Exercicis: Els riscos d'origen extern

Què és un moviment de vessant i quins dos factors solen desencadenar-lo?

Els esquemes a, b i c representen tres moviments de vessant. Assigna a cada esquema el seu tipus (caiguda de blocs, esllavissada o flux de fang) i explica en què es distingeix el moviment del material en cada cas.

Què és el període de retorn d'una inundació? Explica què significa que una crescuda tingui un període de retorn de $100$ anys.

Quina diferència hi ha entre una crescuda fluvial lenta i una riuada sobtada? En quin tipus de conques, per mida i pendent, sol ocórrer cadascuna?

Esmenta tres factors que augmenten el risc d'inundació en una ciutat, com la impermeabilització del sòl, l'ocupació de la llera o la colmatació dels drenatges, i explica breument cadascun.

Què és una riuada torrencial i per què són especialment freqüents a les rambles del litoral mediterrani espanyol?

Què és la cartografia de riscos geològics i quina utilitat té per a l'ordenació del territori? Quin organisme públic l'elabora a Espanya?

Redacta quatre normes d'autoprotecció ciutadana davant la previsió d'una inundació, com ara no travessar corrents d'aigua, no refugiar-se en soterranis, tallar els subministraments i atendre els avisos oficials.

Al País Basc, els vessants de flysch pateixen esllavissades després d'episodis de pluges intenses. Explica el paper de l'aigua com a desencadenant: pes afegit, pressió de porus i pèrdua de cohesió del material.

Una rambla s'inunda, de mitjana, un cop cada $25$ anys (probabilitat anual de $\frac{1}{25}$). Calcula la probabilitat que s'inundi almenys un cop en $50$ anys, expressa el resultat en percentatge i comenta si és aconsellable urbanitzar la seva llera.

Esmenta tres mesures de correcció de vessants inestables (drenatge, estructures de contenció, rebaixament de la capçalera) i explica en què millora l'estabilitat cadascuna d'elles.

Una plana al·luvial té un període de retorn d'inundació de $500$ anys.

1. a) Calcula la seva probabilitat anual d'inundació;
2. b) explica per què aquest valor no garanteix que «no s'inundarà fins d'aquí a 500 anys»;
3. c) raona quins usos del sòl serien admissibles en aquesta franja.

Les preses de laminació retenen el pic d'una avinguda i l'amollen de manera controlada. Explica com redueixen el risc d'inundació aigües avall i quines limitacions tenen (colmatació, avingudes excepcionals, falsa sensació de seguretat).

Què són les zones de flux preferent i les zones d'expansió d'avingudes en una plana d'inundació? Per què la normativa exigeix mantenir-les lliures d'edificació?

En un talús de carretera s'instal·len malles, ancoratges i gunitat. Explica quin risc corregeix cada element i quin paper juga el drenatge del vessant com a complement imprescindible.

Esmenta quatre signes precursors d'inestabilitat en un vessant habitat (esquerdes al terreny i als edificis, arbres i pals inclinats, sorgències noves) i explica què indica cadascun sobre el moviment incipient.

Després d'un incendi que va calcinar el 70 % d'una conca mediterrània, s'analitzen dos hidrogrames corresponents a dues tempestes idèntiques (50 mm en 1 hora): una registrada abans de l'incendi i una altra sis mesos després.

1. a) Dibuixa qualitativament els dos hidrogrames superposats (temps enfront de cabal), justificant com varien el temps de concentració ($t_c$), el cabal punta ($Q_p$) i el volum total d'escorriment superficial.
2. b) Explica els dos mecanismes edàfics responsables d'aquesta alteració hidrològica: la formació d'una capa hidròfoba per piròlisi de la matèria orgànica i el segellament superficial per impacte de les gotes de pluja.
3. c) Un ajuntament planeja dragar i eixamplar la llera baixa per mitigar les inundacions postincendi. Argumenta tècnicament per què aquesta mesura trasllada i agreuja el problema aigües avall, i defensa una actuació alternativa de correcció hidrologicoforestal a la capçalera.

El pla general d'ordenació d'un municipi riberenc ha de dictaminar sobre quatre sol·licituds d'ús a la plana d'inundació fluvial: (1) una residència de gent gran a la zona de $T = 500$ anys; (2) una nau d'emmagatzematge químic a la zona de flux preferent ($T = 100$ anys); (3) horts periurbans amb casetes desmuntables a la zona de $T = 10$ anys; (4) una estació depuradora d'aigües residuals (EDAR) a la zona inundable de $T = 100$ anys protegida per una mota perimetral de terra de 2 metres.

1. a) Dictamina de manera raonada la compatibilitat o incompatibilitat de cadascuna de les quatre sol·licituds avaluant el risc geològic (perillositat, vulnerabilitat i exposició) i les restriccions legals d'ordenació.
2. b) Explica el fenomen del «risc residual» i l'«efecte trampa» que introdueix la mota defensiva de l'EDAR si es produeix una avinguda extraordinària amb un calat que superi la cota de coronament.

Durant una riuada llampec (flash flood) en una conca mediterrània, l'hidrograma registrat a la desembocadura d'una rambla va mostrar un temps de concentració de tot just 45 minuts i un cabal punta real molt superior a l'estimat pels models hidrològics basats exclusivament en la precipitació líquida.

1. a) Analitza la interacció sinèrgica entre la meteorologia (DANA i flux marítim humit de llevant), la morfologia de la conca (forma, pendent i litologia) i el forçament orogràfic en la gènesi d'hidrogrames «en agulla».
2. b) Explica com el transport massiu de càrrega sòlida (blocs, graves) i de flotants (vegetació, vehicles) modifica el comportament reològic del flux (fluxos hiperconcentrats) i desborda les previsions hidràuliques basades en aigua neta.
3. c) Un pont va col·lapsar no pas per sobreeiximent hidroestàtic del seu tauler, sinó per aterrament i obstrucció de les seves obertures. Justifica quines deficiències de disseny d'enginyeria i d'ordenació territorial va evidenciar aquest fet i quin canvi de criteri constructiu exigeix.

Un polígon industrial es va construir sobre el con de dejecció d'un barranc torrencial, canalitzant la seva llera sota una avinguda mitjançant un col·lector subterrani de formigó. Durant una crescuda extraordinària, l'aigua no va entrar al col·lector i va arrasar les instal·lacions del polígon.

1. a) Explica geomorfològicament i hidràulicament per què va col·lapsar la boca del col·lector, considerant la dinàmica deposicional pròpia d'un ventall al·luvial i el transport de指向 sediments i restes flotants.
2. b) Justifica com la impermeabilització de 40 hectàrees de cobertes i vials del polígon va alterar el coeficient d'escorriment ($C$) i el temps de concentració ($t_c$), agreujant el pic de l'avinguda.
3. c) Dissenya una solució tècnica alternativa al soterrament que combini la laminació de cabals a la capçalera o mitjançant parcs inundables amb sistemes de drenatge sostenible (SUDs), raonant el seu efecte sobre l'hidrograma de sortida.

Un vessant argilós-arenós amb 32° d'inclinació es va mantenir estable durant dècades sota bosc mixt. Després de la seva tala arran per a aprofitament fuster, van començar a registrar-se esllavissades superficials i trencaments rotacionals després d'episodis de pluja d'intensitat mitjana.

1. a) Justifica la inestabilitat del vessant emprant el concepte de factor de seguretat ($Fs = \text{forces resistents} / \text{forces desestabilitzadores}$): detalla el paper mecànic de la pèrdua de cohesió radicular aparent ($\Delta c$) i l'increment de la pressió intersticial de porus ($u$) pel cessament de l'evapotranspiració.
2. b) Una proposta tècnica suggereix reforestar immediatament amb espècies arbòries de gran port i ràpid creixement, regant intensament el talús durant el primer any. Rebat aquesta proposta assenyalant dos efectes adversos sobre l'estabilitat mecànica i el balanç hídric a curt termini.
3. c) Dissenya un pla de bioenginyeria de talussos en tres fases que combini tècniques de drenatge superficial i subjecció mecànica transitòria amb la revegetació progressiva mitjançant espècies autòctones amb sistemes radiculars complementaris.

Dues parcel·les d'un mateix municipi se situen, respectivament, a la franja de període de retorn de $10$ anys i a la de $100$ anys.

1. a) Calcula la probabilitat anual d'inundació de cada parcel·la;
2. b) calcula la probabilitat que cadascuna s'inundi almenys un cop en $40$ anys;
3. c) decideix quin ús del sòl assignaries a cada parcel·la i justifica-ho.

Una carretera de muntanya travessa una formació calcària ben estratificada mitjançant una trinxera amb dos talussos artificials de 65° d'inclinació: el talús A (orientat cap al nord) i el talús B (orientat cap al sud). Els estrats de la roca buxen 40° cap al nord i presenten una família principal de diàclasis verticals ortogonals a la traça de la carretera.

1. a) Determina de manera raonada en quin dels dos talussos hi ha risc predominant de lliscament planar a favor de l'estratificació i en quin predomina el risc de bolcada de blocs (toppling) o caiguda lliure.
2. b) Els registres mostren que el 85 % dels despreniments tenen lloc a l'inici de la primavera, en jornades amb gelades nocturnes seguides de temperatures diürnes superiors a 10 °C. Explica el mecanisme geomecànic que desencadena el trencament durant el desglaç diürn i no en ple hivern amb temperatures permanentment sota zero.
3. c) Per al talús amb risc de caiguda de blocs individuals sobre la calçada, selecciona i justifica dues mesures d'estabilització o protecció: una de caràcter actiu (preventiva) i una altra de caràcter passiu (correctiva).

La relació de Clausius-Clapeyron estableix que la capacitat de saturació de vapor d'aigua a l'atmosfera augmenta aproximadament un 7 % per cada 1 °C d'increment tèrmic. A la Mediterrània occidental, la temperatura superficial del mar ha augmentat 1,5 °C en les últimes dècades.

1. a) Justifica físicament i termodinàmicament com l'escalfament de l'aigua marina superficial intensifica l'energia potencial convectiva disponible (CAPE) i la torrencialitat dels episodis de pluja a les conques costaneres.
2. b) Els càlculs hidrològics tradicionals d'obres públiques assumeixen la hipòtesi d'«estacionarietat» de les sèries climàtiques. Raona com el trencament d'aquest principi afecta el càlcul del període de retorn ($T$) i el risc real de fallada d'un sobreeixidor de presa o canalització dissenyat amb dades del segle XX.
3. c) Una corporació local proposa formigonar i aprofundir el llit d'un riu urbà per accelerar el desguàs cap al mar. Rebat tècnicament aquesta actuació avaluant el seu impacte aigües avall i defensa una alternativa basada en la natura (NbS) per a la gestió del risc d'inundació.

Repte del tema. Actua com a consultor ambiental per avaluar el risc geomorfològic del teu municipi (o un de proper). Elabora un informe tècnic breu amb proposta de mitigació seguint aquestes fases:

1. Diagnòstic del modelat: Entra al visor Iberpix de l'Instituto Geográfico Nacional (IGN). Identifica el sistema morfoclimàtic i dues formes de relleu dominants, deduint els processos geològics externs (meteorització, erosió, transport o sedimentació) que les van modelar.

2. Avaluació del risc amb dades reals: Accedeix a la cartografia oficial del SNCZI (Ministeri per a la Transició Ecològica) o als registres de precipitació torrencial a l'AEMET. Localitza zones urbanitzades o infraestructures exposades a inundacions (període de retorn $T = 100$ anys) o a moviments de vessant en pendents superiors al $20,5\,\%$.

3. Proposta d'intervenció: Dissenya una taula que sintetitzi la relació entre modelat, procés dinàmic i risc potencial. Afegeix una proposta raonada amb dues mesures preventives viables: una d'estructural (com bioenginyeria de talussos) i una altra de no estructural (com ordenació territorial).

Es valorarà:

• Identificació precisa i coherent dels processos geològics i formes del modelat a partir de cartografia oficial.

• Integració rigorosa de dades reals de perillositat externa (SNCZI o AEMET) en el diagnòstic territorial.

• Viabilitat tècnica i ambiental de les mesures de mitigació plantejades.