geomorfologia aplicada

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7ma. CLASE: GEOMORFOLOGIA APLICADA INTRODUCCION Las formas del relieve son los caracteres más comunes encontrados en los trabajos geológicos y en las diversas fases de la ingeniería. Si se les interpreta correctamente tienen su significación, desde el punto de vista de: la historia, la estructura y la litología. APLICACIÓN DE LA GEOMORFOLOGIA A LA HIDROLOGIA LA HIDROLOGIA E TERRENOS CALCAREOS La caliza es la roca con mayor variación en su capacidad de proporcionar agua. La permeabilidad de las calizas es en parte primaria y en parte secundaria ò adquirida. La permeabilidad primaria es la que adquiere la roca durante su formación, mientras que la permeabilidad secundaria, está representada por diaclasas, fracturas, y es producto de procesos diagenèticos y diastròficos. La permeabilidad secundaria en estas rocas es producto de la disolución del CaCO3 por acción de las aguas acidas. Así, la capacidad para reconocer la topografía cárstica antigua se torna importante en la valoración de las posibilidades para obtener agua en algunas regiones, porque estos terrenos, si descendieron por debajo de la napa freática, pueden proporcionar fuertes caudales de agua (bajo presión hidrostática). El saber hasta dónde ha avanzado un área particular en el ciclo cárstico determina las localidades más apropiadas para la búsqueda de agua. La obtención de agua mediante pozos es un terreno de calizas, se encuentra sujeto a la permeabilidad de las rocas reservorio. Si la permeabilidad primaria mas la secundaria forman un buen acuífero el rendimiento será caudaloso.

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Geomorfologia

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7ma. CLASE: GEOMORFOLOGIA APLICADA

INTRODUCCION

Las formas del relieve son los caracteres más comunes encontrados en los trabajos geológicos y en las diversas fases de la ingeniería. Si se les interpreta correctamente tienen su significación, desde el punto de vista de: la historia, la estructura y la litología.

APLICACIÓN DE LA GEOMORFOLOGIA A LA HIDROLOGIA

LA HIDROLOGIA E TERRENOS CALCAREOS

La caliza es la roca con mayor variación en su capacidad de proporcionar agua. La permeabilidad de las calizas es en parte primaria y en parte secundaria ò adquirida. La permeabilidad primaria es la que adquiere la roca durante su formación, mientras que la permeabilidad secundaria, está representada por diaclasas, fracturas, y es producto de procesos diagenèticos y diastròficos.

La permeabilidad secundaria en estas rocas es producto de la disolución del CaCO3 por acción de las aguas acidas. Así, la capacidad para reconocer la topografía cárstica antigua se torna importante en la valoración de las posibilidades para obtener agua en algunas regiones, porque estos terrenos, si descendieron por debajo de la napa freática, pueden proporcionar fuertes caudales de agua (bajo presión hidrostática).

El saber hasta dónde ha avanzado un área particular en el ciclo cárstico determina las localidades más apropiadas para la búsqueda de agua. La obtención de agua mediante pozos es un terreno de calizas, se encuentra sujeto a la permeabilidad de las rocas reservorio. Si la permeabilidad primaria mas la secundaria forman un buen acuífero el rendimiento será caudaloso.

La caliza es una roca inapropiada para la construcción de represas, porque las aguas acidas disuelven el carbonato de calcio de las rocas, agrandando progresivamente las diaclasas y fracturas, hasta hacer colapsar la obra.

GEOMOFOLOGIA ORIENTADA A LA BUSQUEDA DE AGUAS SUTERRANEAS

INVESTIGACIONES HIDROGEOLOGICAS EN LA CUENCA DE HUNDIMIENTO TECTONICO DEL VALLE DEL RIO CAPLINA, PROVINCIA DE TACNA

En 1964, a solicitud de la Corporación de Desarrollo del Dpto. de Tacna, el Dr. J. Tricart, Director de la Escuela de Geografía Física Aplicada, de la Universidad de Estrasburgo (Francia), desarrollo un interesante programa de investigación geomorfológica con la finalidad de localizar en el subsuelo del valle acuíferos en recarga. Uno de los grandes problemas que aun sigue enfrentando Tacna es el abastecimiento de agua potable.

A partir de un mosaico de fotografías aéreas, a la escala 1:50,000, se estudio en detalle la morfología de la fosa tectónica de Tacna. Este estudio permitió tener una idea de los eventos tectónicos que afectaron a las antiguas terrazas fluviales del Cuaternario.

Aguas arriba de la localidad de “Calientes” se observa la terraza más Antigua (flanco derecho), denominada T-IV. Sus materiales son muy permeables, de coloración marrón oscuro. Subyace a esta terraza la T-111, de color ligeramente amarillenta formada por gravas en una matriz areno-arcillosa, poco permeable. No aparece la terraza T-11. Al lecho actual del rio se le denomina “terraza T-1”.

Estructuralmente se observa, a partir de “Calientes” aguas abajo:

- Una potente flexura de falla, transversal al valle y con orientación NO-SE- Un sistema de tres fallas, paralelas al valle, con orientación NE-SO

A partir de calientes, aguas abajo desaparecen las terrazas fluviales. En el Cuaternario antiguo (Pleistoceno), se produjo el hundimiento de la fosa, época mucho mas húmeda que la actual. Los materiales altamente permeables, de la terraza T-IV permanecen en el fondo de la fosa, a lo largo de la cuenca tectónica (20 Kms hasta las proximidades de la línea de playa).

Los estudios hidrogeológicos, complementados con la geomorfología y la geofísica, revelan que, por el subsuelo del valle circulan dos napas freáticas.

NAPA FREATICA SUPERFICIAL

Es la primera que aparece en las perforaciones, a una profundidad media de 60 a 70 m., en un acuífero que muestra horizontes de ceniza volcánica que alternan con los depósitos fluviales. La presencia de esta ceniza le resta permeabilidad al acuífero, por consiguiente, el caudal promedio es de 30 lts/seg.

NAPA FREATICA PROFUNDA

Es una napa cautiva, con profundidad media superior a 100m. El acuífero es muy permeable, con rendimiento superior a os 100 lts/seg y en recarga. El acuífero está representado por la terraza fluvial T-IV. La temperatura de las aguas de esta napa es superior a la anterior.

En el año 2003, en la “Quebrada Viñani” (aguas debajo de la ciudad de Tacna), en una perforación tubular por agua se localizo al acuífero T-IV, después de haberse atravesado su techo, a más de 100 m de profundidad. La napa en recarga, ascendió por artesianismo hasta la boca del pozo, con un caudal superior a los 100 litros/seg (datos de INIDE).

APLICACIÓN DE LA GEOMORFOLOGIA A LAS OBRAS DE INGENIERIA CIVIL

EN CONSTRUCCION DE CARRETERAS

Una ruta por una planicie cárstica necesita numerosos desmontes y rellenos, de lo contrario el camino se inundara a causa de las precipitaciones pluviales copiosas, cuando los sumideros se ahogan por el escurrimiento superficial.

Los terrenos de cienos (barro denso) que indican la ubicación de lagos anteriores, no son aptos para carreteras que deben soportar un tránsito intenso, porque provocaría el desplazamiento de los materiales plásticos por debajo del fondo del lago. Para evitar este problema deberá retirarse el cieno, el cual será reemplazado por material de préstamo, que debe reunir condiciones favorables (calidad del agregado).

El tiempo de vida de una ruta bajo cargas moderadas, está determinada por dos factores principales: la calidad del agregado, la textura, y la buena construcción del desagüe del suelo de su subrasante.

Es fundamental conocer los perfiles del terreno, porque podría presentarse horizontes de arcillas expansivas, como la montmorillonita, caolinita, anhidrita, etc. Que en contacto con el agua aumentan de volumen. Igualmente debe determinarse el rumbo de los estratos que forman los taludes, los que deben garantizar la estabilidad de la obra.

PRESENCIA DE BENTONITAS EN LOS TRABAJOS DEL CANAL DE DERIVACION DE LA REPRESA DE POECHOS

En 1972, el gobierno peruano, por intermedio de la empresa Yugoeslava “ENERGO PROYECT” inicio la construcción de la represa de tierra más grande del País, el “Proyecto Chira Piura”, que almacena las aguas sobrantes del rio Chira, después de

cubrir la necesidad del valle en agua. De este gigantesco reservorio, con capacidad de mil millones de m3 (forma un espejo de agua de 7000 Has de superficie) deriva un canal de 54 kms de longitud, diseñada para conducir un caudal de 70 m3/seg. Por cuya vía el rio Chira descarga, parcialmente al rio Piura. El reservorio y el canal de derivación se encuentran emplazados, geológicamente en terrenos del Cretáceo y Terciario, cuyos complejos depósitos sedimentarios se caracterizan por la presencia de arcillas expansivas.

Las reacciones de estos terrenos en agua originaron problemas en el canal de derivación, en una longitud de 4500 m. donde las lozas perdieron su estabilidad por la acción expansiva de las bentonitas. En los primeros 20 km del canal el terreno no presento ningún anomalía, el canal era ¨cargado¨ y sometido a pruebas exitosamente. Este resultado inicial lleno de confianza excesiva al equipo de control, que se tradujo por negligencia en el examen de las calicatas del canal.

Es así como “CORBIN” (Empresa supervisora: Corporación de Ing. Civil – Binnie Parther) consulta al Dr. Holtz de EEUU, quien después de analizar algunas de las propiedades determinadas y, en base a su experiencia en casos similares de mecánica de suelos, considera que lo más apropiado en este caso eran nuevos diseños para el canal, que permitiera la reducción de la expansión, siendo su recomendación final:

La eliminación parcial del suelo contaminado en una potencia de 0.50 m, en la sección transversal de los 4500 m del canal afectado y, su reemplazo por material seleccionado. El material de “préstamo” funciono como una “cámara aislante” entre la loza del canal y el suelo contaminado, y fue la solución a este gran problema.

Se concluye que dentro de los suelos expansivos detectados en el Norte del Perú, los minerales de montmorillonita sódica, son los responsables de los daños en el canal, asi como en el de otras obras de ingeniería en Paita, Bayovar, Talara, etc.

PRINCIPIOS GEOMORFICOS APLICADOS A LOS DEPOSITOS DE PLACERES

Estos principios han sido aplicados a la ubicación de depósitos de placeres más que a cualquier otra fase de la geología económica. El placer puede ser residual, coluvial, eólico, glaciario etc. Los más importantes son los placeres aluviales. Los placeres residuales o excavaciones en vetas son residuos de la meteorización de vetas de cuarzo, que progresivamente pasan a filones mineralizados.

Los placeres coluviales se producen por la reptación (cuesta abajo) de materiales residuales. Se han encontrado esta clase de placeres en: nuestra amazonia, California, Australia y Nueva Zelandia.

Alrededor de una tercera parte de la producción mundial del platino proviene de placeres en Rusia, Colombia etc., Oro, estaño, diamantes, son los minerales más importantes que se obtienen de placeres aluviales, los últimos se obtienen de placeres de Sudáfrica, del Congo Belga y de Minas Geraes – Brasil. Aproximadamente el 20% de la producción mundial de diamantes provienen de depósitos de placeres. Los placeres eólicos han proporcionado oro en California y México.

Las condiciones favorables que existieron en el Eoceno para las acumulaciones de placeres de oro no han vuelto a repetirse. Los ríos del Terciario antiguo, tenían condiciones para acumular placeres importantes, porque fluían sobre las rocas del substrato que contenía el oro. Posteriormente, estas rocas fueron sometidas a intensos eventos estructurales (fallamientos), que facilitaron la acumulación de los palceres. Es probable que, durante el Eoceno el clima fuera tropical o subtropical, favoreciendo la meteorización química profunda y la liberación de grandes cantidades de oro.