Ejercicios: Los riesgos de origen externo

¿Qué es un deslizamiento de tierra y qué dos factores suelen desencadenarlo?

Los esquemas a, b y c representan tres movimientos de ladera. Asigna a cada esquema su tipo (caída de bloques, deslizamiento o flujo de lodos) y explica en qué se distingue el movimiento del material en cada caso.

¿Qué es el período de retorno de una inundación? Explica qué significa que una crecida tenga un período de retorno de $100$ años.

¿Qué diferencia hay entre una crecida fluvial lenta y una inundación repentina (flash flood)? ¿En qué tipo de cuencas, por tamaño y pendiente, suele ocurrir cada una?

Menciona tres factores que aumentan el riesgo de inundación en una ciudad, como la impermeabilización del suelo, la ocupación del cauce o la obstrucción de los drenajes, y explica brevemente cada uno.

¿Qué es una riada torrencial y por qué son especialmente frecuentes en las ramblas del litoral mediterráneo español?

¿Qué es la cartografía de riesgos geológicos y qué utilidad tiene para el ordenamiento territorial? ¿Qué organismo público la elabora en España?

Redacta cuatro normas de autoprotección ciudadana ante la previsión de una inundación, como no cruzar corrientes de agua, no refugiarse en sótanos, cortar los suministros y atender los avisos oficiales.

En el País Vasco, las laderas de flysch sufren deslizamientos tras episodios de lluvias intensas. Explica el papel del agua como desencadenante: peso añadido, presión de poros y pérdida de cohesión del material.

Un arroyo estacional (o wash) se inunda, en promedio, una vez cada $25$ años (probabilidad anual de $\frac{1}{25}$). Calcula la probabilidad de que se inunde al menos una vez en $50$ años, expresa el resultado en porcentaje y comenta si es aconsejable urbanizar su cauce.

Menciona tres medidas de corrección de laderas inestables (drenaje, estructuras de contención, rebaje de la cabecera) y explica en qué mejora la estabilidad cada una de ellas.

Una llanura aluvial tiene un período de retorno de inundación de $500$ años.

1. a) Calcula su probabilidad anual de inundación;
2. b) explica por qué ese valor no garantiza que «no se inundará hasta dentro de 500 años»;
3. c) razona qué usos del suelo serían admisibles en esa franja.

Las presas de control de inundaciones retienen el pico de una crecida y lo sueltan de forma controlada. Explica cómo reducen el riesgo de inundación aguas abajo y qué limitaciones tienen (sedimentación, crecidas excepcionales, falsa sensación de seguridad).

¿Qué son las zonas de flujo preferente (floodway) y las zonas de expansión de crecidas en una llanura de inundación? ¿Por qué las regulaciones exigen mantenerlas libres de edificación?

En un talud de carretera se instalan mallas, anclajes y shotcrete (concreto lanzado). Explica qué riesgo corrige cada elemento y qué papel juega el drenaje de la ladera como complemento imprescindible.

Cita cuatro signos precursores de inestabilidad en una ladera habitada (grietas en el terreno y en los edificios, árboles y postes inclinados, surgencias nuevas) y explica qué indica cada uno sobre el movimiento incipiente.

Tras un incendio que calcinó el 70 % de una cuenca mediterránea, se analizan dos hidrogramas correspondientes a dos tormentas idénticas (50 mm en 1 hora): una registrada antes del incendio y otra seis meses después.

1. a) Dibuja cualitativamente ambos hidrogramas superpuestos (tiempo frente a caudal), justificando cómo varían el tiempo de concentración ($t_c$), el caudal punta ($Q_p$) y el volumen total de escorrentía superficial.
2. b) Explica los dos mecanismos edáficos responsables de esa alteración hidrológica: la formación de una capa hidrófoba por pirólisis de la materia orgánica y el sellado superficial por impacto de las gotas de lluvia.
3. c) Una ciudad planea dragar y ensanchar el cauce bajo para mitigar las inundaciones posteriores al incendio. Argumenta técnicamente por qué esta medida traslada y agrava el problema aguas abajo, y defiende una actuación alternativa de corrección hidrológico-forestal en la cabecera.

El plan de zonificación de una ciudad ribereña debe decidir sobre cuatro solicitudes de uso en la llanura de inundación del río: (1) una residencia de personas mayores en la zona de $T = 500$ años; (2) un almacén de productos químicos en la zona de flujo preferente ($T = 100$ años); (3) huertos urbanos en las afueras con casetas desmontables en la zona de $T = 10$ años; (4) una planta de tratamiento de aguas residuales en la zona inundable de $T = 100$ años protegida por un dique perimetral de tierra de 2 metros.

1. a) Dictamina de forma razonada la compatibilidad o incompatibilidad de cada una de las cuatro solicitudes evaluando el riesgo geológico (peligrosidad, vulnerabilidad y exposición) y las restricciones legales de zonificación.
2. b) Explica el fenómeno del «riesgo residual» y el «efecto trampa» que introduce el dique de protección de la planta de tratamiento si se produce una inundación extraordinaria con un nivel de agua que supere la cota de coronación.

Durante una inundación repentina (flash flood) en una cuenca mediterránea, el hidrograma registrado en la desembocadura de un arroyo estacional mostró un tiempo de concentración de apenas 45 minutos y un caudal pico real muy superior al estimado por los modelos hidrológicos basados exclusivamente en la precipitación líquida.

1. a) Analiza la interacción sinérgica entre la meteorología (baja aislada en niveles altos o cut-off low, y flujo marítimo húmedo de levante), la morfología de la cuenca (forma, pendiente y litología) y el forzamiento orográfico en la génesis de hidrogramas «en aguja».
2. b) Explica cómo el transporte masivo de carga sólida (bloques, gravas) y de flotantes (vegetación, vehículos) modifica el comportamiento reológico del flujo (flujos hiperconcentrados) y desborda las previsiones hidráulicas basadas en agua limpia.
3. c) Un puente colapsó no por rebase hidrostático de su tablero, sino por aterramiento y obstrucción de sus vanos. Justifica qué deficiencias de diseño ingenieril y de ordenamiento territorial evidenció este hecho y qué cambio de criterio constructivo exige.

Un parque industrial se construyó sobre el cono de deyección de un arroyo torrencial, canalizando su cauce bajo una avenida mediante un colector subterráneo de concreto. Durante una crecida extraordinaria, el agua no entró en el colector y arrasó las instalaciones del parque industrial.

1. a) Explica geomorfológica e hidráulicamente por qué colapsó la embocadura del colector, considerando la dinámica deposicional propia de un abanico aluvial y el transporte de sedimentos y restos flotantes.
2. b) Justifica cómo la impermeabilización de 40 hectáreas de techos y calles del parque industrial alteró el coeficiente de escorrentía ($C$) y el tiempo de concentración ($t_c$), agravando el pico de la avenida.
3. c) Diseña una solución técnica alternativa al soterramiento que combine la laminación de caudales en cabecera o mediante parques inundables con sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS), razonando su efecto sobre el hidrograma de salida.

Una ladera arcillo-arenosa con 32° de inclinación se mantuvo estable durante décadas bajo bosque mixto. Tras su tala rasa para aprovechamiento maderero, comenzaron a registrarse deslizamientos superficiales y roturas rotacionales tras episodios de lluvia de intensidad media.

1. a) Justifica la inestabilidad de la ladera empleando el concepto de factor de seguridad ($Fs = \text{fuerzas resistentes} / \text{fuerzas desestabilizadoras}$): detalla el papel mecánico de la pérdida de cohesión radicular aparente ($\Delta c$) y el incremento de la presión intersticial de poros ($u$) por el cese de la evapotranspiración.
2. b) Una propuesta técnica sugiere reforestar inmediatamente con especies arbóreas de gran porte y rápido crecimiento, regando intensamente el talud durante el primer año. Rebate esta propuesta señalando dos efectos adversos sobre la estabilidad mecánica y el balance hídrico a corto plazo.
3. c) Diseña un plan de bioingeniería de taludes en tres fases que combine técnicas de drenaje superficial y sujeción mecánica transitoria con la revegetación progresiva mediante especies autóctonas con sistemas radiculares complementarios.

Dos parcelas de un mismo municipio se sitúan, respectivamente, en la franja de período de retorno $10$ años y en la de $100$ años.

1. a) Calcula la probabilidad anual de inundación de cada parcela;
2. b) calcula la probabilidad de que cada una se inunde al menos una vez en $40$ años;
3. c) decide qué uso del suelo asignarías a cada parcela y justifícalo.

Una carretera de montaña atraviesa una formación caliza bien estratificada mediante una trinchera con dos taludes artificiales de 65° de inclinación: el talud A (orientado hacia el norte) y el talud B (orientado hacia el sur). Los estratos de la roca buzan 40° hacia el norte y presentan una familia principal de diaclasas verticales ortogonales a la traza de la carretera.

1. a) Determina de forma razonada en cuál de los dos taludes existe riesgo predominante de deslizamiento planar a favor de la estratificación y en cuál predomina el riesgo de vuelco de bloques (toppling) o caída libre.
2. b) Los registros muestran que el 85 % de los desprendimientos tienen lugar al inicio de la primavera, en jornadas con heladas nocturnas seguidas de temperaturas diurnas superiores a 10 °C. Explica el mecanismo geomecánico que desencadena la rotura durante el deshielo diurno y no en pleno invierno con temperaturas permanentemente bajo cero.
3. c) Para el talud con riesgo de caída de bloques individuales sobre la calzada, selecciona y justifica dos medidas de estabilización o protección: una de carácter activo (preventiva) y otra de carácter pasivo (correctiva).

Reto del tema. Actúa como consultor ambiental para evaluar el riesgo geomorfológico de tu ciudad (o una cercana). Elabora un informe técnico breve con propuesta de mitigación siguiendo estas fases:

1. Diagnóstico del modelado: Entra en el visor The National Map del Servicio Geológico de EE. UU. (USGS). Identifica el sistema morfoclimático y dos formas de relieve dominantes, deduciendo los procesos geológicos externos (meteorización, erosión, transporte o sedimentación) que las modelaron.

2. Evaluación del riesgo con datos reales: Accede a la cartografía oficial del National Flood Hazard Layer de FEMA (Agencia Federal para el Manejo de Emergencias) o a los registros de precipitación torrencial de la NOAA. Localiza zonas urbanizadas o infraestructuras expuestas a inundaciones (periodo de retorno $T = 100$ años) o a movimientos de ladera en pendientes superiores al $20.5\,\%$.

3. Propuesta de intervención: Diseña una tabla que sintetice la relación entre modelado, proceso dinámico y riesgo potencial. Añade una propuesta razonada con dos medidas preventivas viables: una estructural (como bioingeniería de taludes) y otra no estructural (como ordenamiento territorial).

Se valorará:

• Identificación precisa y coherente de los procesos geológicos y formas del modelado a partir de cartografía oficial.

• Integración rigurosa de datos reales de peligrosidad externa (FEMA o NOAA) en el diagnóstico territorial.

• Viabilidad técnica y ambiental de las medidas de mitigación planteadas.