormente se procedió a sobreponer la red vial de la provincia, lo cual definió las zonas críticas a lo largo de las vías. Este resultado fue confirmado con el inventario de los flujos de detritos que se encuentran registrados en los últimos 5 años, mismos que han causado pérdidas de vidas humanas y destrucciones de infraestructura como la red vial. Sin embargo, debido a que la magnitud de los eventos es impredecible, por la presencia de lluvias extremas producto del cambio climático que estamos viviendo, de esta información o los productos generados deben ser considerados cambiantes en el tiempo, es decir dinámicos por lo que resultados deben irse ajustando conforme se cuente con información actualizada.

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CAPITULO IV 4 RESULTADO Y ANALISIS 4.1 Resultados Aplicando la metodología planteada en el capítulo anterior y con la información disponible, se obtuvieron los siguientes resultados: Con el mapa topográfico se elaboró el Modelo de Elevación Digital, el mismo fue utilizado para generar el mapa de pendientes con herramientas GIS, que fue categorizado en 5 clases de acuerdo a la incidencia que tiene la pendiente en la generación de los flujos de detritos ya descrita en la metodología planteada, a continuación, el resultado en la figura 4.

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Modelo de elevación digital

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Mapa de pendientes

Figura No 4. Modelo de elevación digital y mapa de pendientes

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Continuando con el análisis de las variables, se tiene a la geología, la misma que fue reclasificada en 5 tipos, en función de las características litológicas que tienen los materiales y que pueden ser susceptibles a la generación de movimientos en masa que posteriormente generan los flujos de detritos y que constituyen la zona de arranque.

A continuación, se presenta en la figura 5 el mapa de formaciones geológicas y el resultado de la reclasificación en 5 tipos de litologías que conforman las formaciones geológicas que inciden en la generación de los flujos de detritos

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Mapa de formaciones geológicas

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Mapa de formaciones geológicas reclasificado

Figura No 5. Mapa de formaciones geológicas y mapa reclasificado de formaciones geológicas

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Posterior se realizó la reclasificación de la información del uso del suelo, considerando de igual manera las condiciones y características de cada uso, y la pertinencia de favorecer a la generación de los flujos de detritos, así también zonas donde aún se conserva la vegetación propia de zona esta será categorizada como de tipo bajo es decir pocas probabilidades que en este sector se generen los flujos, a continuación, el resultado del procesamiento en la figura No 6.

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Mapa reclasificado de uso de suelo

Figura No 6. Mapa reclasificado de uso de suelo

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Otro parámetro importante y el cual se ha considerado en esta investigación es la dirección de flujo y la determinación de las zonas de acumulación, con el fin de identificar sectores donde existe la mayor concentración de agua, la misma que podría causar sobresaturación a los suelos, inclusive ser considerada zona de infiltración que puede ocasionar inestabilidad y producir los movimientos en masa que posteriormente se convierta en flujo de detritos. A continuación, se observa en la figura N.7 el mapa con la reclasificación de 5 tipos de zonas con diferentes características de las direcciones de flujo y zonas de acumulación.

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Mapa direcciones de flujo

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Mapa de zonas de acumulación

Figura No 7. Mapa de Direcciones de flujo y zonas de acumulación

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Con el análisis y procesamiento de las variables anteriormente descritas y consideradas como condicionantes para la generación de flujos de detritos, es necesario incluir una variable de disparo que en este caso son las precipitaciones, para lo cual se ha tomado igualmente la reclasificación de 5 tipos en función de los niveles de precipitación, a continuación, los resultados en la figura No.8.

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Mapa Isoyetas

Figura No 8. Mapa de Isoyetas reclasificado

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Ahora como resultado del procesamiento y análisis multivariante realizado se ha considerado dos escenarios. El primero donde todas variables son consideradas iguales es decir todas influyen en el mismo porcentaje la generación de los flujos de detritos y son correlacionadas con el inventario de flujos de detritos recopilados en campo. En este caso el mapa ubicó a los flujos históricos en una zona menos crítica, como se muestra en la figura No.9.

Mapa 1er Escenario: Análisis multivariante igual pesos

Figura No 9. Mapa de Análisis multivariante, primer escenario.

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En el segundo escenario se ha considerado la importancia que tiene cada factor en la generación de los flujos de detritos. Así la precipitación con el mayor peso de 30%, la litología es decir el tipo de roca y su composición, se ha considerado un peso de 25%, otro factor que se consideró un peso del 25% son las pendientes, mientras que las variables de uso de suelo y son las relacionadas a las zonas de acumulación, se ha establecido un peso de 10%. Como resultado se tiene 5 categorías del grado de incidencia que tienen los flujos de detritos en la provincia de Manabí, las cuales, al sobreponer la capa del inventario histórico de los flujos de detritos, se observa que coinciden con las de alta probabilidad, como se muestra en la figura No.10.

Al tener resultados positivos en el análisis y valoración de pesos de las variables, no se consideró la posibilidad de realizar otro escenario, ya que al tener una valoración exitosa, únicamente queda llegar a delimitar a mayor detalle las zonas de mayor incidencia y generadoras de flujos de detritos.

Respecto a las zonas de impacto se ha determinado que existe 4 tal como se muestra en la figura 10, las mismas que son producto de la interacción de las áreas de mayor incidencia de los flujos de detritos con la red vía principal de la provincia de Manabí.

La zona de impacto 1 es la de mayor afectación a la red vial, considerando la afluencia de las vías principales y secundarias a la ciudad de Portoviejo como capital de la provincia y en la cual existe mayor número de poblados y por ende de habitantes que pueden ser impactados.

Por otra parte, la zona de impacto 2 se encuentra ubicada en la zona sur occidental de la provincia, afecta a la red vial principal que conecta la provincia de Manabí con la ciudad de Guayaquil, principal puerto del país. Además, se observa un número importante de poblaciones pequeñas ubicadas a la largo de esta vía.

En lo que respecta a la zona de impacto 3, está ubicada en la parte Nororiental de la provincia y encuentra afectando a la red vial que conecta con región sierra ecuatoriana y constituye la principal vía de comunicación entre estas dos regiones

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en especial con la capital de país, sin embargo, la incidencia es menor debido al poco número de poblaciones que se encuentran por este sector.

La zona de impacto 4 se ubica al centro oriente de la provincia y se encuentra afectando a otra de las principales redes viales que comunica la provincia con la parte centro del país. Esta zona tiene poca población y la incidencia de los flujos de detritos está en su mayoría como medio alto.

A continuación, la figura 10 muestra el mapa del resultado del análisis multivariante y de zonas de impacto:

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Mapa Escenario 2: Análisis multivariante con variación de pesos

Figura No 10. Mapa de análisis multivariante con variación de pesos en los factores y ubicación de zonas de impacto

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4.2 Análisis de resultados Como parte de los objetivos específicos de esta investigación estaba el de “analizar la información existente sobre la cartografía e inventario de movimientos en masa en especial de flujos de detritos en la provincia de Manabí”. En este sentido y una vez obtenido la información técnica de las variables analizadas y que fueron obtenidas de las instituciones públicas rectoras a nivel nacional en las áreas de topografía, geología, uso de suelo y meteorología, se realizó la validación, procesamiento y análisis respectivo, con lo que se alcanzó el objetivo específico planteado.

Para el segundo objetivo específico que corresponde a “Evaluar los factores condicionantes y disparadores que causan los flujos de detritos a lo largo de la red vial de la zona de estudio”, se consideró lo mencionado por Arlegui (2016), donde la determinación de situaciones de inestabilidad se determina mediante el análisis de factores condicionates como la litología, topografía, ambientales y antrópicos los cuales interactúan y desencadena en movimientos en masa, mismos que fueron incluidos en esta tesis. De igual manera, Sepúlveda et al. (2016), en su metodología para evaluación del riesgo por flujo de detritos detonados por lluvias, consideran factores condicionantes como la pendiente, uso del suelo y curvatura para su análisis de susceptibilidad

Los factores evaluados en esta investigación son los recomendados por muchos autores. Asi Huabin et al. (2005) consideran que los factores responsables de la erosión son los condicionantes y que constituyen las variables intrínsecas del terreno como la geología y la estructura de las pendientes. Además, Sepúlveda et al. (2016), en su metodología para evaluación del riesgo por flujo de detritos detonados por lluvias de Utica en Colombia, incluyen otro factor condicionante como el uso del suelo. Todo esto se suma al factor de direcciones de flujo y zonas de acumulación, mismo que se lo ha considerado tomando en cuenta lo manifestado por Hutter et al. (1996) en el cual determina que un flujo detritos consta de tres partes, una zona de arranque, la zona de transición y la zona de depositación. La dinámica de los flujos de detritos inicia con el desprendimiento del material desde la zona de arranque o zona de inicio, donde las direcciones de flujo

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tienen un mismo sentido y dirección, además en estos sitios no existe una zona de acumulación ya que se está hablando de movimientos rápidos y de largo alcance.

Posteriormente el movimiento se canaliza siguiendo la topografía que marcan los ríos y quebradas denominando a esta zona como de transición, pero de igual forma no existe zonas de acumulación. Una vez que la inclinación del terreno decrece y el confinamiento del flujo desaparece, este se expande en forma de abanico o cono en la zona de depositación y es en este sector donde normalmente su uso es de asentamientos humanos e infraestructura las cuales son fuertemente impactadas e inclusive existe pérdidas de vidas humanas (Figueroa, 2013).

Con lo mencionado anteriormente fue posible alcanzar con el objetivo específico número 2.

Con respecto a los objetivos específicos 3 respecto a definir las zonas críticas afectadas por los flujos de detritos en interacción con la red vial, en este sentido la metodología planteada en la presente investigación permitió analizar la incidencia de cada una de las diferentes variables en la generación de los flujos de detritos para posteriormente realizar el análisis multivariante atendiendo lo manifestado por Meneses (2019), donde lo define como el conjunto de técnicas estadísticas que tienen como objetivo analizar e interpretar las relaciones entre distintas variables de manera simultánea que permiten distinguir la contribución independiente de cada una de ellas en el sistema de relaciones.

Como resultado del análisis multivariante realizado con la topografía, litología uso del suelo, dirección de flujo y precipitaciones, se priorizó 2 escenarios principales, que permitieron determinar por un lado que la relación igualitaria de todas las variables involucradas en el análisis no es la mejor opción para este zona y con estas variables ya que los sitios históricos inventariados como flujos de detritos en las vías de la provincia de Manabí se ubicaron en una zona verde es decir de baja incidencia a los flujos de detritos. Mientras un segundo escenario se definió considerando una mayor incidencia de la precipitación como principal factor, mientras que en un segundo plano se tomó a la litología y a las pendientes, respecto a las otras variables como la dirección de flujo y uso de suelo. El resultado obtenido fue la ubicación espacial de zonas rojas o críticas en los tramos de las vías donde

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se habían generados los flujos de detritos históricos, alcanzando de esta manera cumplir con el objetivo específico 3

Esta caracterización física del territorio dirigido a zonificar áreas en donde se producen o tienen su influencia estos movimientos en masa como los flujos de detritos, permitió relacionarla y sobreponer la información de la red de infraestructura vial de la provincia de Manabí y los principales poblados, obteniendo como resultado la ubicación espacial y definición de 4 zonas críticas y de impacto que serían las que son afectadas por estos fenómenos naturales, con lo cual fue posible alcanzar con el objetivo general de la investigación que fue determinar las zonas críticas que son afectadas por flujos de detritos a lo largo de la red vial de la provincia de Manabí- Ecuador,

El resultado final alcanzado si bien es cierto se ajusta a las diferentes metodologías hasta ahora planteadas

por investigadores y dio un buen resultado en la

identficación y zonificación de las zonas de mayor impacto, estas son de carácter general o regional considerando su escala, es decir debe ser considerada como una información incial o base para futuras investigaciones.

Es importante que las zonas de impacto definidas en esta investigación merezcan un mejor tratamiento y estudio a detalle a fin de delimitar de mejor manera las zonas de impacto.

La metodología utilizada tuvo su limitación, debido a la falta de información oficial de las variables que caracterizan el territorio y la disponibilidad a diferentes escalas, asi como de su validación. Esto trajo como consecuencia limitar el número reducido de las variables.

La inclusión de la variable de dirección de flujo y las zonas de acumulación deben ser analizadas mas profundamente esto debido a que posiblemente se estaría direccionando o sumando otra variable a la pendientes o de uso de suelo sin cumplir el objetivo de caracterizar fisicamente el terreno.

Las respuestas a las preguntan de investigación son las siguientes:

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•

¿Cual es el factor condicionante mas determinante en la generación de los movimientos en masa tipo flujo de detritos que afecta directamente a la red vial?

Entre los 4 factores condicionantes que se consideraron para esta investigación y considerando el resultado de los dos escenarios descritos, se estableció que tanto la litología como la pendiente son los dos factores más determinantes en la generación de los flujos detritos.

La evaluación y análisis de las características litologicas del terreno permitió establecer las zonas más susceptibles a la generación de los flujos de detritos, producto de la disminuciòn de la resistencia interna de los materiales a ser desplazados por una gradiente en un medio saturado con agua.

El resultado final de la investigación consideró a estos

dos factores

condicionantes como los principales generadores de los flujos de detritos y se validó con el inventario historicos dando resultados satisfactorios en la ubicación espacial de las zonas críticas que afectan la red vial de la provincia de Manabí.

•

Donde se localizan las zonas mas críticas a lo largo de la red vial de la provincia de Manabí?

La zona mas crítica se ubica en la parte central de la provincia de Manabí, especificamente en la capital de la provincia y zonas aledañas en donde confluyen la mayor cantidad de vías y se localizan muchos poblados pequeños junto a las vías.

•

¿Como la interacción de la actividad de los flujos de detritos permitirá definir las zonas criticas a lo largo de la red vial de la zona de estudio?

Las característica de los flujos de detritos es seguir el cause de un río y quebrada, además de recorrer y llevar material rocoso mezclado con agua por un largo trayecto y finalmente depositar en una extensa zona todo este material traido. Con esta información y al ser identicado en territorio las áreas donde son las susceptibles o se producen los flujos de detritos, permitirá definir las zonas críticas en las cuales la infraestructura estratégica deberá contar con medidas de mitigación en caso que se produzca este evento.

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CAPITULO V 5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Conclusiones La investigación consistió en priorizar y analizar las principales variables que inciden en la generación de los flujos de detritos, lo que conllevó a la generación de una zonificación en todo el territorio de áreas susceptibles a la generación de estos flujos de detritos.

Con información obtenida del análisis multivariante y el trazado de la red vial de la provincia de Manabí se determinó cuatro zonas críticas que deben ser consideradas por las autoridades en la toma de decisiones que permitan minimizar los impactos a la población producto de los cierres o destrucción de las vías .

El análisis multivariante realizado en esta investigación estableció que es necesario una ponderación diferencial entre las variables, es así que al incluir a la precipitación como la más influyente para la generación de los flujos de detritos así como a la litología y la pendiente, el resultado fue la zonificación de áreas donde se generan o tienen su incidencia los flujos de detritos , las mismas que se pudo confirmar con la ubicación de los flujos de detritos históricos del inventario en las zonas rojas o de alta probabilidad de tener estos fenómenos.

La hipótesis planteada es afirmativa ya que el análisis multivariante aplicado mediante herramientas SIG demostró que la interacción de las variables de los factores condicionantes del territorio como la litología, uso de suelo, pendiente y direcciones de flujo con las precipitaciones como factor disparador y el trazado de las vías de la provincia de Manabí, definió con un buen nivel de certeza y comprobado por el inventario histórico de los flujos de detritos, que han sido los causantes de la afectación de la infraestructura vial categorizados en la zona roja y naranja.

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Como resultado obtenido y dando respuestas a las preguntan de investigación se tiene que los factores condicionantes mas determinantes en la generación de los movimientos en masa tipo flujo de detritos son la litología y la pendiente.

La información técnica obtenida de los instituciones públicas que tienen que ver con la gestión de riesgos es limitada e inclusive con niveles bajos de actualización, lo que conlleva a tener resultados con un nivel de incertidumbre elevado.

La obtención de una buena base datos de inventario de movimientos en masa históricos y recientes muy bien georefenciados y con todos los atributos de los eventos, es una herramienta determinante a la hora de validad los diferentes escenarios que se generen y de las metodologías que se quieran utilizar.

5.2 Recomendaciones La información técnica obtenida de las variables utilizadas en esta investigación y que fueron proporcionadas por instituciones rectoras en cada uno de los campos, deben ser validadas con trabajo de campo y análisis de laboratorio, a fin de contar con información verás que permita obtener productos con un nivel alto de certeza, lo que repercutirá en las acciones efectivas que puedan darse frente a las amenazas naturales y la disminución de pérdidas humanas y económicas.

De la investigación realizada es importante ir ajustando los escenarios de la determinación de las zonas de impacto con la utilización de otras variables que podrían tener incidencia en la generación de los flujo de detritos como la geomorfología, curvatura de la pendiente, distancia a la zonas de arranque, entre otras, esto con el fin de contar con mayor información que permita delimitar de mejor manera las zonas críticas.

Con los resultados obtenidos es importante una mayor comprobación en campo que permita efectivamente ir delimitando de mejor manera estas zonas críticas y

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también se podría incluir otro tipo de infraestructura como escuelas, hospitales para determinar su grado de vulnerabilidad frente a estos eventos

El análisis multivariable funciona muy bien, sin embargo, se podría realizar el análisis con otros métodos a fin de comparar los resultados y obtener un mejor producto.

Las cuatro zonas de impacto determinadas en esta investigación deben ser consideradas como áreas prioritarias para una investigación más profunda y una mejor delimitación de las posibles zonas afectadas así como de alternativas para mejorar o minimizar los impactos de la circulación vial cuando ocurren emergencias y cierres viales producto de estos eventos.

El mapa expuesto puede ser considerado como una herramienta fundamental en el procesos de planificación y ordenamiento de la provincia en general, la cual da una visión macro de cómo está el territorio en lo relacionado a la amenaza por los flujos de detritos y donde debería proyectarse la nueva infraestructura necesarias para el desarrollo de la provincia.

La difusión de los resultados obtenidos en la presente investigación debe efectuarse por fases y considerando los niveles de gobernanza que tengan las autoridades, esto con el fin de no causar falsas expectativas que puedan ocasionar alarma en la población.

La vinculación de la población en las investigaciones de este tipo debería ser prioritarias para las autoridades de turno tanto a nivel provincial, cantonal y parroquial, a fin de tener una población capacitada y con pleno conocimiento de las amenazas que tienen en su territorio, así como para cumplir con acciones que permitan minimizar los impactos negativos que puedan sufrir.

La conformación de la unidad de gestión de riesgos en todo nivel debe ser urgente sobre todo en zonas identificadas como de alta probabilidad para que ocurran estos

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flujos de detritos, a fin de establecer planes de acción frente a los resultados obtenidos en esta investigación.

La conformación de las unidades de gestión de riesgos debe considerar la conformación de un equipo multidisciplinario con pleno conocimiento de herramientas SIG, el cual genere información técnica en campo, procese, interprete los resultados y proponga acciones para evitar grandes desastres en la población.

La gestión de las autoridades frente a los resultados obtenidos en esta investigación debe considerar la inclusión en sus planes de ordenamiento territorial, así como gestionar ayudas a organizamos internacionales en caso de desastres, esto con el fin de mejorar la delimitación de la zonas de impacto obtenidas en esta investigación.

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