Geología, Peligros Naturales y GeoTecnología

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ONU celebra Día Mundial contra la Desertificación y la Sequía

Las Naciones Unidas celebran el Día Mundial de Lucha contra la Desertificación y la Sequía en medio de un amplio calendario por el Año Internacional de los Bosques.

La fecha surgió para motivar la conciencia pública sobre ese tema y en torno a la Convención de la ONU, en particular en los países afectados por graves sequías y la desertificación.

La Convención de Lucha contra la Desertificación, nombre oficial del documento, se adoptó el 17 de Junio de 1994 en Francia y abrió a las firmas de las naciones desde octubre del mismo año. A partir de diciembre de 1996 entró en vigor.

El texto se preocupa - dentro del tema de la desertificación- por las cuestiones vinculadas con la pobreza y la degradación del medio ambiente en las zonas rurales, sobre todo en África.

Al declarar el Día Mundial de Lucha contra la Desertificación y la Sequía, la Asamblea General señaló que ambos problemas tienen dimensión mundial al afectar a todas las regiones del planeta. Sin embargo, el panorama hoy es peor.

Expertos de la organización internacional sostienen que existe una estrecha relación entre los medios de subsistencia y el bienestar de los ecosistemas y en ese sentido destaca la importancia de los suelos como generadores de vida.

Sin embargo, alertan que la salud de los suelos depende en gran medida de la utilización de la tierra por parte de los seres humanos, al tiempo que influyen en la calidad y la cantidad del alimento imprescindible para el hombre.

A su vez reconocen que los usuarios de los recursos naturales desempeñan una función decisiva en la búsqueda y aplicación de soluciones y llaman a seguir un enfoque integrado en la lucha contra el fenómeno.
Cortesia Internet

Medio Ambiente, Sin categoría

Las redes sociales e Internet móvil, hitos tecnológicos de 2009

La explosión de las redes sociales y de la banda ancha móvil son los dos hitos principales de 2009 en materia de uso de las tecnologías. En España, el número de usuarios que usan las redes sociales se ha multiplicado por seis en el último año, dejando a España como el segundo país de Europa por penetración: casi tres de cada cuatro internautas son usuarios de las redes, que ya acaparan el 22,4% del tiempo de navegación en Internet, según la décima edición del informe La Sociedad de la Información en España que publica Fundación Telefónica.

El informe indica que en 2009, el crecimiento de más de medio millón de accesos de banda ancha móvil, mediante tarjetas de datos y dispositivos USB, ha consolidado este tipo de conexión como uno de los motores de digitalización de la sociedad en España.

El número de usuarios de la Red alcanzó los 24,3 millones, y más del 85% de los internautas realiza actividades como ver vídeos, escuchar música o enviar correos electrónicos como actividades cotidianas.

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Cortesía de elpais.com

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Ensayos Experimentales de Geotecnia, sus ventajas y limitaciones.

Por: Tupak Ernesto Obando Rivera

Ingeniero en Geología. Máster,  y Doctorado  en Geología, y Gestión Ambiental de los Recursos Mineros por la Universidad Internacional de Andalucía UNIA (Huelva, España). Especialista en Deslizamientos Volcánicos y No Volcánicos


I. Introducción

Para estudiar un material complejo como el suelo (con diferente tamaño de partículas y composición química) es necesario seguir una metodología con definiciones y sistemas de evaluación de propiedades, de forma que se constituya un lenguaje fácilmente comprensible por los técnicos de diferentes especialistas y países. En este documento se presentan breves reflexiones la finalidad de los ensayos de laboratorio, sus ventajas y limitaciones, tipología de pruebas experimentales, condiciones de aplicación, entre otros.

II. ¿Qué métodos aplicamos?

La metodología para el análisis del comportamiento de un suelo frente a las acciones exteriores (como cimentaciones de edificios, excavaciones, etc.) es la siguiente:

- Identificación del tipo de suelo, determinando su granulometría y plasticidad, a lo que se añade el contenido de S03, CO2, y materia orgánica, todo ello a través de sencillos ensayos de laboratorio

- Determinación de su estado real (los ensayos anteriores se hacen secando y disgregando la muestra, sin conserva su estructura inicial) esto, es de las proporciones relativas de sólidos, agua, etc.

- A partir del estado real, teniendo en cuenta, además, su estado tensional inicial, ha de estudiarse la respuesta del suelo frente a los cambios que, en este estado, inducen las acciones exteriores.

III. ¿Cuáles son las beneficios, y limitaciones de la metodología?

Los ensayos de laboratorio tienen las principales ventajas:

- Es un ensayo rápido y barato

- Sus principios básicos son elementales

- Preparación de muestra es sencilla

- Se pueden ensayar materiales de grano grueso

Los ensayos de laboratorio se realizan sobre probeta cilíndricas de roca. Por lo general se utilizan testigos de sondeos, por lo que las dimensiones de las probetas suelen ser siempre pequeñas. Los ensayos deben ser realizados de una forma sistemática y los resultados deben ser estadísticamente representativos de la roca a investigar.

Su ventaja es que son más asequibles que los ensayos de campo, y puede realizarse un gran número de ellos en condiciones variables. Sin embargo, los ensayos de laboratorio y los resultados que a partir de ellos se obtienen presentan una serie de limitaciones a la hora de extrapolar los datos a escala de materiales geológicos, relacionados con los siguientes aspectos:

* Representativa. Las muestras que se ensayan corresponden a puntos aislados, no siendo representativos de todo el conjunto ni de la variabilidad de factores presentes en la naturaleza, y que condicionan los comportamientos de los materiales, de ahí la importancia de realizar un número de ensayo estadísticamente representativo. En mucho de los casos las condiciones ambientales en que se encuentran las muestran son difíciles de reproducir en laboratorio.

* Escala. Se ensayan pequeñas porciones de material, a partir de las cuales se pretende la caracterización y la predicción del comportamiento de ámbitos más amplios. La diferencia con las escalas y comportamientos reales hace necesaria la utilización de factores de conversación o correcciones para extrapolar los resultados a escala de la muestra.

* Velocidad. Los procesos de deformación y rotura se reproducen en laboratorio generalmente en unos pocos minutos, mientras que en la naturaleza estos procesos pueden ser el resultado de condiciones y acciones a lo largo de periodos muy dilatados de tiempo.

Si estos aspectos se añade la influencia de otra serie de factores relacionados con la ejecución de los ensayos, como el tipo y características de la máquina utilizada, la preparación de las probetas, etc., se entenderán las limitaciones y dificultades asociadas a la caracterización de las propiedades de las muestras a partir de ensayos de laboratorios. Los resultados sólo son aplicables a la zona afectada por el ensayo. Sin embargo, su mayor ventaja es que se realizan sobre la propia muestra.

IV. ¿En qué condiciones aplicamos el método?

El ensayo se realiza sobre un cilindro de roca, al que se aplica gradualmente fuerza axial hasta que se produce la rotura.

Los ensayos de laboratorio son necesarios para determinar las propiedades de las rocas, constituyendo uno de los aspectos más importantes de la mecánica de roca. El tipo y número de ensayos a realizar depende, principalmente, de la finalidad de las investigaciones y del proyecto; el tamaño, número y lugar de procedencia de las muestras a ensayo depende del problema de ingeniería geológica a resolver y de los condicionantes económicos.

Los valores obtenidos dependerán de la naturaleza y condiciones de roca, y de las condiciones del ensayo (forma y volumen de la probeta, preparación y tallado de la misma, contenido de humedad, temperatura, velocidad de carga, dirección de aplicación de carga, rigidez de la máquina de ensayo.

Los ensayos de laboratorio no proporcionan propiedades de los materiales geológicos, aunque aportan valores que a veces pueden ser extrapolados o correlacionados con las propiedades fundamentalmente mismo.

V. Bibliografía Recomendada

* Gonzáles Vallejos, L. et. al. (2,002). Ingeniera Geológica. Editorial PEARSON

EDUCACIÓN. Madrid. 744p.

* Datos, y recuento fotográfico cortesía de T. Obando, 2009.

Sin categoría, ensayos geotécnicos

El Efecto Coriolis, un elemento natural que no se mira, pero existe

Por: Tupak Ernesto Obando Rivera

Ingeniero en Geología. Master y Doctorado en Geología, y Gestión Ambiental de los Recursos Mineros por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España).Especialista en deslizamientos volcánicos y no volcánicos. Correo electrónico: tobando_geologic@yahoo.com
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¿Qué es El Efecto Coriolis?

La tendencia de cualquier cuerpo en movimiento sobre la superficie de la Tierra o que inicia en ésta su movimiento, a continuar en la dirección en la que la rotación de la Tierra lo impulsa.

La dirección en la que el cuerpo se mueva a causa de esta tendencia, combinado con la dirección en la que se le dirige, determina el curso final del cuerpo en relación con la superficie de la Tierra.

¿De qué manera influye El Efecto Coriolis en la Tierra?

En el hemisferio norte, el efecto Coriolis da lugar a que un cuerpo en movimiento se desvíe o trate de desviarse a la derecha de su movimiento hacia delante; en el hemisferio sur, se desvía o tiende a desviarse a la izquierda.

La magnitud del efecto es proporcional a la velocidad del movimiento del cuerpo. Este efecto hace que los vientos ciclónicos circulen en contra de las manecillas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las manecillas del reloj en el hemisferio sur, y determina el curso final de las corrientes oceánicas en relación con los vientos alisios.

¿Por qué ocurre esto?

La rotación de la Tierra introduce un factor conocido como el Efecto Coriolis, nombre dado en honor de G.G. Coriolis, un matemático francés del siglo XIX, que hizo el primer análisis concienzudo de este fenómeno.

El efecto Coriolis influye sobre todo lo que se mueve sobre la faz de la Tierra: la atmósfera, las corrientes oceánicas, las aves en vuelo, las aeronaves, las corrientes que fluyen, y aun sobre un automóvil que corre a lo largo de un camino recto.

¿Ejemplos?

Dos ejemplos sobre el Efecto de Coriolis:

1) Cuando Hemos lanzado una pelota al cielo, y esta no cae en el mismo sitio, lo cual se halla influenciado por la rotación de la Tierra. O bien,
2) Cuando bajamos la palanca del retrete, y observamos que el agua fluye en dirección contraria a las manecillas del reloj.

Os remito una de varias LECTURAS RECOMENDADAS

Don Lee, L, y Judson, Sheldon (2,000). Fundamentos de Geología Física. Editorial LIMUSA. GRUPO NORIEGA EDITORES. México. 450p

Efecto Coriolis, Sin categoría

Memoria resumen de Investigación Doctoral: Modelación Geomecánica y temporal de la licuefacción en suelos de minas no metálicas. Estudio de Caso: Ciudad de Managua, Nicaragua

 

Autor:                            Tupak Obando, Doctor en Geología, y Gestión Ambiental de Recursos Mineros
                                      por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España).
                                      Sede Iberoamericana Santa María La Rábida.

Director/Supervisor:     Adolfo Torres Romero, Doctor en Ingeniería Sísmica, y Dinámica Estructural.
                                      Especialista en Ingeniería Civil, y Dinámica de suelos. Por la Universidad
                                      Internacional de Andalucía (Huelva, España)

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I.- Introducción

El territorio investigado se enmarcó en llano volcánico y sedimentario de la Ciudad de Managua con pendientes del terreno menor de los 10% rodeados por altozanos y depresiones volcánicas importantes y distintivas.

Este Estudio abarcó terrenos urbanos ocupados por múltiples obras de ingeniería tales como edificaciones industriales, residenciales, educacionales y comerciales.

El área comprendió superficie de terreno de *544 km2 dentro de desarrollo urbano constituido por barrios y comunidades rurales y urbanas de la municipalidad, en donde se desarrollan proyectos de construcción de edificaciones industriales, residenciales, educacionales y comerciales. Las coordenadas geográficas del área son *N12º,09′00” – E86º16′00”.

La investigación tuvo por objetivo la determinación del potencial de licuación del suelo en el área de la ciudad de Managua para la ordenanza territorial, planificación física y constructiva dentro esta región del pacífico de Nicaragua. O bien para usos por la industria de construcción de infraestructura de transporte y edificación urbana; empresas y normativas constructivas estatal o privada; el desarrollo de la cultura de protección civil; la gestión del riesgo; los proyectos de inversión económica; la generación de conocimientos actualizados provechosos por académicos e investigadores de universidades, instituto politécnicos, centro de investigación, entre otros

El sitio con forma cuadriforme, se seleccionó por la disponibilidad de datos técnicos, es un área de fácil acceso, zona de interés comercial e industrial, con amplio desarrollo geográfico. Managua, con *1,850,000 habitantes aproximadamente (tasa alta de densidad poblacional), es considerado por el GSHAP (Global Seismic Hazard Assesment Program, 1999) como una zona con alta amenaza sísmica, que se incrementa por las condiciones locales del suelo y características dinámica de los sismos acompañada de poco más o menos 10 fallas geológicas activas.

II.- Hipótesis y objetivos

Objetivos:

Compilar y evaluar los datos geotécnicos existentes en el área de estudio que justifique la realización de mapa de suelos licuables.

Reconocer en el terreno evidencias geológicas y físicas superficiales de licuación del suelo.

Proponer un método para el análisis de licuación potencial del suelo basado en correlaciones numéricas y gráficas reales de las propiedades dinámicas de los suelos considerando mediciones resultantes de ensayos SPT

Verificación del método propuesto en un caso real, como la ciudad de Managua, en el cual el autor de esta investigación estuvo involucrado.

Hipótesis:

-Muchos de los daños en las obras de ingeniería bajo condiciones reales muestran
vulnerabilidad en sus cimientos con la licuefacción del suelo por la dificultad de observar el
mecanismo evolutivo de tal proceso geológico durante sismos
Importantes.

-La variabilidad de la carga sísmica induce en la fase suelo estructura comportamiento no
lineal e histérico que conlleva a la degradación mecánica del suelo

-Los mecanismo de rotura y deformación condicionan el ensayo Analítico, siendo contrario en caso de las pruebas en campo

III.- Grado de innovación previsto

Se presentan las aportaciones originales generadas de esta tesis doctoral como la forma de aplicación de la metodología para valoración cuantitativa y atributiva de los parámetros y propiedades dinámicas condicionante de la licuación del subsuelo en la ciudad de Managua; la propuesta de umbrales de velocidad de onda de corte, tipificación de suelos y períodos fundamentales de vibración del suelo, teniendo en cuenta artículo 25 relativo a la Influencia del Suelo y Períodos del Edificio recogidos en acápite de “Normas Mínimas para Determinar la Carga debida a Sismos” del Reglamento Nacional de la Construcción hasta la fecha vigente; la propuesta de clasificación y descripción de valores de módulo cortante y densidad relativa a partir de modelación numérica específica. La evaluación de información dinámica y geotécnica de suelos y rocas locales aplicando programa de cómputo SPSS V. 10 y STATS TM V.2. La evaluación de potencial de licuación de suelos, tenacidad mecánica y consistencia de suelos empleando software ArcGis 9.3. Las matrices y diagramas de relación doble para valoración de información cualitativa y numérica obtenida del análisis estadístico-matemático. Para la realización de este trabajo se ha aplicado técnicas de estadísticas descriptivas, iconográfica, escalograma Likert y modelos matemáticos distintivos.

IV.- Metodología y diseño experimental

4.1.- Etapa organizativa

Se compiló y analizó la información relevante, y necesaria siguiendo criterios lógicos y adecuados al problema que aquí se aborda basado en fuentes documentales (especialmente, datos geotécnicos de las importantes zonas de la ciudad capital), y modelos cartográficos disponibles en el país (universidades, institutos politécnicos, instituciones académicas, centros de investigación y bibliotecas).

Se realizan consultas a especialistas ingenieros de suelos y sísmicos nicaragüenses e internacionales sobre el tópico abordado en la presente investigación doctoral

Se preparan mapa de ubicación geográfica que englobe el área estudiada a escala 1:180,000 usando fuentes de datos SIG del Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales de años anteriores.

El sitio investigado con forma casi paralelogramo ocupó superficie cuadrática de considerable extensión, siendo el tamaño de la muestra representativa el 100% del área estudiada.

En este estudio, se aplicó técnicas geotécnicas e iconográficas, procedimientos geo-estadístico para la representación visual de resultados apoyados de programas informáticos (STATS TM V.2; SPSS V.13, AutoCad, SismoEstruct, Liquiter V. 8, ArcGis 9.3, entre otros), procedimientos de ensayos in situ del SPT. Se aplican modelos matemáticos específicos {Vs = 89.8N0.341; G = densidad* Vs2 ; y otros}, entre otros., apoyados de equipos de medición electrónica.

4.2.- Etapa Analítica

Se clasifica y valora las velocidades de ondas de corte para la ciudad de Managua usando criterios técnicos estándares reunidos en la publicación “Análisis del Comportamiento Dinámico de los Suelos durante Sismos en el Área de Managua, Nicaragua”, de Moore (1990), y “Análisis de Espectros de Respuestas en el Área de Managua de la Ciudad de Managua” de Parrales (2001).

Se obtuvo información aprovechando la base de datos geotécnicos de más de 1,220 ensayos experimentales y en campo realizados en esta última década. La información geotécnica procede parte de estudios geotécnicos, e investigaciones de zonación sísmicas realizadas en la Ciudad de Managua. La base de datos contiene mediciones de campo sobre parámetros dinámicos del subsuelo, que resultan de ensayos de penetración estándar (NSPT).

A su vez, se aplica la correlación cuantitativa propuesta por Imai y Fumoto (1975) para la obtención de velocidades de ondas de corte y módulo cortante. De esto, se obtuvieron múltiples mapas temáticos a escala detalle.

Hay que enfatizar que los datos de entrada al modelo numérico planteado por Imai y Fumoto (1975) se obtuvieron de los estudios de zonificación geotécnica y sísmica realizado en Managua (Díaz, H., y Téllez, C. ,1994; Martínez, B. 1977; Ministerio de Infraestructura y Transporte, 1997; Pérez, V. ,1973; Valera, J. ,1973; Zapata, R. 1984; y otros).

No obstante, se determinó por el autor de la presente investigación, modelos matemáticos de velocidad de corte y modulo cortante en función de números de golpes suministrado al subsuelo de Managua. En este estudio doctoral se contó con colaboración Germán Obando, Ingeniero Civil, cuyas de interés son ingeniería del Suelo y mecánica estructural.

Es preciso mencionar que aquellas zonas de la ciudad donde se presenta exigua cantidad de medición geotécnica se reforzarán con modelo matemático concretas.

Se zonificó el área de estudio en función de parámetros dinámicos (velocidades de corte, modulo cortante y otros) de igual valor apoyados de herramienta informática ArcGis 9.3, que permitió diferenciar zonas o suelos licuables con diferentes niveles de susceptibilidad.

4.3.- Etapa de Campo

Se reconoció, documentó iconográficamente, dimensionó y geo-localizó evidencias físicas en el terreno sobre características y/o condiciones extrínseco e intrínseca de suelos licuables del área estudiada, aprovechando las condiciones de accesibilidad al mismo. Se identifican estructuras sedimentarias impresas en el subsuelo (indicativo de licuefacción), como huellas de volcanes de arenas, sand blow (arenas movedizas), los diques clásticos y los sill clásticos. Se realizan mapas temáticos a escala detalle apoyado de ArcGis 9. Se obtuvo datos usando criterios y clasificaciones estándares de la Ingeniería Geológica

4.4.- Etapa de procesamiento e interpretación de datos

Se dio tratamiento, análisis estadístico matemático y descriptivo, y presentación (gráficos, diagramas, histogramas, tablas y otros) de los datos geológico y geotécnico (especialmente, parámetros dinámicos influyentes) para determinar el potencial de licuación del terreno sometidos a movimientos sísmicos usando métodos gráficos y estadístico apoyado de programas informáticos SPSS versión 10 , FLAC, y STATS TM V.2 y Escalograma LIKERT. Se representó visual y numéricamente en unidades porcentuales conjunto de datos cuantitativos y cualitativos con vista describir las características sistémicas locales.

4.5.- Etapa de Oficina

Por último se elaboró documento final para Doctorado en Geología y Gestión Ambiental de los Recursos Minerales presentado a la Sede Iberoamericana Santa María La Rábida, Universidad Internacional de Andalucía (UNIA) de Huelva, España. Este documento plasma las etapas del proceso investigativo con sus respectivos recursos ilustrativos (numéricos, cartográficos, descriptivos e interpretativos), análisis de la situación, resultados, conclusiones, recomendaciones y anexos.

V. Resultados Obtenidos

En esta sección parte se plantean los producto del análisis y el tratamiento de datos. Asimismo, se representan los hallazgos encontrados de este presente estudio doctoral a través de tablas, gráficas, diagramas, cuadros y mapas.

A partir de la metodología propuesta apoyada de múltiples técnicas modernas, se permite obtener los siguientes productos:

Mapa de áreas de licuación en Managua resultante del análisis de datos procedentes de ensayos geotécnicos in situ, y en laboratorio.

Memoria de cálculos sobre la ingeniería geotécnica, geológica y sísmica de la estructura del subsuelo local.

Mapa de efectos de licuación en suelos capitalinos. Según datos aportados por el presente Estudio, los sitios propensos a licuarse ocupan la zona costera del lago Xolotlán en la región Norte de Managua (por ejemplo, el Teatro Rubén Darío, Linda Vista, Julio Martínez, Edificio Silvio Mayorga, San Isidro, Altos de Santo Domingo, Altagracia, UNAN-RURD). Sugiriendo un comportamiento dinámico distinto a otros lugares de la ciudad, en que es notorio las evidencias física en superficie del proceso de licuación por sismos importantes. Este resultado es corroborado con estudios realizados por Moore (1,990), y Parrales et. al. (2001).

Propuesta de un Modelo conceptual sobre la determinación del potencial de licuación del suelo basado en correlaciones analíticas, y parámetros dinámicos del subsuelo de Managua.

Mapa del potencial de licuación en el área de la Ciudad de Managua. Se indican las zonas susceptibles de Managua a procesos licuables, en que se muestra un desarrollo preferente al Noroeste y Sur del territorio investigado.

Productos cartográficos, numéricos, interpretativos y conceptuales.

VI- Breve reseña bibliográfica

•B. Nuhfer, E. et. al. (1997). Guía Ciudadana de los Riesgos Geológicos. Editado por L. Suárez & M. Regueiro. Ilustre Colegio Oficial de Geólogo de España. Madrid. 196p.

•Badillo, J y Rodríguez, R. (2006). Mecánica de suelos I: Fundamentos de la Mecánica de Suelos. Editorial LUMUSA. México. 644p.

•Barrantes, R. (2000). Investigación. Un camino al conocimiento: Un enfoque Cuantitativo y Cualitativo. Editorial Universidad Estatal a Distancia (EUNED). San José. 264p.

•Berry, M., y Reid, D. (1993). Mecánica de suelos. Editorial McGraw-Hill. Bogotá, 415p.

•Bozorgnia, Y. & V. Bertero, Vitelmo.-editor (2004). Earthquake engineering: from engineering seismology to performance-based engineering. CRC Press LLC/Internacional Code Council. United State of America.

•Byrne, P. (2003). Earthquake Induced Damage Mitigation from Soil Liquefaction.

•Cameron I. (2001). Young volcans Tephra stratigraphy near the Nejapa crater of Managua, Nicaragua Internal Report, Department o Geosciences, University of Iowa, Iowa City. 30p

•Catastro e Inventario de Recursos Naturales (1971). Geología y Levantamiento de Suelos de la Región Pacífica de Nicaragua: Descripción de suelos. Volumen II. Managua. 592p.

•Chen, W.-editor (1999). Structural Engineering Handbook. CRC Press LLC. United State of America.

•Chen, W. & Scawthorn, C.-editor (2002). Earthquake Engineering Handbook. Hawai University. United State of America.

•Dashkó, R., y Kagán, A. (1980). Mecánica de suelos en la práctica de la geología aplicada a la ingeniería. Editorial MIR-Moscú. Moscú, 257p.

•Davis, M., y Masten, S. (2005). Ingeniería y Ciencias ambientales. Editorial McGraw Hill. México. 750p.

•Fernández, A. y Crumley, A. (2000). Estudio del Riesgo de Licuación para Represa de Río Blanco: Comparación entre Metodologías existentes. Geotechnical Engineers (Geoconsult, Inc.). San Juan, 12p.

•González, L., Ferrer, M., Ortuño, L., y Otero, C. (2002). Ingeniería Geológica. Editorial PEARSON EDUCACIÓN. Madrid. 744p.

•Henríquez, C. (2007). Mejora de terrenos potencialmente licuables con inyecciones de compactación. Tesis Doctoral. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Camino, Canales y Puertos. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid. 691p.

•Hodgson, G. (2000). Geología Regional de Nicaragua: Introducción al Léxico Estratigráfico de Nicaragua. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN, Managua). Managua. 184p.

•Hradecky P., Hayliceck P., Navarro M., Novak Z., Stanik E., y Sebesta J. (1997). Estudio para el Reconocimiento de la Amenaza Geológica en el Área de Managua, Nicaragua CGU/INETER. Praga-Managua.230p

•Instituto Tecnológico Geominero de España (2000). Reducción de Riesgos Geológicos en España. Editorial Instituto Tecnológico Geominero de España / Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Madrid. 202p.

•López, S. (2005). Modelización geomecánica de los procesos de densificación, licuefacción y movilidad cíclica de suelos granulares sometidos a solicitaciones dinámicas. Tesis Doctoral. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Camino, Canales y Puertos. Universidad de Castilla-La Mancha. Ciudad Real. 271p.

•López, S. (2007). Back-analysis of liquefaction in the 2006 Mozambique earthquake. Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards. Taylor & Francis. London. 14p

•López, S. (2008). Application of numerical tools for the modelling of granular soil behaviour under earthquakes: the state-of-the-art. Nova Science Publishers. In: Earthquake Engineering: New Research. 41p.

•Kayen, R. et al (2004). Global Shear Wave Velocity Database for Probabilistic Assessment Initiation of Seismic-Soil Liquefaction. DRAFT for 11th International Conference on Soil Dynamics & Earthquake Engineering, Berkeley, CA 7p.

•Moore, F. (1990). Análisis del comportamiento dinámico de los suelos durante sismos en el área de Managua. Facultad de Ciencias. Escuela Centroamericana de Geología. Universidad de Costa Rica. San José. 102p.

•Obando, T. (2008). Valoración del Impacto ambiental generado por la explotación minera a arenas volcánicas al Suroeste de Cerro Motastepe, Managua-Nicaragua. Tesis de Maestría. Universidad Internacional de Andalucía. Editorial Common Creative/ Huelva. 159p.

•Parrales, R., y Picado, M. (2001). Análisis de Espectro de Respuesta en el área de la Ciudad de Managua. Facultad de Tecnología de Construcción. Universidad Nacional de Ingeniería. Managua. 192p.

•Parra, D. (2000). “Licuación del Suelo y Resistencia Cíclica”. Asociado FIC-UNI, Ingeniero de Proyectos Vector Perú S.A.C.

•Peck, R., Hanson, W., y Thornburn, T. (1991). Ingeniería de Cimentaciones. Editorial LIMUSA. Quinta edición. México. 557p.

•Rennat, E. y Miller, S. (1997). Guía ambiental para la estabilidad de taludes de depósitos de desechos sólidos de Minas. Ministerio de Energía y Minas de Perú. Perú.

•Rico, A. y Del Castillo, H. (1988). Ingeniería de Suelos en las vías terrestres Vol. 1. Editorial LIMUSA. México, 459p.

•Sampieri, R.H., Collado, C.F., y Lucio, P. B. (2006). Metodología de la Investigación. 4ta edición. Editorial McGrawHill Interamericana. México.850p.

•Sauter, F. (1989). Fundamento de Ingeniería Sísmica: Introducción a la Sismología. 1ra edición Cartago. Editorial Tecnológica de Costa Rica. Cartago. 269p.

•Segura, F. (2008). Zona de Subducción y Sismicidad: análisis de su comportamiento entre 1992 y 2008. Revista Tierra edición Nº 12. Páginas 08 - 12.

•Youd, T. (1977). Packing Changes and Liquefaction Susceptibility. Journal of the Geotechnical Engineering Division, 103: GT8, 918 / 922

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OBSERVACIONES

 Detalles sobre la tesis doctoral completa, y editada por la Universidad Internacional de Andalucía
(Huelva, España) dirigirse con el autor de trabajo doctoral, o bien, con autoridades académicas de
la Universidad. Correo electrónico: tobando_geologic@yahoo.com

 El tratado doctoral contiene más 900 páginas, sin incluir sus recursos ilustrativos, y anexos.

Investigación Doctoral, Sin categoría

Propuesta : Análisis del estado actual de la Sismicidad en el Área de la Ciudad de Managua (Managua, Nicaragua)

Por: Tupak Ernesto Obando Rivera

Ingeniero en geología. Master y Doctorado en Geología, y Gestión Ambiental por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España). Especialista en Deslizamientos Volcánicos y No Volcánicos.

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I. Descripción del Documento

El presente consiste en el estudio de la sismicidad instrumental e histórica local; la evaluación de parámetros sísmicos; selección de ecuación de atenuación adecuada; preparación de modelos de fuente sismogeneradora; estructuración de un sistema de información geográfica aplicando elementos de sismología y cartografía.

Este trabajo contribuye al ordenamiento físico y uso del territorio, la ejecución de planes de emergencia en zonas de mayor actividad sísmica, y el refuerzo de obras civiles existentes en el área.

Se propone este sitio por la disponibilidad de datos técnicos conocidos de la Zona de Subducción. A demás, de acuerdo, con instituciones especializadas nacionales, allí reside una cifra considerable de familia que subsiste de la actividad comercial e industrial afectada por sismos superficiales.

II. Metodología de trabajo

a) Compilación y análisis de bibliografía. Revisión de catalogo sísmicos, en que se indiquen
posición, magnitud, profundidad, duración y distribución de sismos históricos e instrumentales.
Revisión de informes técnicos, diarios escritos, monografías universitarias, y otros. Análisis de
datos de laboratorio que se conozca del área de interés.

b) Realización de consultas a especialista en el tema a través de entrevistas, o encuestas de
opinión.

c) Revisión y análisis de mapas geológicos y topográficos a escala 1:50,000. Análisis de fotos
aéreas a escala 1:40,000; revisión de ortomapas, datos sismológicos, e informes
relacionados.

d) Proposición de coeficientes de correlación entre parámetros sísmicos.

e) Procesamiento y análisis de la información aplicando ArcGis 9; AutoCad 2008; Microsoft Excel, y
otros.

f) Discusión de resultados. Presentación de la información sísmica a través de gráficos, mapas,
perfiles, tablas, y otros.

III. Objetivos

3.1. General

Evaluar la sismicidad superficial del área de la ciudad de Managua para contribuir a la reducción del riesgo sísmico, y planificación física de ese territorio.

3.2. Específicos

3.2.1.- Caracterizar sismicamente el sitio de estudio

3.2.2.- Preparar mapa de actividad sísmica a escala 1:3,000, y perfiles. Mostrando la
distribución, profundidad y magnitud Ritcher de los sismos.

3.2.3.- Proponer relación de atenuación sísmica local

2.2.4.- Modelación de fuentes sismogénica que inciden en la región en cuestión.

IV. Resultados esperados

Informe técnicos con resultado del Estudio, ilustrado en gráficos, tablas, perfiles; mapa de sismicidad superficial a escala varia; mapa epicentral de sismos detectados; perfiles mostrando parámetros dinámicos de sismos; propuestas de modelo de fuentes sismogeneradoras, entre otros.

V. Beneficios

Para investigadores, gobierno municipal, organismos no gubernamentales, instituciones de gobierno, universidades, inversionistas, y millón y medio de habitantes de Managua, al ofrecer conocimientos teóricos y prácticos actualizados sobre la sismicidad superficial de esta municipalidad. Esto contribuye a la planificación física, y prevención y mitigación de desastres; protección civil, y asistencia en caso de sismos en Managua. De igual manera, permite el mejoramiento del Reglamento Nacional de la Construcción; aporta criterios para evaluar pérdidas o daños físicos, y zonación del territorio ante sismos importantes.

Sin categoría

Se necesita un Estudio Sismogénico de la Falla Sísmica de Mateare (Managua, Nicaragua)

Por: Tupak Ernesto Obando Rivera

Ingeniero en geología. Master y Doctorado en Geología, y Gestión Ambiental por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España). Especialista en Deslizamientos Volcánicos y No Volcánicos

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Con este trabajo se pretende saber cuál es la potencia sísmica impuesta por la Falla Sísmica de Mateare a su ambiente geológico después de la generación de sismos locales a través de datos dinámicos, espaciales, funcionales, numéricos y geológicos de sismos.

I. Objetivos

a) Establecer parámetros dinámicos de sismos superficiales del área en cuestión.

b) Cartografiar y reconocer en el terreno, las evidencias geológicas de la actividad sísmica local

c) Construir un modelo sobre la sismicidad del territorio de interés.

d) Cuantificar la capacidad generadora de sismos por la falla geológica Mateare.

II. El Por qué del Sitio o Razones de la Investigación

Después de previa interpretación de imágenes aéreas, se revelan las características morfológicas y deformacionales del relieve de considerable acentuación, siendo confirmado a través de la distribución de curvas de nivel reconocida en mapa topográfico a escala 1:2,000.

La Falla Mateare, localizada en el límite Oeste de la Ciudad de Managua, es una de las expresiones topográficas de mayor longitud alcanzando los 72 kilómetros. Permitiendo posterior a su última activación, el almacenamiento de sufiente energía potencial para transformar la geología local e infraestructura socioeconómica de la municipalidad ante sismos.

La ineludible necesidad de establecer preceptos sísmicos y geológicos para la selección de sitios seguros destinados a la construcción de puentes, carreteras y estructuras singulares.

Posteriormente, contribuir con la planificación física, uso del suelo y mejoramiento de actuales normas técnicas.

Por último, fortalecer las medidas de mitigación, planes de prevención y protección civil durante sismos superficiales en la Falla Sísmicia de Mateare.

III. Método de trabajo

a) Compilación y análisis de poblaciones de fracturas superficiales en el terreno donde se emplaza
la falla sísmica Mateare. Reconocimiento de cambios de los cursos de aguas superficiales.

b) Análisis de imágenes aéreas, modelos digitales del terreno, y análisis geomorfológico
mostrando cambios de pendiente, formas de la red de drenaje con miras a detectar sitios
propenso de experimentar movimientos sismicos.

c) Análisis de parámetros sísmicos locales (mes/año), en que se indique localizaicón, profundidad,
magnitud, duración y distribución de sismos históricos e instrumentales. Para ello, se solicita el
empleo de datos obtenidos de estaciones sísmicas locales a cargo de instituciones
especializadas nacionales.

d) Localización en un mapa de escarpes de terreno, fisuras, basculamientos de estratos, roturas
superficiales, curvaturas de ríos y expresiones topográficas marcadas en sitios coincidentes con
la ubicación de epicentros de sismos superficiales.

IV. Referencia

Datos aportados cortesía de T. Obando, 2009.

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Propuesta de Rutas de Evacuación ante peligros por Caída de Cenizas y Flujos Piroclásticos en la Isla de Ometepe (Rivas, Nicaragua)

Por:

Tupak Obando1
Martha Navarro2

1Ingeniero en Geología. Master, y Doctorado en Geología por la Universidad Internacional de
Andalucía (Huelva, España). Especialista en deslizamientos volcánicos y no volcánicos.

2 Ingeniero Civil. Especialista en Vulcanología.

______________________________________________________________________________

I. Introducción

El presente informe tiene por objetivo la explicación, aplicación y técnicas utilizadas para implementar las rutas de evacuación en la Isla de Ometepe (Rivas), especialmente, en las zonas de Volcanes, Concepción y Maderas.

Para esto, los especialista en el tema realizan trabajos al localizar las rutas de evacuación en pos de usar mapas de amenazas por caídas de cenizas y flujos piroclásticos en la Isla.

En esta actividad también, participan pobladores de comunidades afectadas, así como delegados de instituciones especializadas nacionales y regionales.

II. Metodología de trabajo

En base a los mapas de amenazas, se analizó el impacto que estas amenazas de caída de cenizas representan a las comunidades de dos municipios que rodean el volcán Concepción como son Altagracia y Moyogalpa.

A su vez, se consideró las áreas principales que cubren las cenizas, más las rosas de vientos para analizar cuál sería el impacto principal que tendrían las caídas de cenizas si se producían según un tiempo y un altura principal de la columna e cenizas y la dirección y velocidades del viento.

Asimismo, se prepararon dos mapas principales tomando en cuenta que el patrón de vientos tiene varias dirección principales según en las fechas que ocurren la actividades eruptivas.

Seguidamente, se procedió a crear las rutas de evacuación según las características arriba mencionadas de lo que resultaron mapas de zonificación, y de rutas de evacuación.

El trabajo consistió en realizar las explicaciones de tipo de amenazas, las características del mismo, tomando en cuenta las consideraciones necesaria para entrar a crear las zonación y las posible rutas de Evacuación.

Finalmente, se tomó en cuenta todos los municipios con sus cabeceras municipales, los principales puertos existentes, la infraestructura existente, los medios que se podrían usar y estrategias necesarias para la reubicación de las poblaciones a lugares más seguros.

III. Resultados

Se obtuvo mapa en que se muestra los meses de febrero, marzo, junio y julio, en donde el comportamiento del viento cambia de ser los vientos preponderantes únicamente hacía el oeste, se producen rachas que indican que el viento tendría direcciones NE. En este mapa se indican las posibles columna de cenizas que se podrían conformar teniendo direcciones de N23ºE y N35º E. Estos vientos tienen altura en los meses de:

Febrero 6435m – 1523.
Marzo 6210 - 11,597m
Junio 7635m – 5828m
Julio 7593 – 8623m

Por lo tanto las zonas afectadas están tomadas en las zonas predominantes al Oeste y una franja de NE. Las rutas de evacuaciones propuestas están en función de cubrir las zonas de la Isla Ometepe.

Según el mapa ya referido, las rutas de evacuación están contempladas en el mapa, en función de apoyar a las poblaciones a encontrar puntos de auto-evacuación (especialmente en movilizaciones a pie). Estos puntos se indican en mapa através de flechas que señalan hacía donde tendrá la población puntos de concentración, para después ser trasladados por las autoridades a refugios establecidos claramente en volcanes Concepción y Maderas (Isla de Ometepe, Rivas)

Por otra parte, en otro Mapa, se presentan la zonación de posibles erupciones volcánicas en periodos comprendidos entre los meses Abril y Agosto con alturas aproximadas entre los (3256m – 1078) en Abril; (8364 - 9975) y (5.7 - 7558) para el mes de agosto, según los resultados del análisis de vientos, las afectaciones se presentan en este otro mapa. En este producto, se presentan las direcciones preponderantes que tomarían las columnas de cenizas, con direcciones N 62ºE,, si estas erupciones ocurrieran en los meses descritos. Según los resultados las rutas de evacuación están contempladas en este segundo mapa, en función de apoyar a las poblaciones a encontrar puntos de auto-evacuación (especialmente en movilizaciones a pie). Estos puntos están descritos con flechas punteadas que indican hacía donde tendrá la población puntos de concentración, para después ser trasladados por las autoridades a refugios establecidos claramente en la parte N – NE del volcán Concepción y el puerto de San José de Sur, al Sur del volcán.

Hay que mencionar que este segundo mapa, contempla el análisis del peligro por flujos piroclásticos en el Área del Volcán Concepción y sus alrededores con vista a establecer rutas de auto-evacuación para su uso por pobladores de la Isla a fin de poner a salvo sus vidas. Para esto se realizó lo siguiente:

a) En mosaico de mapas topográficos de Moyogalpa (Código índice: 3050-I) , San José del Sur (Código índice: 3050-II) y Las Palmas (Código índice: 3150-III) a escala 1:50,000 datum WGS 84 del año 1988 editado por Ineter se dibujó y pintó 13 flujos piroclásticos procedentes del volcán Concepción propuestos por Delgado, H. et.al., (2,000), con dispersión espacial del material entre 50 (tono rojo) y 100 metros (tono naranja)

b) A su vez, se aplicó el modelo digital del terreno (MDT) con resolución óptima desde 90 metros de alto propuesto por la NASA (2,003) para resaltar las características fisiográficas, elevaciones topográfica, y planicies volcánicas de la Isla de Ometepe, en las cuales se destacan la infraestructura física del lugar, dos centros eruptivos importantes (El Concepción y El Maderas), núcleos poblacionales concentrados y dispersos, entre otros.

c) Posteriormente, se delimitó el borde de cada flujo piroclástico con un trazo discontinuo color oscuro, este representa la incidencia que tiene la onda de calor emitida por el flujo en el entorno geográfico considerado, siendo de acuerdo con datos aportados por la estadística volcánica, el valor de influencia ≥ 10 metros en márgenes laterales y frente del flujo piroclástico.

d) Seguidamente, se delimitó, y pintó en color verde los núcleos poblacionales ubicados en los alrededores del Volcán Concepción, entre estos Moyogalpa, Altagracia, La Chirca, San José del Sur, Los Ramos, Urbaite, y otros. Esta información es de mucho provecho para hacer efectiva y rápida la evacuación en esos lugares, pero ello solicita ser complementada con información disponible en oficina encargada del registro catastral de cada municipalidad en la Isla, entre la información importante conocer están datos demográficos, el diseño y cantidad de edificaciones locales, su distribución espacial, y otros.

e) Luego de horas de debate por parte de participantes del taller, se consensuó que el trazo de las rutas de evacuación en la Isla Ometepe, especialmente, en el área del volcán concepción fuesen los sitios ubicados en las orillas de la isla, o bien, los puertos lacustre más próximo, por ejemplo Moyogalpa o Altagracia. Igualmente, se propuso el traslado de persona hacia lugares seguros en los alrededores del Volcán Maderas.

Es preciso mencionar que los criterios seleccionado para el
establecimiento de las rutas de evacuación son:

- Accesibilidad buena del terreno
- Vía rápida y corta hacia lugares seguros
- Acceso próximo a zonas de refugios, alimentación, protección civil y disponibilidad de medios
(telefonía, electricidad, agua potable, y comunicación terrestre), mientras llega personal de
rescate
- Ruta que comunique poblados, permitiendo reunir cantidad considerable de personas que
estén sobre el trayecto o recorrido propuesto (puntos focales, véase mapa No 3), para dar
respuesta efectiva de rescate.
- La dirección del movimiento descrito por el flujo piroclástico más próximo, así como las
características propias de estos.

Apoyados de imagen satelite se observa desde toma aérea, trazos color verde indicando las rutas de evacuación alternas considerando parte de los criterios antes descritos, sobre todo, se definieron estas vías en función de:

 La concentración de personas (reunidas en puntos focales, véase Mapa No 3)
 Embotellamiento que ocurriese en las carreteras por la demanda y volumen de trafico
vehicular durante la crisis volcánica.
 Su ubicación próxima a puerto lacustre
 Prestación de condiciones favorables para su uso como zona de refugio temporal

f) Posteriormente, se aplicaron conceptos de Sistema de Información Geográfica con ayuda del Software ArcGis 9,0 para la digitalización de capas temáticas espaciales asociados con las rutas de evacuación y la amenaza por flujos piroclásticos. Se establecieron atributos vinculados con el área en km², simbología y descripción basada en criterios del especialista geólogo sobre la base de las observaciones y criterios antes referidos.

g) Por último, se preparó el presente documento explicativo, apoyado de los datos obtenidos y su análisis, los cuales se introdujeron al programa informático mencionado, permitiendo la elaboración de mapa de zonificación y rutas de evacuación en función de la amenaza por flujos piroclásticos.

En documento completo, se integran todos los mapas y/o productos descritos en este web. Estos corresponden a 4 mapas, dos indicando la amenzas por caídas de cenizas y las posibles rutas de evacuación en Isla de Ometepe. Y otros dos, señalan las amenazas por flujos piroclásticos y las posibles rutas de evacuación esa región del Pacífico de Nicaragua. El diseño y la realización estuvo a cargo del Doctor Tupak Obando.

IV. Referencias

Delgado, H. et.al., (2,000). Mapas de Amenaza Volcánica por Caída de Ceniza y Flujos Piroclásticos en Isla Ometepe. Cortesía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). México.

Google (2,008). Imagen Satélite del Área de Isla Ometepe (Rivas, Nicaragua). Cortesía de Google Earth.

Ineter (1988). Mapas topográficos de Moyogalpa (Código índice: 3050-I) , San José del Sur (Código índice: 3050-II) y Las Palmas (Código índice: 3150-III) a escala 1:50,000 datum WGS 84

NASA (2,003). Modelo digital del terreno (MDT) con resolución óptima desde 90 metros de alto. Cortesía de Ineter. Managua.

Recuento fotográfico, y datos aportados cortesía de T. Obando, 2,009.

Recuento fotográficos, y datos aportados cortesía de M. Navarro, 2,009. .

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