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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
Proyecto de tesis:
ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS Y CARTOGRAFIADO
GEOTÉCNICO DE LA SUBCUENCA DEL RÍO SAN LUCAS, UTILIZANDO SIG.
Curso:
SEMINARIO DE TESIS.
Docente:
Ing. QUISPE MAMANI, Crispín Zenón.
Presentado Por:
HERNÁNDEZ GAMARRA, Walter.
SILVA SÁNCHEZ, Brayean Paul.
SOBERÓN ESPINOZA, Robert.
Cajamarca, mayo de 2015
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CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN.
Título: Análisis de los parámetros Geomorfológicos y Cartografiado Geotécnico de la
Subcuenca del río San Lucas, utilizando SIG, Cajamarca-2015.
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
La Subcuenca del río San Lucas abarca una extensión de 130 km2 aproximadamente, que
alberga a un ecosistema y que recolecta aguas de escorrentía, las cuales van a una determinada
zona llamada punto de aforo.
Cuando existen niveles altos de precipitaciones, el ecosistema se ve afectado, ya que se generan
diferentes riesgos geológicos como son derrumbes, huaycos, crecidas; los cuales afectan a la
población circundante, ocasionándoles perdidas económicas y hasta humanas. Esto se debe
principalmente a que la población por ignorancia se establece en determinadas zonas sin tener
en cuenta que pueden ser zonas de alto riesgo, puesto que no hay información que les permita
conocer si el lugar donde viven es seguro o no.
Por tanto se hace necesario realizar un análisis de los parámetros geomorfológicos y un
cartografiado geotécnico de esta Subcuenca con el fin de identificar las zonas de vulnerabilidad,
y de esa manera poder generar los mapas que brinden la información que las personas necesitan
para tener plena seguridad ante riesgos geológicos y de esa manera prevenir perdidas tanto
económicas y humanas.
1.2.FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
¿Cuál es el análisis de los parámetros geomorfológicos y Cartografiado Geotécnico de la
Subcuenca del río San Lucas-Cajamarca, utilizando SIG en el periodo 2015?
1.3.JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.
En el presente trabajo se va a realizar con la finalidad de brindar un conocimiento de carácter
científico sobre la geomorfometría y cartografiado geotécnico a detalle, de la Subcuenca del
río San Lucas-Cajamarca, debido principalmente a elevadas precipitaciones presentados en la
región, para que así sirva de base a cualquier proyecto que se quiera realizar ya que la zona no
cuenta con un estudio reciente de este tipo y además la importancia que conocer las posibles
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zonas vulnerables ante riesgos geológicos, que pueden afectar al desarrollo y seguridad de la
población.
1.4.ALCANCES O DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.
En el presente trabajo de investigación se va a realizar el cálculo de los parámetros
geomorfológicos de la Subcuenca del río San Lucas y cartografiado geotécnico, para lo cual se
utilizará SIG, primeramente delimitando dicha Subcuenca, para así obtener y analizar sus
parámetros geomorfológicos, para luego cartografiar en campo los procesos de geodinámica
externa (remoción de masas) de la Subcuenca del río San Lucas, y así finalmente poder obtener
las zonas vulnerables de dicha Subcuenca, plasmados en un mapa de riesgos geotécnicos.
1.5. LIMITACIONES (PROBABLES).
El cartografiado geotécnico que se realizará en la investigación está sujeto a parámetros
cambiantes, principalmente las lluvias, dado a ello la validez será solo por un determinado
periodo de tiempo.
1.6. OBJETIVOS.
1.6.1. GENERAL.
Realizar el análisis de los parámetros geomorfológicos y el cartografiado geotécnico de la
Subcuenca del río San Lucas.
1.6.2. ESPECÍFICOS.
Delimitar la Subcuenca del río San Lucas.
Determinar los parámetros geomorfológicos de la Subcuenca del río San Lucas.
Generar el mapa satelital, geológico, de pendientes, geomorfológico, de áreas parciales, de
drenajes de la Subcuenca del río San Lucas.
Generar el mapa de riesgos geotécnicos de la Subcuenca del río San Lucas.
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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO.
2.1. ANTECEDENTES TEÓRICOS.
Zavala (2011). Riesgo Geológico en la Región Cajamarca. Realizó el estudio de riesgos
geológicos en la región Cajamarca, tomando como temas el contexto climático, contexto
hidrológico e hidrogeológico, contexto geomorfológico, contexto litológico estructural,
evaluación de peligros, susceptibilidad a los peligros, evaluación de la amenaza o peligrosidad,
vulnerabilidad y zonas críticas en la región, plasmando todo esto en el Boletín N° 44 Serie C-
Ingemmet.
Bazán (2011). Estudio complementario de las condiciones de riesgo de desastres en la ciudad
de Cajamarca. Realizó la evaluación de riesgos en zonas urbanas de la región, mencionando
que la ciudad de Cajamarca tiene como principales peligros naturales los relacionados con
fenómenos de origen climático, debido a la presencia de períodos de lluvias extraordinarias no
siempre vinculadas al Fenómeno del Niño; fenómenos de origen geológico, porque Cajamarca
se encuentra en la zona sísmica III o de mayor intensidad; y con fenómenos de origen geológico
- climático, que en conjunto generan puntualmente deslizamientos de grandes masas de tierra.
Incidiendo como sector crítico el que está ubicado en la zona de Urubamba, Corisorgona y El
Ronquillo.
Cruzado (2009). Proyecto Gestión del riesgo frente a la amenaza de deslizamientos en la ciudad
de Cajamarca: zonas Urubamba, Ronquillo y Corisorgona. Realizó el estudio de riesgos de
Urubamba, Ronquillo y Corisorgona, indicando que los deslizamientos en la zona son
inminentes Debiéndose evitar que más personas construyan viviendas en el sector, ya que las
características de la zona no son las adecuadas para construcción de vivienda, presentando el
estudio elaborado por un equipo multidisciplinario de la Universidad Nacional de Cajamarca
con mapas temáticos de la zona, análisis de las capas, relieves y subsuelo. Este trabajo fue
impulsado por la Municipalidad Provincial de Cajamarca, Care, Senamhi y la Universidad
Nacional de Cajamarca.
León (2007). Riesgo frente a la amenaza de deslizamientos en Cajamarca. Realizó el estudio
sobre la amenaza de deslizamientos en la ciudad de Cajamarca, proveniente de las zonas de
Urubamba, Ronquillo y Corisorgona, ubicadas en la parte alta de la ciudad, se explicó cómo
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reducir estos riesgos desde la competencia de los gobiernos locales y regionales, y el
compromiso de la población. El estudio indica que, de ocurrir un deslizamiento grave, podría
afectar a más de 45 mil habitantes de la ciudad de Cajamarca, además de los 1500 pobladores
que habitan en los sectores de Urubamba, Ronquillo y Corisorgona.
2.2 BASES TEÓRICAS.
2.2.1. Geological Strength Index (GSI).
Índice de calidad geomecánica para los macizos rocosos cuyo rango numérico, comprendido
entre 0 y 100, se basa en la identificación y clasificación en campo de dos de las características
físicomecánicas de un macizo rocoso: La macroestructura y la condición de las superficies de
las discontinuidades. Las observaciones se basan en la apariencia del macizo a nivel de
estructura y a nivel de condición de la superficie. A nivel de estructura se tiene en cuenta el
nivel de alteración que sufren las rocas, la unión que existe entre ellas, que viene dada por las
formas y aristas que presentan, así como de su cohesión. Para las condiciones de la superficie,
se tiene en cuenta si ésta está alterada, si ha sufrido erosión o qué tipo de textura presenta, y el
tipo de recubrimiento existente (Hoek 1994).
2.2.2. Manejo de Cuencas Hidrográficas.
Para el ordenamiento y manejo de una cuenca hidrográfica, ésta se analiza como una unidad
conformada por Subcuencas y éstas, a su vez, por microcuencas. Por lo tanto, una sub cuenca,
es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de la cuenca hidrográfica;
varias Subcuencas pueden conformar una cuenca; en cambio una microcuenca, es toda área que
desarrolla su drenaje directamente al curso principal de una sub cuenca, varias microcuencas
pueden conformar una Subcuenca (Ciat 1997).
2.2.3. Geomorfometría de Cuencas.
Es el estudio cuantitativo de las características físicas de una cuenca hidrográfica, y se utiliza
para analizar la red de drenaje, las pendientes y la forma de una cuenca a partir del cálculo de
valores numéricos. Dentro de este contexto, es importante señalar que las mediciones deben ser
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realizadas sobre un mapa con suficiente información hidrográfica y topográfica. Así resulta de
gran utilidad ya que permite el estudio de la semejanza de los flujos de diferentes tamaños con
el propósito de aplicar los resultados de los modelos elaborados en pequeña escala a prototipos
de gran escala (Ruiz 2001).
2.2.4. Parámetros Geomorfológicos.
Las características fisiográficas de la cuenca pueden ser explicadas a partir de
ciertos parámetros o constantes que se obtienen del procesamiento de la información
cartográfica y conocimiento de la topografía de la zona de estudio. La cuenca como unidad
dinámica natural es un sistema hidrológico en el que se reflejan acciones recíprocas entre
parámetros y variables. Las variables pueden clasificarse en variables o acciones externas,
conocidas como entradas y salidas al sistema, tales como: precipitación, escorrentía directa,
evaporación, infiltración, transpiración; y variables de estado, tales como: contenido de
humedad del suelo, salinidad, cobertura vegetal, entre otros. Los parámetros en
cambio permanecen constantes en el tiempo y permiten explicar las características
fisiomorfométricas de la cuenca. Así la morfología de la cuenca se define mediante tres tipos
de parámetros: Parámetros de forma, parámetros de relieve, parámetros relativos a la red
hidrográfica (Sthraler 1964).
2.2.5. Rock Mass Rating (RMR).
Es una clasificación geomecánica para valorar la estabilidad y los soportes requeridos en túneles
aptos también para la valoración de la estabilidad en taludes, en la que se tienen en cuenta los
siguientes parámetros: Resistencia del macizo rocoso, R.Q.D. (Rock Quality Designation),
distancia entre discontinuidades, condición de las discontinuidades y el nivel de agua
subterránea. Clasificando la roca en Clase I(Muy buena), Clase II(Buena), Clase III(Regular),
Clase IV(Mala) y Clase V(Muy mala) con puntajes: 81-100, 61-80, 41-60, 21-40 y 0-20
respectivamente (Bienawski,1979).
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CAPÍTULO III. HIPÓTESIS Y VARIABLES.
3.1. HIPÓTESIS.
Los parámetros geomorfológicos de la Subcuenca del río San Lucas indican es vulnerable a
las crecidas, y geotécnicamente presenta numerosas zonas de vulnerabilidad a deslizamientos
y desprendimientos.
3.2. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES.
3.4 MATRIZ DE CONSISTENCIA.
TÍTULO
PROBLEMA
OBJETIVOS
HIPÓTESIS
VARIABLES E
INDICADORES
DISEÑO DE
INVESTIGACIÓN
Análisis De Los
Parámetros
Geomorfológicos
Y Cartografiado
Principal
¿Cuál es el
análisis de los
parámetros
General
Realizar el
análisis de los
Hipótesis
Los parámetros
geomorfológicos
de la Subcuenca
Independiente
Litología,
geometria
El tipo de
investigación a
emplear en este
DEPENDIENTES INDEPENDIENTES INDICADORES INDICES
litologia
estructura, textura,
secuencialidad ,
petrografia
rumbo y buzamiento,
tamaño de grano,
tipo,
clasificación geológica
geometriaárea
perimetro forma
metros cuadrados,
metros
clima
Precipitación
humedad
temperatura
meteorizacion alta,
regular y baja
drenajedistribución de los
ríos
morfometríaaltura
pendiente
metros
porcentaje
vegetación variedad de plantas altitud en m.s.n.m
calidad de roca RMR 89
RQD, resistencia a la
compresión uniaxial,
condiciones de las
discontinuidades.
nivel freáticopresencia de un
caudal de aguametros de profundidad
propiedades de los
sedimentos y rocas
SUCS para suelo y
clasificación
geologica para la
roca
metros cubicos,
metros cuadrados,
grados sexagesimales
DEFINICIÓN OPERACIONAL
Riesgo geotécnico
Geomorfología
ciencia que estudia la clasificaciónde las
rocas desd e el punto de vista geológico
ciencia que estudia las medidas y formas de
determinadas representaciones de la tierra
condiciones atmósferiacs que presenta un
determiando lugar
red hidrica conformada por ríos en una
determinada áreaCiencia que toma en cuenta la posición del
paisaje
seres vivos del reino vegetal presnetes en un
detereminado lugar
clasificación de la roca de acuerdo al modelo
RMR89
Lugar geométrico de los puntos que se
encuentran a presión atmósferica
características físicas que definen a cada tipo
de sediemnto y roca son principalmente: peso
especifico, cohesion fricción.
VARIABLESDEFINICIÓN CONCEPTUAL
Tabla N° 1 Cuadro de Operacionalización de Variables.
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Tabla N° 2 Matriz de Consistencia.
CAPÍTULO IV. DISEÑO METODOLÓGICO.
4.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN.
El tipo de investigación a emplear en este trabajo es descriptiva, explorativa.
4.2. POBLACIÓN (O UNIVERSO) Y MUESTRA.
A partir de la cantidad de ríos presentes en la Subcuenca se identificará el orden hidrológico de
la misma para así obtener todos los parámetros geomorfológicos respectivos; luego en campo
Geotécnico De
La Subcuenca
Del Río San
Lucas,
Utilizando Sig,
Cajamarca-2015
geomorfológicos
y Cartografiado
Geotécnico de la
Subcuenca del
río San Lucas-
Cajamarca,
utilizando SIG
en el periodo
2015?
parámetros
geomorfológicos
y el
cartografiado
geotécnico de la
Subcuenca del
río San Lucas.
Específico
Delimitar la
Subcuenca del
río San Lucas.
Determinar los
parámetros
geomorfológicos
de la Subcuenca
del río San
Lucas.
Generar el mapa
satelital,
geológico, de
pendientes,
geomorfológico,
de áreas
parciales, de
drenajes de la
Subcuenca del
río San Lucas.
Generar el mapa
de riesgos
geotécnicos de
la Subcuenca del
río San Lucas.
del río San Lucas
indican es
vulnerable a las
crecidas, y
geotécnicamente
presenta
numerosas zonas
de vulnerabilidad
a deslizamientos
y
desprendimientos.
Clima, drenaje,
vegetación,
geomorfometría
calidad de roca,
nivel freático,
propiedades de
los sedimentos y
rocas
Dependiente
Geomorfología
Zonas de riesgo
geotécnico
trabajo es
descriptiva,
explorativa.
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se cartografiará y analizará las muestras de suelo y roca presentes en los procesos de remoción
en masas (desprendimientos, hundimientos, deslizamientos, corrimientos) de la Subcuenca del
río San Lucas. A la vez se tomará datos de los afloramientos como son rumbo, buzamiento de
las discontinuidades, para así con todo esto realizar el cartografiado geotécnico respectivo.
4.2.1. Población de estudio.
La población de estudio está representado por la red hídrica y el total de evidencias de remoción
en masas en la Subcuenca del río San Lucas con un área aproximada de 130 km2.
4.2.2. Muestra.
La muestra a considerarse son los ríos presentes en la red hídrica, además de los
desprendimientos, hundimientos, deslizamientos, corrimientos.
4.2.3. Unidad de Análisis.
La unidad de análisis del presente trabajo corresponde a los parámetros geomorfológicos
obtenidos a partir del río San Lucas, además de las rocas, suelo y sedimentos presentes en los
desprendimientos, hundimientos, deslizamientos y corrimientos.
4.3. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE LOS DATOS.
La metodología a utilizar en el presente proyecto de investigación se desarrollará en 3 etapas:
4.3.1. Primera etapa: En gabinete, se recopilará información de la zona, delimitar la
Subcuenca del río San Lucas para realizar planos a una determinada escala, determinación del
equipo a utilizar y realización del cronograma de actividades.
4.3.2. Segunda etapa: Se realizará la observación y toma directa de datos en campo,
determinación de las diferentes unidades aflorantes en la zona, realizando un bosquejo general
del cartografiado geotécnico a realizarse.
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4.3.3. Tercera etapa: En esta última etapa se analizarán todos los datos obtenidos en campo
para realizar el cartografiado geotécnico utilizando SIG (Sistema de Información Geográfica);
así mismo la obtención de los parámetros geomorfológicos, para enmarcar las conclusiones
finales y así realizar la elaboración del informe final.
4.4. ANÁLISIS DE DATOS.
El análisis de datos se realizará en gabinete, procesando los parámetros geomorfológicos
obtenidos además de los datos tomados en campo, que incluye el ingreso de datos a la Hoja de
Cálculo Excel, clasificando la información para su posterior importación al software SIG
(Sistema de Información Geográfica), esto para realizar el cartografiado geotécnico,
consecuentemente realizar un análisis del mapa geotécnico y parámetros geomorfológicos, para
finalizar con conclusiones sólidas y confiables.
CAPÍTULO V. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.
5.1. RECURSO Y PRESUPUESTO.
RUBRO UNIDAD CANTIDAD
COSTO
UNITARIO
S/.
COSTO
TOTAL S/.
MATERIALES
Papel bond Millar 5 30.00 150.00
Copias Millar 3 400.00 1200.00
Memoria USB Unidad 1 30.00 30.00
Lápiz portaminas Unidad 3 4.00 12.00
Colores Unidad 3 8.00 24.00
Protactor Unidad 3 20.00 60.00
EQUIPOS
GPS Día /Alquiler 1 30.00 180.00
Brújula Día /Alquiler 1 20.00 120.00
Picota Unidad 3 200.00 600.00
Lupa Unidad 3 150.00 450.00
Rayador Unidad 3 100.00 300.00
10
Cámara Fotográfica Unidad 1 400.00 400.00
OTROS SERVICIOS
Alimentación Día 20 50 1000.00
Transporte Día/Alquiler 3 15.00 45.00
Impresiones Millar 1000 0.20 200.00
Ploteo de planos Unidad 8 5 40.00
Internet Horas/Alquil
er
120 1.00 120.00
Imprevistos - - - 500.00
Total 5383.00
Tabla N° 3 Total de presupuestos ordenados por rubros (Materiales, equipos, otros servicios),
determinados para la investigación.
5.2. FINANCIAMIENTO.
El costo total a invertir será asumido por los investigadores.
5.3. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN.
ACTIVIDADES
AÑO 2015
ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Elaboración y aprobación del
proyecto
Recopilación y revisión de
bibliografía
Trabajo de campo Elaboración del proyecto Aplicación de instrumentos de
recolección de datos
Avance al 50% Procesamiento de datos Análisis y discusión de resultados Elaboración de conclusiones y
recomendaciones
Presentación y sustentación del
proyecto al 100%
Tabla N° 4 Cronograma de Actividades para la realización de la Tesis, detallado por semanas desde
Abril hasta Agosto del 2015.
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CAPÍTULO VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Bazán, L., 2011. Estudio complementario de las condiciones de riesgo de desastres en la ciudad
de Cajamarca.
Cruzado, G., 2009. Proyecto Gestión del riesgo frente a la amenaza de deslizamientos en la
ciudad de Cajamarca: zonas Urubamba, Ronquillo y Corisorgona.
León, R., 2007. Riesgo frente a la amenaza de deslizamientos en Cajamarca.
Zavala, B., 2011. Riesgo Geológico en la Región Cajamarca: Boletín N° 44 Serie C
Geodinámica e Ingeniería Geológica.