Estudio Amenaza y Riesgo Turrialba Costa Rica

7/25/2019 Estudio Amenaza y Riesgo Turrialba Costa Rica

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ESTUDIO PRELIMINAR DE AMENAZASNATURALES EN LA CUENCA DEL RIO

TURRIALBA, CANTON TURRIALBA,COSTA RICA

CAPACITY BUILDING FOR NATURAL DISASTER REDUCTION (CBNDR)REGIONAL ACTION PROGRAM FOR CENTRAL AMERICA (RAPCA)

Turrialba, Julio 2000


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Estudio integral preliminar de amenazas naturales en la cuenca del ro Turrialba, cantn Turrialba, Repblica deCosta Rica, Centro Amrica

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Para mayor informacin contactar:

Dr. Cees van Westen

International Institute for Geoinformation Science and Earth Observation (ITC)

P.O. Box 6, 7500 AA Enschede, The Netherlands

E-mail: [email protected]

Informacion sobre los resultados del proyecto RAPCA pueden ser obtenidos en la pagina de

internet referenciada a continuacin:

http://bb.itc.nl

Username: UNESCOPassword: RAPCA

Seleccione: Organizations in which you are participating: UNESCO RAPCA


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INDICE

PREFACIO .. 1LISTADO DE PARTICIPANTES .. 2

1. INTRODUCCION .. 32. OBJETIVOS ..

2.1 GENERALES .. 42.2 ESPECIFICOS .. 43. CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO3.1 UBICACIN Y CENTROS POBLADOS .. 53.2 CARACTERISTICAS BIOFISICAS .. 63.2.1 Geomorfologa y Suelo .. 74. GEODINAMICA DE LA SUBCUENCA DEL RIO

TURRIALABA4.1 REGIMEN HIDROMETEOROLOGICO .. 104.1.1 Precipitacin .. 104.2 REGIMEN SISIMICO .. 114.2.1 Fallas importantes .. 124.2.2 Historia Ssmica .. 13

4.2.3 Implicaciones Ssmicas en la Ciudad de Turrialba .. 144.3 ACTIVIDAD VOLCANICA .. 164.3.1 Informacin General del Volcn Turrialba .. 164.4 MOVIMIENTOS DE MASA .. 184.4.1 Situacin Actual .. 185. ANALISIS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y

RIESGO5.1 CONCEPTOS .. 195.2 AMENAZA HIDROLOGICA .. 195.2.1 Metodologa para el Anlisis de la Amenaza por

Inundaciones.. 19

5.2.2 Resultados Obtenidos .. 215.2.3 Clculo de Caudales .. 225.2.4 Canales de Drenaje .. 235.2.5 Anlisis de Vulnerabilidad .. 245.3 AMENAZA SISMICA .. 295.3.1 Daos Reportados por el Sismo del 10 de Julio de

1993.. 29

5.4 AMENAZA VOLCANICA .. 325.4.1 Principales Amenazas Volcnicas .. 325.5 AMENAZA POR FLUJOS PIROCLASTICOS .. 335.5.1 Conceptos .. 335.5.2 Metodologa .. 335.5.3 Resultados Obtenidos .. 345.5.3.1 Fotointerpretacin y Observaciones de Campo .. 345.5.3.2 Anlisis Digital .. 355.5.3.3 Zonas de Peligro .. 375.6 AMENAZA POR LAHARES .. 375.6.1 Concepto .. 375.6.2 Metodologa .. 385.6.2.1 Fotointerpretacin y Anlisis de Curvas de Nivel .. 385.6.2.2 Observaciones de Campo .. 395.6.2.3 Anlisis digital .. 405.6.3 Resultados Obtenidos .. 415.6.3.1 Fotointerpretacin y Observaciones de Campo .. 415.6.3.2 Anlisis Digital .. 475.6.3.3 Zonas de Alto Peligro .. 485.7 AMENAZA POR MOVIMIENTOS DE MASA .. 485.7.1 Concepto .. 485.7.2 Metodologa .. 495.7.2.1 Mtodo Indirecto .. 50


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5.7.2.2 Mtodo Determinstico .. 515.7.3 Descripcin del Modelo .. 525.7.4 Trabajo de Campo .. 545.7.5 Resultados .. 555.7.5.1 Definicin de los Distintos Tipos de Movimientos

de Masas en el rea .. 55

5.8 ANALISIS DE VULNERABILIDAD EN LA CIUDADDE TURRIALBA5.8.1 Recoleccin de Informacin .. 575.8.2 Boleta de Trabajo de Campo .. 585.8.3 Elaboracin de Mapas .. 585.8.4 Vulnerabilidad Volcnica .. 605.8.5 Vulnerabilidad por deslizamientos .. 615.8.6 Vulnerabilidad por Inundacin .. 616. MANEJO DE DESASTRES EN LA CIUDAD DE

TURRIALBA6.1 GENERALIDADES .. 656.2 Informacin, Planes de Prevencin, Respuesta y

Gestin del riesgo.. 67

7 CONCLUSIONES .. 738 RECOMENDACIONES .. 779 BIBLIOGRAFIA .. 8510 ANEXOS .. 87


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Estudio integral preliminar de amenazas naturales en la cuenca del ro Turrialba, cantn Turrialba, Repblica de CostaRica, Centro Amrica

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PREFACIO.

En enero de 1,999 la Organizacin de las Naciones Unidas para la Educacin, la

Cultura y la Ciencia (UNESCO, por sus siglas en ingls) estableci un convenio de

soporte financiero de 4 aos de duracin y como parte del Decenio Internacional para

la Reduccin de Desastres Naturales (DIRDN) con el propsito de fortalecer las

capacidades de los pases de Centro Amrica en materia de zonificacin de amenazas

y riesgos. Esta iniciativa de cooperacin fue denominada Programa de Accin

Regional para Centro Amrica (PARCA).

Para garantizar la participacin de los pases centroamericanos la UNESCO decidi

involucrar al Centro de Coordinacin para la Prevencin de Desastres Naturales en

Amrica Central (CEPREDENAC), la cual es la instancia regional oficial encargada de

la coordinacin de actividades relacionadas con la reduccin de los Desastres

Naturales, as tambin se design al Instituto Internacional de Levantamientos

Aerospaciales y Ciencias Terrestres (ITC, por sus siglas en ingls) y a las

Universidades de Utrech y Delft de Holanda para cumplir las funciones de Secretara

General del Programa.

El propsito del Plan de Accin Regional es fortalecer la capacidad de toma de

decisiones de los pases centroamericanos en materia de reduccin de desastres

naturales, utilizando informacin tcnica y cientfica para el desarrollo de metodologas

participativas. Esto se lograra a travs del entrenamiento de expertos en el campo de

las amenazas naturales como actividad ssmica, actividad volcnica, deslizamientos e

inundaciones, as como en el uso de metodologas de zonificacin de amenazas y

riesgos basadas en Sistemas de Informacin Geogrfica.

La primera actividad del Programa consiste en la conformacin y entrenamiento de unequipo de 19 expertos de Centro Amrica y Repblica Dominicana quienes realizaran

un estudio integral preliminar de las amenazas naturales que afectan la regin de

Turrialba, as como un anlisis de vulnerabilidad y manejo de emergencias en la zona

urbana, cuya metodologa y resultados se presentan en el presente Informe, y

posteriormente sern probados y validados en el resto de pases con el propsito de

desarrollar una metodologa de zonificacin de amenazas y riesgos aplicable en

Centro Amrica y el Caribe.


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GRUPO DE ZONIFICACION DE AMENAZASLISTADO DE PARTICIPANTES

Expertos de Centro Amrica y El Caribe

Nombre Institucin Pas E-mailMalikah Cardona Ministerio de Recursos Naturales,

Ambiente e IndustriaBelice [email protected]

Mara Calzadilla Direccin General de Minera Rep. Dominicana [email protected] Snchez Secretara de Agricultura Rep. Dominicana [email protected] Barillas Coord. Nac. para la Reduccin de

DesastresGuatemala [email protected]

Estuardo Lira CATIE-ESPREDE-MAGA Guatemala [email protected] Rodrguez Coord. Nac. para la Reduccin de

DesastresGuatemala [email protected]

Giovanni Molina Direccin Gral. de Recursos NaturalesRenovables

El Salvador [email protected]

Jos Deras Instituto Geogrfico Nacional El Salvador [email protected] Rivera Centro de Investigaciones

Geotcnicas

El Salvador [email protected]

Gonzalo Fnes Comisin Permanente deContingencias

Honduras [email protected]

Jorge Fnez Fondo Hondureo de Inversin Social Honduras [email protected] Cruz Secretara Tcnica y de Cooperacin

InternacionalHonduras [email protected]

Isidro Jarqun Instituto Nicaraguense de EstudiosTerritoriales

Nicaragua [email protected]

Chester Prez Instituto Nicaraguense de EstudiosTerritoriales

Nicaragua [email protected]

Douglas Salgado Com. Nac. de Prevencin de Riesgosy Atencin de Emerg

Costa Rica [email protected]

Sergio Barrantes Instituto Nacional de Vivienda yUrbanismo

Costa Rica [email protected]

Alvaro Clment Instituto Costarricense de Electricidad Costa Rica [email protected] Ortega Sistema Nacional de Proteccin Civil Panam [email protected]

Leonidas Rivera Universidad Tecnolgica Panam [email protected] y Staff Acadmico

Nombre Institucin Pas E-mailDr. Niek Rengers ITC (Director Programa) Holanda [email protected]

Ir. Mark Noort ITC (Admon. Programa) Holanda [email protected] Kalf ITC (Secretaria Programa) Holanda [email protected]

Dr. Theo Van Asch Universidad de Utrecht (Desliz.) Holanda [email protected]. Luc Boerboom ITC Holanda [email protected]

Dra. Nanette Kingma ITC (Deslizamientos) Holanda [email protected]. Jan Nieuwenhuis Universidad de Delft (Hidrologa) Holanda [email protected]

Ir. Siefko Slob ITC-Delft (Vulcanologa) Holanda [email protected]

Ivo Thonon Universidad de Utrecht Holanda [email protected]. Koert Sijmons ITC (Cartografa) Holanda [email protected]. Rob Soeters ITC-Delft (SIG) Holanda [email protected]

Dr. Cees van Westen ITC (ILWIS) Holanda [email protected]. Leon Wijnker IWACO BV (Hidrologa) Holanda [email protected]

Dr. Rutger Wahlstrm Instituto GFZ Potsdam (Ssmica) Alemania [email protected]


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1. INTRODUCCION.

La regin centroamericana es una zona de alta incidencia de fenmenosnaturales que normalmente provocan desastres de gran magnitud con la

consiguiente prdida de vidas humanas, valores materiales, interrupcin del

crecimiento econmico y deterioro de entornos ambientales.

Estadsticamente, los fenmenos que muestran el mayor grado de recurrencia

en la regin son los de tipo hidrometeorolgico (inundaciones, tormentas

tropicales y huracanes), deslizamientos de masa, actividad volcnica yactividad ssmica por lo que en los ltimos aos se han invertido una gran

cantidad de recursos en medidas de mitigacin y reduccin de los daos que

causan.

Una de las herramientas ms importantes para el diseo y formulacin de

polticas y estrategias que permitan la reduccin de la vulnerabilidad y el nivel

de riesgo de la poblacin es la zonificacin de las amenazas mediante laelaboracin de mapas regionales y locales, los cuales pueden ser utilizados por

los planificadores urbansticos, gobiernos y autoridades locales para la

regulacin del uso del suelo y la elaboracin de Planes de Desarrollo.

El presente Informe contiene los resultados obtenidos luego del estudio integral

de las amenazas naturales que afectan la regin de Turrialba el cual se realiz

con la colaboracin del Grupo de Zonificacin de Amenazas del Programa deAccin Regional para Centro Amrica (UNESCO-CEPREDENAC-ITC) a travs

de trabajo de campo en la zona y la recopilacin y anlisis de informacin

utilizando la tecnologa de los Sistemas de Informacin Geogrfica,

especficamente el programa ILWIS y PC Raster desarrollados por instituciones

de investigacin de Holanda.


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2. OBJETIVOS.

2.1 GENERALES.

Evaluar las principales amenazas naturales de la cuenca del ro Turrialba

mediante la recopilacin y anlisis digital de informacin existente,

reconocimiento de campo y zonificacin espacial de amenazas utilizando la

tecnologa de los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG).

Desarrollar una metodologa de evaluacin y zonificacin de amenazas

naturales aplicable en los pases de Centro Amrica y El Caribe y que

pueda ser utilizada por las Comisiones e Instituciones Nacionales deEmergencia y de Gestin de Riesgo para la formulacin de polticas y

estrategias de reduccin de Desastres Naturales.

Elaborar los mapas de amenaza por inundacin, movimientos de masa,

actividad volcnica y actividad ssmica en la cuenca del ro Turrialba y el

mapa de vulnerabilidad ante inundaciones de la ciudad de Turrialba.

2.2 ESPECIFICOS.

Determinar y zonificar las reas susceptibles a inundaciones de la ciudad de

Turrialba y posibles estrategias de correccin del problema.

Determinar y zonificar la amenaza por flujos piroclsticos y lahares en la

cuenca del ro Turrialba debido a la actividad del volcn Turrialba.

Determinar y zonificar la amenaza por deslizamientos en las reas aledaas

a la ciudad de Turrialba.

Determinar el grado de amenaza ssmica en la ciudad de Turrialba y

recomendar acciones que permitan reducir la vulnerabilidad de la poblacin.


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3. CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO.

3.1 UBICACIN Y CENTROS POBLADOS.

La cuenca del ro Turrialba est ubicada en la provincia de Cartago, abarcando

parte de los cantones de Jimnez, Alvarado y Turrialba, entre los paralelos 10

0000 9 5254 de latitud norte y los meridianos 83 4000 80 4900 de

longitud oeste (Fig. 3.1) y comprendida en las hojas Tucurrique e Istar, escala

1:50,000 del Instituto Geogrfico Nacional.

Figura No. 3.1 Ubicacin de la cuenca del ro Turrialba, provincia de Cartago,

Costa Rica.

La cuenca del Turrialba abarca una superficie de 115.35 km2, incluye las

subcuencas del ro Aquiares, Azl, Blanco y Colorado, y a su vez es parte de la

gran cuenca hidrogrfica Reventazn-Parismina que comprende una superficie

de 2,945.28 km2,que equivale al 5.19% del territorio nacional.

Dentro de la cuenca estn incluidos los poblados de Turrialba, San Rafael,

Pueblo Nuevo, Recreo, Noche Buena, San Juan Norte, Alto Victoria,


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Esmeralda, Santa Rosa, Verbena Sur, Ro Claro, Aquiares, San Rafael,

Carmen, Santa Cruz y Pastora, los cuales estn interconectados por carreteras

asfaltadas de carriles sencillos y caminos de terracera.

3.2 CARACTERISTICAS BIOFISICAS.

El clima de la cuenca est bsicamente gobernado por la temperatura,

humedad relativa y la precipitacin pluvial. Segn Garca (1990) la temperatura

entre 1,968 a 1,986 en la estacin CATIE (95300-833800) present un

valor promedio de 26.44 C con valores mnimos de 25.07 C durante el mes de

enero y mximos de 27.63 C en el mes de mayo, con variaciones mensuales

no mayores de 2 C (rgimen isotermal) y diarias de 8 C en promedio. Lahumedad relativa promedio alcanz el 87.60% con valores mnimos mensuales

de 85% en marzo y mximos de 89.50% en noviembre.

El rgimen pluviomtrico es muy variable ao con ao, sin una estacin seca

bien definida sino solamente una disminucin de las lluvias en los meses de

febrero, marzo y abril pero con excesos de humedad ocasionalmente

considerables durante el resto del ao. Los mximos niveles de precipitacin se

dan durante los meses de junio y diciembre, aunque las mximas extremas

registradas corresponden a abril y diciembre de 1,970 con 618 mm y 1,249.90

mm, respectivamente.

La cueca alta presenta una estructura productiva basada en la produccin de

leche por lo que el uso de suelo predominante es de pastizales, mezclado con

algunos estratos de bosque medio y en menor escala para pequeas reas de

cultivo de hortalizas. En la parte media predominan los pastos, caf (sinsombra), plantaciones forestales, bosques, caa y aparecen las reas

habitacionales. Finalmente, en la parte baja predomina el caf, caa, pastos y

la zona urbana de la ciudad de Turrialba y poblados vecinos (Fig. 3.2).


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Figura 3.2 Mapa de uso del suelo de la cuenca del ro Turrialba (Proporcionado por

CATIE).3.2.1 Geomorfologa y Suelo.

A continuacin se describen las unidades geomorfolgicas definidas por Mora-

Chinchilla (comunicacin personal) para la cuenca del ro Turrialba:

a) Formas/Unidades de Origen Volcnico.

Cono actual del volcn Turrialba (VVT): Laderas del cono activo del volcn

Turrialba, compuestas de intercalaciones de coladas de lava y depsitos

piroclsticos.

Cono piroclstico (VCO): Antiguos puntos de emisin de materiales

piroclsticos.

Campos de piroclastos (VCP): Sectores cubiertos por emisiones de

piroclstos, principalmente cenizas.


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Escarpe de crter antiguo (VEC): Escarpe interno de un relicto volcnico,

compuesto principalmente de coladas de lavas fracturadas.

Fondo de crter antiguo (VFC): Seccin interna de un crter volcnico

antiguo.

Coladas de lava (VCL): Coladas de lava, algunas meteorizadas, con sectores

cubiertos por depsitos piroclsticos.

Depsitos de lahares (VDL): Topografa relativamente plana, compuesta por

depsitos de lahares generados durante el estado de desarrollo inicial del

edificio volcnico del volcn Turrialba.

Depsitos de avalancha volcnica (VAV): Depsitos caticos de bloques,

inmersos en una matriz arenosa de media a gruesa y que son el producto del

colapso de la ladera sur-este del crter antiguo.

b) Formas/Unidades de Origen Denudacional.

Escarpes rocosos (DER): Escarpes subverticales a verticales, principalmente

asociados a procesos denudacionales, como deslizamientos y cadas de rocas.

reas severamente afectadas por movimientos en masa (DSA): Sectores

sujetos a fenmenos de inestabilidad de laderas, principalmente deslizamientos

translacionales y flujos de detritos:

Depsitos coluviales (DDC): Sectores cubiertos por depsitos producto de

fenmenos de inestabilidad de laderas, localizados al pie de sectores con

pendientes fuertes (piedemonte).

Montaas y colinas denudacionales (DMC): Topografa de colinas a

montaas, fuertemente disectadas y con la presencia de algunos sectores que

muestran fenmenos de inestabilidad.

c) Formas/Unidades de Origen Fluvial.

Terrazas aluviales (FTA): Depsitos aluviales, causes antiguos del ro

Turrialba, compuestos de bloques de lavas de redondeados a subredondeados.


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Can de ro (FCR): Sectores de pendientes muy fuertes, asociados a la

profundizacin de causes y que presentan problemas de inestabilidad

constantemente.

Segn el modelo de elevacin digital (DEM), se tiene los siguientes rangos de

pendiente y sus reas promedios: entre 0 a 20% (con 60% del rea), seguido

del 20 al 50% (con 20 % del rea) y por ultimo mayores del 50% (con 20 % del

rea).

Figura 3.3 Mapa geomorfolgico de la cuenca del ro Turrialba (Elaborado por

Rolando Mora-Chinchilla, Escuela Centroamericana de Geologa, Universidad

de Costa Rica).


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4. GEODINAMICA DE LA SUBCUENCA DEL RIO TURRIALBA.

4.1 REGIMEN HIDROMETEOROLOGICO.

La cuenca del Turrialba est conformada por 5 subcuencas, cuya informacin

de superficie, elevaciones y longitud se muestran en la Tabla No. 4.1.

Tabla No. 4.1 Informacin general de la cuenca del ro Turrialba.

Area de Descarga

Elevacin (m)No. Nombre Area Total

(km2)

Area

Km2 Mxima Mnima

Longitud

Cauce (m)

1 Turrialba 64.37 63.65 2,500 640 17,200

2 Colorado 11.14 10.38 1,220 645 6,700

3 Gamboa 9.45 1.67 960 620 2,500

4 Aquiares 24.30 22.93 2,500 * 635 11,300

5 Azul 6.07 4.76 1,040 600 3,800

4.1.1. Precipitacin.

Para analizar el rgimen pluviomtrico de la cuenca se utilizaron los datos de

las estaciones Pacaya (a 1,735 m sobre el nivel del mar) y CATIE (a 605 m),

con un periodo de registros de 16 aos. Un resumen de los datos se muestran

en la siguiente Tabla.

Tabla No.4.2 Intensidades de lluvia, para la estacin Pacaya.

INTENSIDADES DE LLUVIA POR TIEMPOSFecha5 min 10 min 15 min 30 min 60 min 2 hr 6 hr 12 hr

Sep-83 67.2 54.0 54.0 43.6 31.4 21.3 9.9 5.0Dic-87 57.6 57.0 52.0 39.2 22.6 15.85 11.58 10.22Ago-91 98.4 79.8 69.6 49.2 30.7 21.7 13.11 7.0Feb-96 57.6 40.2 36.0 25.4 16.5 10.3 8.03 7.18Ago-97 115.2 115.2 103.6 70.4 68.8 44.8 17.8 9.16Sep-98 98.4 96.6 81.6 66.0 42.1 31.95 15.61 7.97

Para la estacin CATIE se obtuvieron datos del 12 al 14 de febrero del ao

1996 con las cantidades de lluvia que se muestran en la Grfica No. 4.1.


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Grfica No. 4.1 Cantidades de Precipitacin para la estacin CATIE.

4.2 REGIMEN SISMICO.

La sismicidad en Costa Rica esta regida principalmente por el proceso de

subduccin de la placa de Cocos bajo la placa Caribe. Este proceso adems degenerar los sismos de magnitud mayor (hasta 7,8) es el causante de la

aparicin de fallas locales en el interior del pas. Este ltimo tipo de fuente

ssmica debido a su foco superficial y su cercana a centros poblados ha sido la

principal fuente de sismos destructivos en Costa Rica.

Histricamente los grandes sismos (M>7,0) asociados a la subduccin no han

causados daos importantes en Turrialba debido principalmente a la lejana de

esta ciudad con respecto a dicha zona. Dado lo anterior este informe se

concentra en discutir en forma breve el fallamiento local o superficial que ha

sido identificado en las cercanas y alrededores de la ciudad en estudio como

fuente principal de amenaza en la regin.

4.2.1 Fallas Importantes

Con base a un reconocimiento neotectnico realizado en los alrededores de

Turrialba Alvarado y colaboradores (1998) encontraron diferentesalineamientos fotogeolgicos con claras evidencias de actividad cuaternaria,

Grfico de Intensidades de Lluvia

0102030405060708090

10.00

16.00

22.00

4.00

10.00

16.00

22.00

4.00

10.00

Horas

mm/hr

Grfico deIntensidadesde Lluvia


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varios de ellos particularmente activos durante el cuaternario superior (ltimos

200,000 aos) en donde las fallas presentan orientaciones predominantes nor-

oeste y nor-este. Los principales alineamientos que coinciden con fallas han

sido estudiados por medio de geologa superficial, sismicidad histrica y en

algunos casos, como la falla Pacuare, por medio de mediciones geofsicas.

Alvarado et al. (1988) hizo una descripcin detallada de las fallas y

alineamientos ms relevantes (longitud>5 km) en la regin, algunas de las

cuales, en funcin de su longitud, se han considerado como de mayor amenaza

para Turrialba. Esta descripcin se presenta a continuacin (ver mapa de

Fallas):

Falla Atirro: consiste en una falla regional que se asocia con otros

alineamientos dentro de la cuenca alta del ro Pacuare. Esta falla se

extiende alrededor de 12 km desde el cerro Atirro hasta el cerro Mirador.

Falla Pejibaye: a lo largo del ro Pejibaye se ha propuesto un alineamiento

con una longitud mnima de 5 km pudindose extender hasta 11 km, el cual

aparenta ser una falla normal con el bloque sur-este hundido, aunque no se

ha encontrado evidencia neotectnica que soporte la idea de que se trate

de una falla activa.

Falla Pacuare: en las imgenes radar se observan claramente facetas

triangulares en la margen derecha del ro Pacuare las cuales se

complementan con evidencias de campo. La solucin de mecanismos

focales para esta falla muestran una posible falla inversa con componente

de rumbo dextral y una longitud superior a los 10 km, habindosepresentado actividad ssmica posiblemente asociada a esa falla en 1979,

1980 y 1991.

Falla Chirrip: se ha definido un alineamiento muy conspicuo a lo largo del

ro Chirrip, tanto en las imgenes satlite como en los mapas topogrficos,

pero cuya geologa ha sido poco estudiada.


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Falla Mollejones: la falla afecta a brechas y conglomerados volcnicos de la

formacin Doan a lo largo de por lo menos 9 km.

Falla Bonilla: se han encontrado eventos ssmicos pequeos que coinciden

con esta posible falla.

4.2.2 Historia Ssmica.

Histricamente, dentro de un radio de 50 km del centro en Turrialba hay

registros de 9 eventos ssmicos importantes con magnitudes entre 5,0 y 7,5 con

profundidades generalmente superficiales (menos de15 km) que han generado

intensidades I(MM) de hasta grado VII en la ciudad (ver Apndice 1: Escala de

Mercalli modificada). Esta intensidad fue reportada principalmente durante el

sismo de Limn del 22 de abril 1991, y que tuvo una magnitud de 7,6 (Barquero

y Rojas, 1994). Dentro de un radio de 25 km no hay registro de grandes

terremotos (M> 5,5) teniendo como nico caso el sismo de Pejibaye de 1993

(M=5,3 y profundidad de 13 km). En el Mapa de Fallas se presenta la

sismicidad reportada y registrada en el siglo XX con magnitud superior a los 3,5

grados.

Las fallas locales cercanas a la ciudad han generado intensidades mximas de

grado VI (I(MM)) y el evento mayor relacionado a ellas ha tenido una magnitud

local de 5,3 (10 de julio de 1993) y su epicentro se localiz en las cercanas de

las fallas Atirro y Pejibaye, aproximadamente 10 km al sur de Turrialba. Este

evento caus variedad de daos en la infraestructura de la ciudad de Turrialba

incluyendo daos estructurales en vigas, columnas y paredes especialmente enviviendas.

Con relacin a la fuente ssmica de subduccin, se ha determinado con base

en la sismicidad de los ltimos 50 aos (Boschini, 1989) que el temblor del 19

de noviembre de 1948 es el evento ms importante con epicentro localizado en

los alrededores de la ciudad de Turrialba. Este present una magnitud de

grado 7 con una profundidad del foco de 70 km y una intensidad de grado V(MM) en la regin de Turrialba. La actividad reciente (1984-1996) se


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caracteriza por una mayor cantidad de eventos de magnitud moderada

(4


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Se ha encontrado sismicidad histrica y reciente relacionada principalmente a

las fallas Atirro y Pacuare y con base en su longitud se pueden catalogar como

dos de las ms importantes fallas relacionadas con la amenaza de la ciudad de

Turrialba. Alvarado et al. (1998) ha estimado algunas caractersticas

sismotectnicas para estas fallas, incluyendo el sismo mximo posible (MCE)

las cuales se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 4.3. Caractersticas sismotectnicas estimadas.

Falla Long.(km)

Tipo Rumbo M(mx. posible)

M(max. prob.)

Atirro 9-23 Dextral N35o-40W 6,5 5,3Pacuare 14 Inversa/dextral N45W 6,5 5,5

Con base en las estimaciones mostradas en la Tabla 4.3 se puede esperar que

en las fallas cercanas a la ciudad de Turrialba se generen sismos de hasta

magnitud 6,5 a distancias epicentrales entre los 10 y 15 km de la ciudad y se

podra esperar intensidades hasta de VIII (Climent y Barquero, en preparacin).

Del manejo y anlisis estadstico de la ocurrencia de eventos ssmicos para el

perodo 1980-1996 Climent y Barquero (en preparacin) han determinado la

tasa media de ocurrencia ssmica para diferentes regiones del pas. Al

considerar el valor para la regin sur y este de la ciudad de Turrialba (log (N) =

2,69-0,70*M) y de extrapolar los resultados se puede estimar que un sismo de

magnitud 5,5 puede ocurrir cada 15 aos y uno de magnitud 6,5 cada 70 aos.

4.3 ACTIVIDAD VOLCANICA.

4.3.1 Informacin General Del Volcn Turrialba.

El Volcn Turrialba pertenece a la Cordillera Volcnica Central de Costa Rica y

est ubicado en jurisdiccin del cantn Turrialba en la provincia de Cartago. Su

crter principal se localiza en los 10 02 de latitud Norte y 83 46 de longitud

Oeste.

Su gnesis est relacionada a la Zona de Subduccin Mesoamericana aunquesus caractersticas tectnicas y petrolgicas estn gobernadas principalmente


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por zonas de fracturas tensionales de direccin preferencial NE,

perpendiculares a la direccin de la Trinchera Mesoamericana y a la Cordillera

Volcnica Central, lo cual le ha ubicado en una posicin posterior al eje

volcnico principal, 10 Km al noreste (Soto, 1988) (Fig. 4.1).

Este mismo fenmeno provoca que la geomorfologa de este edificio volcnico

est gobernada por estructuras volcano-tectnicas de direccin NE las cuales,

en combinacin con las unidades rocosas, muestran un paisaje de escarpes

pronunciados, conos adventicios perifricos, graben cuspidal, crteres

alineados de apariencia caldrica, etc. fcilmente reconocibles en fotografas

areas y en comprobacin de campo.

Aparentemente, este arreglo tectnico-estructural es el que ha gobernado la

actividad lvica fisural y principalmente, la generacin de grandes avalanchas

y/o flujos de detritos, que son las unidades geolgicas que predominan en el

flanco meridional del edificio en donde se ubican los centros poblados ms

importantes.

Figura No. 4.1 Ubicacin del rea de estudio y estructuras volcano-tectnicas en la

zona de Turrialba, provincia de Cartago, Costa Rica (Soto, 1988).


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17

Histricamente, este volcn es responsable de varios eventos explosivos

estrombolianos, freatomagmticos y de fisura, que han producido depsitos

piroclsticos, avalanchas, deslizamientos y coladas lvicas, habindose

identificado hasta 17 unidades geolgicas diferentes compuestas

principalmente por andestas baslticas a andesitas silceas, tefras andesticas

y flujos piroclsticos andesticos, estos ltimos ubicados predominantemente

hacia los flancos oeste y sudoeste del cono (Soto, 1988).

Reagan, Hill and Soto (indito) agrupan estas sub-unidades en 3 grandes

unidades, la ms antigua de ellas (Unidad C) compuesta por dacitas, andesitas

y basaltos calcoalcalinos; mientras que la unidad media (B), que sobreyace

concordantemente a la anterior, est formada por andesita calcoalcalina y

sobreyacida por la unidad ms joven (A) formada por basaltos y andesitas

calcoalcalinas, siendo el contenido de potasio el elemento que facilita la

diferenciacin entre dichas unidades.

4.4 MOVIMIENTOS DE MASA

La cuenca del Ro Turrialba se ha caracterizado por una abundante presencia

de deslizamientos, este fenmeno se debe a numerosas causas.

La regin se encuentra emplazada en un sistema montaoso cuyos valores de

pendiente varan de manera brusca desde la cota 600 metros hasta 2800

metros sobre el nivel del mar en una corta distancia de 12 km. La regin es

afectada por una alta pluviometra, por lo que sumado a los valores promedios

de pendiente que afectan al sistema montaoso (390

valor relativo al rea deestudio tomada) ha propiciado que se genere un cierta degradacin de los

suelos. Tambin las malas prcticas agropecuarias han contribuido a que se

acelere dicho proceso, dando paso a la formacin de reas de inestabilidades

de taludes.

La geologa del rea est caracterizada por tener una amplia cobertura de

depsitos de lahars y lavas, compuestos por una matriz arcillosa con grandes

bloques de rocas volcnicas incluidas. El tamao de estos bloques varan enfuncin de la distancia al volcn.


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18

Los usos que predominan en la zona son el cultivo de caf Caturra en extensas

reas, as como la ganadera extensiva bsicamente, tambin algunas reas

presentan remanentes de vegetacin boscosa.

4.4.1 Situacin actual.

La falta de un manejo adecuado de los recursos naturales y de planificacin ha

creado un impacto negativo en la regin y se puede considerar que una gran

parte de los deslizamientos son inducidos por la actividad humana, por lo que

es de considerar su anlisis y evaluacin.

5. ANALISIS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO.

5.1 CONCEPTOS.

Para los propsitos de este estudio se utilizaron como base los conceptos

bsicos presentados por la WWO (1999) en su documento TD No. 955:

Amenaza: Probabilidad de ocurrencia de un fenmeno potencialmente

daino dentro de un perodo de tiempo y un rea dada.

Vulnerabilidad: Grado de prdidas expresado en porcentaje resultante de

un fenmeno potencialmente daino.

Riesgo: Prdidas esperadas de vidas, heridos, dao a la propiedad y

daos a la economa debido a una amenaza en particular para un perodo

de referencia y un rea dada.

Desastre: Fuerte disrupcin en el funcionamiento de una sociedad que

causa prdidas humanas, materiales y/o ambientales que exceden la

capacidad de respuesta propia de la sociedad afectada. Los desastres

pueden ser clasificados de acuerdo a su velocidad de ocurrencia o a su

causa (naturales o producidos por el hombre.


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19

5.2 AMENAZA HIDROLOGICA.

5.2.1 Metodologa para el anlisis de la amenaza por inundaciones

El estudio de los componentes o factores incidentes en el aumento de los

caudales es de fundamental importancia para comprender el comportamiento

en los niveles de los caudales, as como de los efectos que se generan al

sobrepasar la capacidad de los drenajes en evacuar las aguas.

Esta evaluacin nos define cuando la poblacin, as como su infraestructura

productiva y de servicio se vuelven vulnerables a las crecidas de los ros. El

procedimiento de estudio de las inundaciones en la ciudad conllevo los

siguientes pasos:

Se delimit la sub-cuenca del ro Turrialba y las diferentes micro-cuencas

que pasan por la ciudad usando los cuadrantes topogrficos a escala

1:50000 considerando la cuenca hidrogrfica como la unidad de estudio y

planificacin hidrolgica y de los recursos naturales.

Se analizaron las fotografas reas de la zona para su foto interpretacin as

como las curvas de elevacin para la elaboracin del modelo digital de

elevacin (DEM) y su posterior chequeo de campo definiendo la

Geomorfologa, caractersticas del suelo y del uso de la tierra.

Se emplearon datos de intensidad mxima de lluvia de las estaciones

meteorolgicas de Pacayas y CATIE, con el propsito de estimarcantidades de escorrenta en los drenajes de las diferentes micro-cuencas.

Se tomaron medidas de algunos puntos de los drenajes para estimar la

capacidad hidrulica en la evacuacin de las aguas. Las medidas del ro

Colorado estn hechas en base al trabajo desarrollado por Hernn Solis y

otros en 1994.


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20

Se efectuaron adems trabajos de campo para ubicar y elaborar mapas de

las reas ms susceptibles a inundaciones. Los coeficientes de escorrenta

para el clculo de los caudales fueron tomados de las tablas del Mtodo

Racional. (Chow. V, 1988) y se calcularon para la cuenca con el programa

ILWIS.

Con dicha informacin se efectuaron los clculos de caudales por micro-

cuenca y los mapas de amenaza y vulnerabilidad utilizando el Sistema

ILWIS (Sistema Integrado para informacin de tierra y Agua).

5.2.2 Resultados obtenidos.

Se calcularon los tiempos de concentracin para diferentes micro cuencas de

estudio (Grfica 5.1). Para ello se empleo la frmula de Kirpich.

Tc= 0.0078 L0.77S-0.385

donde :

L = Longitud del canal principal.S = Pendiente del ro entre el punto mas bajo y mas alto del canal principal.

Tambin se emple la frmula de California Culverts Practice para confirmar

los resultados.


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21

Grfica 5.1 Tiempos de concentracin para diferentes ros de la cuenca.

Como se puede observar los tiempos de concentracin varan segn la

longitud del cauce y de la pendiente.

5.2.3 Clculo de Caudales.

Se utiliz el Mtodo Racional para las diferentes reas de drenaje que pasan

por la ciudad. Para ello se utilizaron los datos anteriormente estudiados para

diferentes periodos de retorno.

Q =0.28*C*I*A

donde:Q = Metros cbicos por segundo.

0.28 =Constante.

C = Coeficiente de escorrentia.

II = Intensidad de precipitacin(mm/h).

A = Area en kilmetros cuadrados.

Intensidades de lluvia

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 20 40 60 80 100 120

Periodo de retorno (aos)

Intensidad(mm/hora)

Rio Turrialba

Rio Colorado

Rio Gamboa

Rio Aquiares

Rio Azul

Logartmica (Rio Gamboa)

Logartmica (Rio Azul)

Logartmica (Rio Aquiares)

Logartmica (Rio Turrialba)

Logartmica (Rio Colorado)

Tc=17 min

Tc=25 min

Tc=47 min

Tc=84 min

Tc=44 min


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Tabla 5.1 Caudales de los ros de la cuenca Turrialba.

Rational method

Q=0,28*C*i*APeriodo retorno Area (A) Coef. Escorrenta Intensidad (I) Descarga (Q)

ao km2 (C) Mm/hora m3/s1 63,65 0,4 20 1435 63,65 0,4 39 278

10 63,65 0,413 43 31725 63,65 0,452 47 37950 63,65 0,484 51 440

100 63,65 0,5 55 490

Ro TurrialbaTc=84 min.

1 10,38 0,4 37 435 10,38 0,4 55 64

10 10,38 0,413 73 8825 10,38 0,452 81 10650 10,38 0,484 87 122

100 10,38 0,5 93 135

Rio ColoradoTc=44 min.

1 1,67 0,4 62 125 1,67 0,4 100 19

10 1,67 0,413 108 2125 1,67 0,452 118 2550 1,67 0,484 126 29

Ri GamboaTc=17 min.

100 1,67 0,5 134 31

Periodo retorno Area (A) Coef. Escorrenta Intensidad (I) Descarga (Q)ao km2 (C) Mm/hora m3/s

1 22,93 0,4 35 90

5 22,93 0,4 53 136

10 22,93 0,413 71 188

25 22,93 0,452 79 229

50 22,93 0,484 85 264

100 22,93 0,5 91 292

Ri AquiaresTc=47 min.

1 4,76 0,4 45 245 4,76 0,4 84 45

10 4,76 0,413 92 5125 4,76 0,452 104 6350 4,76 0,484 112 72

100 4,76 0,5 120 80

Ri AzulTc=25 min.


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5.2.4 Canales de Drenaje.

Los datos que se presentan a continuacin corresponden a los perfiles de

puntos especficos para los canales de drenaje de los ros Turrialba, Colorado y

Gamboa.

Quebrada Gamboa. Los datos que se presentan de las reas son datos

promedios de los canales o drenajes.

Tabla 5.2 Areas Hidrulicas de los Drenajes de Turrialba, Colorado y

Gamboa.

No. Ro o Quebrada Punto Area (m2)1 Ro Turrialba Puente Alegra 4052 Ro Turrialba Puente Ferrocarril 6683 Ro Colorado Puente Independencia 36.503 Ro Colorado Puente Ferrocarril 234 Qda. Gamboa Barrio Amrica 0.8

5.2.5 Anlisis de Vulnerabilidad.

La comparacin de los datos de descarga con los de capacidad hidrulica de

los diferentes drenajes nos arrojan los siguientes reportes:

a) Ro Turrialba.

La capacidad hidrulica del ro es suficiente, por cuanto se tiene en promedio

en el puente Alegra un rea de 405 m2, si el caudal estimado a un periodo de

retorno de 100 aos es de 500 m3/s y una velocidad promedio de 3 m/s, de lo

anterior podemos inferir que en el ro Turrialba el punto de interseccin de la

avenida 6 y calle 3, la altura del borde superior e inferior del cauce del ro es

bajo, por lo cual en avenidas mximas de lluvia se corre el riesgo de que el


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agua ingrese a este sector de la ciudad, as como, por el socavamiento de sus

mrgenes. A lo anterior se puede aadir que las casas que estn en la parte

baja de la rivera del ro corren el riesgo de ser daadas o arrastrada.

b) Ro Colorado.

El ro Colorado es el que histricamente mas problemas ha ocasionado

inundaciones a la ciudad. Si observamos la capacidad de drenaje del canal con

respecto a las descargas, podemos deducir que este sector de la ciudad cada 5

a 10 aos puede tener avenidas drsticas, provocando inundaciones en sus

reas aledaas.

Este problema del ro Colorado ha sido provocado por la misma gente al

habrsele reducido su capacidad de drenaje por las construcciones que se

tienen; y por no tenerse un control estricto del ordenamiento urbano, este

problema es mas crtico desde la avenida 2 (puente Independencia), donde se

tienen una bveda .

c) Quebrada Gamboa.

El problema para este drenaje comienza desde que la escorrentia ingresa a la

ciudad por los sistemas de construccin que se han hecho sobre su cauce,

hacindose mas agudo en la parte plana (sector del barrio Amricas).

El rea reducida del canal (0.8m2), contrasta con el caudal que baja de la microcuenca que es de 12 m3, para periodos de retorno de un ao, es decir, que en

este sector se corre el riesgo de que cada ao se tengan las posibilidades de

inundacin por posibles bloqueos de su cauce cuando el agua arrastra

materiales de desecho de la ciudad o de reas rurales.

d)Ros Aquiares Y Azul.


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25

Debido a la expansin de la ciudad en reas aluviales, las zonas de inundacin

se incrementan; como es el caso del ro Aquiares en el sector conocido como,

El Mora en su rea lindando con el ro, de igual forma la parte baja, del sector

conocido como Repasto. Igual situacin se puede presentar en la rivera del ro

Azul si se llegan a edificar construcciones en sus mrgenes.

En los mapas anexos se detallan las reas de amenaza (zonas aluviales) de la

cuenca que pueden ser susceptibles a inundaciones as como las reas

urbanas mas vulnerables a riesgo de inundacin recurrente. Adems, se

incluyen algunas fotografas de inundaciones ocurridas en 1996 en la ciudad de

Turrialba (proporcionadas por Manuel Mora, Fotoestudio Mora, Turrialba).

Fotografa 5.1 Vivienda inundada por el ro Colorado en el centro deTurrialba.


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26

Fotografa 5.3 Otra vista de los escombros en el puente delColorado.

Fotografa 5.4 Inundacin en la calle de Estudio Mora, a un lado delrea recreativa.


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Fotografa 5.5 Estrangulamiento del cauce del ro Colorado en elcentro de la ciudad

Fotografa 5.6 Punto en el cual las aguas del ro Colorado sobrepasan el niveldel canal e inundan la ciudad


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5.3 AMENAZA SISMICA.

5.3.1 DAOS REPORTADOS POR EL SISMO DEL 10 DE JULIO DE 1993.

Las mayores intensidades en la ciudad de Turrialba han sido reportadas

durante los sismos de Limn 1991 y Pejibaye (Turrialba) 1993. Considerando

lo anterior se decidi realizar un inventario detallado de los daos para cada

uno de ellos y luego reproducir un mapa de los mismos. Estos mapas

permitirn conocer el tipo de dao a esperar en el futuro para eventos similaresy las zonas donde se presentaran los mismos. Para el primero de ellos (del ao

1991)no fue posible encontrar suficiente informacin para realizar el objetivo

deseado. En el caso del segundo evento se obtuvo la cooperacin del Instituto

Nacional de Seguros (INS) y se tuvo acceso a aproximadamente 396

expedientes de reclamo de daos (ver Tabla 5.3).

Fotografa 5.7 Morfologa y grado de erosin causado por el ro Turrialba.


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29

Tabla 5.3Tipos de dao reportados y asignacin de cdigo

Cdigo Tipo de dao

A Dao no estructural en paredes (paredesagrietadas)

B Pisos agrietadosC Reventadura de paredes (repellos)D Dao en vigas o columnasE Vidrios quebradosF Objetos cadosI Dao estructural en paredesJ Daos en cielorazo y techosK Daos en tuberas

Una vez obtenido el inventario de daos y sus cdigos se clasificaron en Dao

Severo, Dao Moderado y Dao Leve. Para esta nueva clasificacin se utiliz

un criterio de dao desde el punto de vista ingenieril en el cual aquellas

viviendas o locales que reportaron dao estructural en paredes, vigas o

columnas se clasificaron como de dao severo. Cuando no hay reporte de

dao estructural, pero si daos en pisos, paredes y repellos se considero como

dao Moderado y cuando se report algn dao en forma aislada (menos el

dao estructural) se considero como dao Leve.

En la Figura 5.1 se presenta el nmero total de veces que cada tipo de dao

fue reportado. De las 396 casas o locales que presentaron su reporte el tipo de

dao que ms veces es nombrado de un 100 por ciento son los siguientes:

reventadura en repello (24.4 %), seguido por pisos agrietados (18.5 %), daos

no estructurales en paredes (15,9 %), dao en vigas y columnas (13,4 %) y

daos estructurales en paredes (11 %) y son respectivamente nombrados en

297, 225, 194, 163 y 134 veces.


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Figura 5.1 Nmero de veces que un tipo de dao fue reportado.

En el Mapa que se anexa se muestra la distribucin de los daos en la ciudad

de Turrialba (reportados al INS) para cada lote en el cual se puede observar

que no hay una tendencia en la localizacin de los daos sino que aparecen enforma dispersa en toda el rea de estudio. Considerando lo anterior y a la

homogeneidad geolgica sobre la cual se asienta la ciudad de Turrialba

(abanico aluvial) no fue posible realizar una microzonificacin basada en las

variaciones de las condiciones geolgicas.

Se considera que en buena medida los daos reportados durante el evento

ssmico de 1993 estn relacionados a malas prcticas de diseo yconstruccin, as como a incumplimiento en las normas de calidad de los

materiales utilizados. Se puede tambin anotar que en algunos casos

adicionales hay viviendas ubicadas en sitios con problemas de estabilidad de

laderas, como por ejemplo Pueblo Nuevo y Noche Buena, etc.

194225

297

163

63

15

134

7058

0

50

100

150

200

250

300

NUMERO

DEVECE

REPORTADO

A B C D E F I J K

TIPO DE DAO

TIPOS DE DAOS CAUSADOS POREL SISMO DE 1993 EN LA CIUDAD DE TURRIALBA


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5.4 AMENAZA VOLCANICA.

5.4.1 Principales amenazas volcnicas.

La historia de las pasadas erupciones de los volcanes de la Cordillera Centralindica que el volcn Turrialba muestra al menos una erupcin moderada (con

Indice de Explosividad Volcnica de 2) entre el perodo de 1864 y 1966, la cual

pudo caracterizarse por cada de ceniza, fuertes emisiones de gases y vapor

de agua, tefra de tamao mediano y actividad ssmica local moderada

(Paniagua y Soto, 1988).

Esta historia ha sido construida con el estudio de los depsitos piroclsticos,

flujos de lava, avalanchas volcnicas, lahares y flujos de lodo que se

encuentran en los alrededores del volcn, estos ltimos ubicados

principalmente en la parte norte y noreste del mismo (Paniagua y Soto, 1988;

Soto, 1988; Reagan, Hill and Soto, indito). El evento explosivo de 1864-1866

ha sido suficientemente documentado por Reagan, Hill and Soto (indito)

caracterizando los diferentes depsitos y el cambio drstico de la morfologa de

los crteres, incluso registrando el alcance de las cenizas hasta lugares tan

lejanos como Atenas,Grecia y de algunos pequeos lahares que afectaron

principalmente el ro Aquiares.

Debido al estudio de dichos ciclos eruptivos se infiere que lo ms probable en

el futuro es que se mantenga este comportamiento eruptivo explosivo

moderado (estromboliano o freatomagmtico), aunque no se descarta la

ocurrencia de algn evento ms violento de tipo pliniano (Paniagua y Soto,

1988) lo cual ya ha sido propuesto previamente luego de las observaciones deWalker (1982) y Melson et al.(1982) quienes interpretan que los extensos flujos

de lava e ignimbritas en el Valle Central representan un largo perodo de

vulcanismo explosivo fuerte y por lo sugerido por Reagan, Hill y Soto (indito)

quienes afirman que el grado de peligrosidad del evento estar directamente

relacionado al contenido silcico de las lavas, ya que los eventos relacionados a

andesita silcica parecen ser ms peligrosos ya que produciran grandes nubes

de cenizas, oleadas de flujos piroclsticos y lahares potencialmentedestructivos.


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Considerando entonces la potencia y extensin de las unidades lvicas y

piroclsticas, as como las evidencias tefroestratigrficas del Valle Central,

Paniagua y Soto (1988) consideran que los eventos que representan una

potencial amenaza volcnica en el futuro son: 1) cada de depsitos

piroclsticos; 2) explosiones dirigidas con emisin de piroclastos; 3) oleadas

piroclsticas y explosiones freticas asociadas; 4) avalanchas volcnicas; 5)

flujos de lodo; 6) emisin de coladas de lava; 7) apertura de nuevos conos y/o

efusin de lava fisural, y 8) dispersin de gases volcnicos y lluvia cida.

5.5 Amenaza por Flujos Piroclsticos

5.5.1 Concepto

Estos depsitos incluyen las oleadas de flujos piroclsticos (nubes ardientes o

surges) ocasionados por el colapso de una columna eruptiva producto de una

explosin volcnica, por lo que se utilizarn los conceptos mencionados por

Soto (1988) acerca de la zona de mximo riesgo de 7 km de dimetro ya

delimitada alrededor del cono del volcn Turrialba que se vera afectada por

erupciones plinianas y bloques de erupciones freticas con un dimetro mayor

de 30 cm, la de 10 km definida por Reagan, Hill y Soto (indito) y las distancias

a la que fueron identificados los depsitos de oleadas piroclsticas en la cima y

adyacentes a los crteres (otros autores) y en las faldas hasta distancias

radiales de 4.5 km que fue lo definido en el presente estudio.

5.5.2 Metodologa

Se utiliz el modelo de la Lnea de Energa para delinear las zonas quepodran verse afectadas en el caso de una erupcin explosiva del volcn

Turrialba con alturas de columna colapsable de 100 a 300 m asumiendo que el

flujo piroclstico generado se movera por el flanco bajo la influencia de su

energa potencial (Wadge et al., 1988 en RAPCA-GIS and hazard workshop,

2000) y lo cual puede ser calculado utilizando los siguientes parmetros de

campo:

Localizacin exacta del crter eruptivo (latitud, longitud y altitud),


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33

Angulo de la Lnea de Energa (), determinado por la altura de la columna

eruptiva y la mxima distancia a la que llegaran los depsitos,

Informacin topogrfica, proporcionada por el Modelo Digital de Elevacin

(DEM, por sus siglas en ingls), Mapa de distancias del crter hacia las diferentes zonas que se estn

evaluando, y

Altura de la columna eruptiva, el cual puede ser variado con el propsito de

crear y evaluar diferentes escenarios de amenaza.

El anlisis de estos parmetros utilizando ILWIS (The Integrated Land and

Water Information System) permiten determinar las zonas ms apropiadas para

la depositacin de los piroclastos a diferentes intensidades de erupcin.


5.5.3.1 Fotointerpretacin y Observaciones de campo.

Fotogeolgicamente se identificaron al menos dos zonas con presencia de

depsitos piroclsticos ubicadas al suroeste del crter que son los cerros

Tiendilla y El Armado, los cuales ya han sido reportados y estudiados con

anterioridad (Salazar, 1996; Soto, 1988; Reagan, Hill and Soto, indito).

Durante el recorrido de campo se identificaron depsitos de ceniza de cada

libre, sin clastos o fragmentos de lapilli, de hasta 6 m de espesor (Foto 5.8)

sobre coladas andesticas en los alrededores del crter y hasta una altitud

aproximada de 1,800 m sobre el nivel del mar, es decir, que se identificaron

estos depsitos hasta una distancia de al menos 4.5 km principalmente en los

cortes de la carretera Pastora-Volcn Turrialba y en los cauces de los ros

Jess Mara, Quebrada Lola y Guayabo. Estos depsitos son diferentes a los

encontrados en el flanco norte del volcn, en donde consisten de lapillis

fragmentados y depsitos de oleadas piroclsticas (surges) segn lo reportado

por Salazar (1996) y Reagan, Hill y Soto (indito).


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34

Sur-oeste Nor-este

Fotografa 5.8Depsitos de ceniza en las partes altas del volcn sin fragmentos oclastos de tamao considerable. (Altura de la persona: 1.72 m).

5.5.3.2 Anlisis digital.

Se obtuvo un Mapa de Amenaza por Flujos Piroclsticos (Anexo X), el cual

muestra las zonas que se veran afectadas ante la ocurrencia de un eventoexplosivo con una columna eruptiva de 100, 200 o 300 m de altura, la cual al

colapsar y viajar a travs del flanco del volcn provocara daos en el

ecosistema, lneas vitales y centros poblados y adems, rellenara las zonas de

baja topografa, principalmente los cauces de los ros que podran generar

amenazas secundarias como lahares, flujos de lodo, etc.

El mapa obtenido muestra una zona de Amenaza Baja la cual se extiende

desde la sub-cuenca intervolcnica Turrialba-Iraz (Ro Toro Amarillo) en el

oeste hasta la subcuenca del ro Bonilla en el este, y hacia el sur abarca hasta


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el poblado de Aquiares el cual sera el centro poblado ms afectado por la

parte distal del flujo piroclstico. Hacia la parte interna se ubica la zona de

Amenaza Media, en la cual se encuentran incluidos los poblados de Santa Cruz

y Pastora as como muchos pequeos caseros y fincas. Y finalmente, hacia la

parte ms alta del volcn se ubica la zona de Amenaza Alta, la cual incluye el

casero Buenos Aires y un gran nmero de fincas y lecheras de tamao

pequeo (Hacienda La Fuente, Lechera Rodeo, Raicero, etc.). As tambin, se

vera afectada la infraestructura de comunicaciones terrestres en la zona

(carreteras, caminos y veredas). La superficie de terreno comprendida en cada

categora de amenaza, superficie amenazada en las cuencas principales

(Aquiares y Turrialba) y el correspondiente porcentaje se observan en la Tabla

No. 4.1

TABLA No. 5.4AREAS AMENAZADAS POR FLUJOS PIROCLASTICOS

Area Superficie (km2) % %Acum.Amenaza Alta 5.78 5.01 5.01

Amenaza Media 8.26 7.16 12.17Amenaza Baja 16.40 14.22 26.39Sin Amenaza 84.91 73.61 100.00

Total 115.35* 100.00 -----Subcuenca Aquiares1 11.98 10.39 10.39Subcuenca Turrialba1 18.46 16.00 26.39

Resto de la cuenca (sin amenaza) 84.91 73.61 100.00Total 115.35* 100.00 -----

*Superficie total cuenca del Ro Turrialba.1Superficie amenazada.

En general, los resultados de este anlisis coinciden en gran medida con

aquellos obtenidos por la Comisin Nacional de Emergencia de Costa Rica ensu Preliminary Hazard Map for Turrialba Volcano (1990), ya que la forma de la

cobertura amenazada es similar y est orientada hacia la parte sur-este del

crter.

5.5.3.3 Zonas de peligro.

Tomando como base los criterios del Preliminary Hazard Map for TurrialbaVolcano (1990) corroborados y las observaciones de campo se infiere que el


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poblado de Aquiares y caseros vecinospresentaran una pequea amenaza

por oleadas piroclsticas excepto las oleadas de nube de ceniza, baja amenaza

de flujos piroclsticos durante erupciones baslticas (explosivas

estrombolianas) y moderada en el caso de erupciones de andesita silcica

(explosivas plinianas).

Para el caso de Santa Cruz, Pastora y caseros vecinosse determin una

moderada probabilidad de ocurrencia de oleadas piroclsticas en cualquier tipo

de erupcin, moderada probabilidad de flujos piroclsticos durante una

erupcin basltica y alta amenaza durante una erupcin de andesita silcica.

Finalmente, Buenos Aires, caseros, lecheras y fincas vecinas presentan

una alta probabilidad de ocurrencia de oleadas piroclsticas durante cualquier

tipo de erupcin, moderada probabilidad de flujos piroclsticos durante una

erupcin basltica y alta probabilidad durante una erupcin de andesita silcica.

Se determin igualmente que ninguna actividad piroclstica del volcn Turrialba

afectara a la mancha urbana de la ciudad de Turrialba ya que nicamente

tendra efectos hacia las partes altas del poblado de Aquiares.

5.6 Amenaza por lahares.

5.6.1 Concepto

Para los propsitos de este anlisis se entiende como laharal flujo de lodo de

alta densidad con abundantes materiales gruesos tales como rocas, troncos de

rboles, etc. que ocurre sobre el flanco de un volcn (WMO, 1999), por lo quese incluyen las correntadas fluviovolcnicas, avalanchas volcnicas y flujos de

detritos.

Este tipo de depsitos han sido ampliamente definidos en el flanco norte del

volcn Turrialba debido al colapso del flanco nordeste del crter, como la

avalancha descrita por Soto (1988) sobreyacida por lavas y otros depsitos del

Turrialba y Dos Novillos. Igualmente, a pesar de que los depsitos

piroclsticos no han sido diseminados hacia dicha regin, el mismo autorreconoce que los altos ndices de precipitacin pluvial y fuertes pendientes


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favorecen una escorrenta y erosin muy intensas por lo que se consideran de

alto riesgo los cauces de los ros Bonilla, Destierro, Dos Novillos, Gucimo, Elia

y Mercedes.

Sin embargo, el presente anlisis se enfoc principalmente hacia el flanco sur y

sudeste del volcn Turrialba tomando en cuenta que es la regin en donde se

ubican los centros poblados ms importantes del cantn: Turrialba, Juan Vias,

Santa Cruz y Aquiares entre otras, las cuales pueden ser afectadas por los

eventos fluviovolcnicos y lahricos de los ros Turrialba y Aquiares y sus

principales tributarios.

5.6.2 Metodologa

5.6.2.1 Fotointerpretacin y anlisis de curvas de nivel: Se utilizaron las

fotografas areas de la lnea de vuelo No. 5, fotografas 13,144 a la13,148 de

fecha 01 de marzo de 1,978, escala 1:35,000 y las hojas topogrficas

Tucurrique, Bonilla, Carrillo e Istar del Instituto Geogrfico Nacional de Costa

Rica (escala 1:50,000) para realizar un anlisis preliminar de las geoformas de

la zona del Volcn Turrialba poniendo nfasis en el patrn de drenaje,

fotolineamientos, estructuras fluviales, escarpes abruptos y posibles zonas de

aporte de material no consolidado.

El producto de la fotointerpretacin y anlisis de la topografa sirvi como base

para establecer los lugares de chequeo de las observaciones de campo, con el

propsito de corroborar el aporte de material de algunas unidades

geomorgolgicas, as como ubicar las evidencias de ocurrencias previas de

lahares.5.6.2.2 Observaciones de Campo: Se realizaron 2 recorridos principales

en el rea de inters: a lo largo de la carretera de la Pastora hacia el crter del

volcn y de Santa Cruz hacia el casero de Buenos Aires, complementado con

el trayecto a lo largo de la carretera Santa Cruz-Turrialba, en los alrededores

del poblado de Aquiares y en la zona de confluencia del ro Aquiares con el ro

Turrialba. Durante este reconocimiento se realizaron ms de 14 puntos de

observacin (Fig. 5.2) aprovechando los cortes de las carreteras y caminos ascomo los cauces de los ros en donde se registraron los siguientes datos:


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Coordenadas geogrficas (latitud y longitud).

Croquis del perfil estratigrfico observado.

Descripcin de los materiales presentes y su distribucin en el perfil.

Fotografas de los principales puntos observados.

Figura 5.2 Mapa de puntos visitados durante el reconocimiento de campo. Losdetalles de cada punto pueden observarse en la Tabla 5.5.

5.6.2.3 Anlisis digital: Se consideraron 3 factores para definir reas con

probabilidad de ocurrencia de lahares asumiendo que sucederan luego de una

erupcin con flujos piroclsticos. Por tal razn, se utilizaron de base el mapa de

amenaza de flujos piroclsticos y los datos de caudales de los principales ros

de la zona. Dichos factores son:

Zonas de aporte de material. Se evalu la capacidad de arrastre de los

ros que al atravesar las diferentes zonas de amenaza por flujos

piroclsticos podran aportar materiales para la formacin de un evento

lahrico.

Cuantificacin de caudales. Se ponderaron logartmicamente las

corrientes superficiales de acuerdo a su orden hidrolgico distribuyndoles


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proporcionalmente los datos conocidos de caudales. Es decir, que los ros

tributarios (de menor orden hidrolgico) originados en la parte alta del

volcn aportarn mayor caudal a los ros principales (de mayor orden

hidrolgico) y estos ros tendrn una mayor carga hidrulica. La

sobreposicin de este factor con el anterior permiti definir la capacidad de

arrastre de materiales acumulada en toda la red hidrogrfica de la cuenca.

Este anlisis se realiz con el software PC Raster (Versin 2.0, Universidad

de Utrecht, Holanda, 1998) obtenindose el mapa de ros lahricos.

Zonas de descarga final. Segn las observaciones de campo se determin

que las zonas con evidencias de depsitos lahricos son aquellas con

pendientes menores de 8% y altitud menor de 1100 m sobre el nivel del

mar. Por lo tanto, se consider que tales zonas de planicie seran en donde

los lahares provocaran los mayores daos.

Al mapa de ros lahricos se le coloc un buffer representativo de su peso

como aportador de materiales. Sin embargo, este buffer no es cuantitativo,

sino solo representativo de la relacin de importancia de los ros de acuerdo a

su capacidad de aportes de materiales.


5.6.3.1 Fotointerpretacin y Observaciones de campo.

Del anlisis de las fotografas areas se definieron 4 zonas en los alrededores

del crter (Fig. 5.3) que podran aportar grandes cantidades de material

volcnico a la red de drenaje hdrico y formar lahares de diferentes

intensidades:

Un escarpe linear de direccin norte-noreste, de al menos 3.5 km de largo,

ubicado en la zona intervolcnica Turrialba-Iraz y que eventualmente

aportara materiales hacia el cauce del ro Pilas y de ah hacia la subcuenca

del ro Toro Amarillo;

la quebrada Paredes que baja a travs del flanco oeste del crter y que

aportara materiales hacia el cauce del ro Toro Amarillo;


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un escarpe semi-cncavo ubicado en el flanco este del crter y que

aportara materiales hacia los ros del flanco norte del volcn Turrialba; y

eventualmente, el escarpe lineal de la quebrada Ariete de direccin noreste,

de 2 km de largo, ubicado hacia el flanco sur del crter y que aportara

materiales hacia el ro Aquiares y de ah hacia el ro Turrialba.

De estas zonas, nicamente la del escarpe Ariete constituye una amenaza para

el rea de estudio ya que las otras tres tienen influencia hacia el flanco norte

del volcn y por ende para la zona de Guapiles y Gucimo.

Al realizar el reconocimiento de campo se observ que en las partes altas del

volcn, arriba de los 1,800 m sobre el nivel del mar, la litologa predominante

est constituida por alternancias de capas de ceniza fina pobremente

consolidadas, paleosuelos y coladas de lava andestica basales (Fig. 5.2,

puntos 1 al 5, 7, 9 y 10; Carretera Pastora-Volcn, ro Jess Mara, ro

Guayabo y quebrada Lola; Fotografas 5.8, 5.9 y 5.10). Estos depsitos

podran convertirse en fuente de materiales para la generacin de lahares,

principalmente aquellos bancos que se encuentran ubicados al borde de los

cauces de los ros.

Figura 5.3 Estructuras y geoformas definidas en la fotointerpretacin del rea deestudio.


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Sur-oeste Nor-este

Fotografa 5.9 Afloramiento de cenizas volcnicas sobre lavas andesticas y en

primer plano parte de una avalancha brechoide a un lado del ro Jess Mara, 400 m al

noreste de Pastora.

Sur-oeste Nor-este

Fotografa 5.10 Afloramiento de cenizas volcnicas brechoides sobre lavas

andesticas fracturadas a un lado del ro Guayabo, 1 km al este del poblado de BuenosAires.


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Mientras tanto, hacia las partes medias y bajas del volcn, se observ una

litologa predominante de avalanchas volcnicas compuestas por fragmentos

angulares, mayoritariamente andesticos, de hasta 1 m, en una matriz de arena

media a gruesa, caticos, las cuales forman los cerros ondulados de poca

altura caractersticos de la zona de Aquiares (Fig. 5.2, punto 12; Fotografa

5.11). Hacia la zona de Pastora y Repasto se observaron las secciones

laterales de estas avalanchas caracterizadas por fragmentos ms pequeos y

una matriz arenosa media a fina (Fig. 5.2, puntos 6 y 14; Fotografa 5.12).

Sur Norte

Fotografa 5.11Cerro de poca altura formado por una avalancha volcnica de

fragmentos andesticos, angulares, de hasta 1 m, en una matriz de arena media a

gruesa, a un lado del ro Jess Mara, 800 m al oeste de Aquiares.


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Sur-oeste Nor-este

Fotografa 5.12Avalancha volcnica lateral de fragmentos andesticos, angulares, de

20 a 30 cm, en una matriz de arena media, en la interseccin de carreteras Cartago-

Volcn-Turrialba. (Altura de la persona: 1.72 m).

Figura 5.4 Corte topogrfico transversal del rea de estudio mostrando los cambios

de litologa en las diferentes secciones verticales. Escala horizontal 1:50,000 y escala

vertical 1:25,000.


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Estos depsitos y geoformas ya han sido reportados para el flanco norte del

volcn por Salazar (1996), especficamente en el cauce del ro Guacimo, al sur

de Gucimo, y han sido relacionados al colapso del flanco noreste del crter

que origin tambin oleadas de flujos piroclsticos (surges).

Aparentemente, los depsitos de avalanchas volcnicas encontrados en la

zona de Aquiares, Pastora y Repasto fueron originados por un evento explosivo

lateral del volcn Turrialba cuya expresin geomorfolgica de crter antiguo se

observa en el escarpe semicircular cortado por los ros Sereno, Turrialba,

Playas y Coliblanco, entre los poblados de Pastora y Santa Teresa (carretera

230), (Foto 5.13), (Mora, 2000, comunicacin personal).

Sur-oeste Nor-este

Fotografa 5.13 Panormica del escarpe del ro Turrialba, 2 km al oeste de Pastora sobre la

carretera 230. Esta geoforma ha sido interpretado por Mora (comunicacin personal) como unescarpe de crter antiguo.


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TABLA No. 5.5PUNTOS VISITADOS DURANTE EL RECONOCIMIENTO DE CAMPO

CoordenadasPuntoLat. N Long. W

Ubicacin Descripcin

1 95948 834622 Hda. La Fuente, Carr. Pastora-Volcn

Perfil de depsitos de cenizas ypaleosuelos.

2 95915 834633 900 m al sur del punto anterior Otro perfil.3 95915 834639 150 m al sur del punto anterior Depsitos de ceniza de 6 m4 95842 834617 Ro Jess Mara a 2,300 msnm 4 m de ceniza sobreyaciendo

una colada de andesita5 95814 834553 Ro Jess Mara a 2,080 msnm Ceniza sobreyaciendo andesita6 95733 834457 Int. Carretera Pastora-Volcn-

Turrialba-CartagoAvalancha volcnica lateral no

consolidada7 ----- ----- Puente ro Guayabo, Buenos

AiresBrecha volcnica sobre

andesitas fracturadas laminares8 95903 834429 Int. Carr. Raicero-Buenos Aires -----9 95855 834431 Quebrada Lola, Raicero Depsitos de ceniza con

evidencias de flujos de detritos10 95859 834404 Carr. Raicero-Buenos Aires Depsitos de ceniza11 95736 834322 Carr. Santa Cruz-Turrialba Depsitos de cenizas,

paleosuelos y lavas alteradas12 95621 834312 Ro Jess Mara-Quebrada

Ceciliana, AquiaresAvalancha volcnica con

bloques angulares de andesita13 95622 834252 Ro Aquiares, poblado Aquiares Avalancha volcnica14 95522 834100 Puente ro Aquiares, poblado

de RepastoAvalancha volcnica (parte

distal?)

5.6.3.2 Anlisis digital.

Se obtuvo un Mapa de Amenaza por Lahares (Anexo), el cual muestra las

zonas que se veran afectadas ante la ocurrencia de un lahar derivado de la

presencia de depsitos de flujos piroclsticos en la parte alta del volcn y el

acarreo de dichos materiales por los ros de la cuenca hacia las partes bajas.

El anlisis se bas en que para la generacin de un lahar se necesita una zona

de aporte de materiales deleznables y una excesiva escorrenta hdrica, por loque se cruzaron los mapas de amenaza por depsitos Piroclsticos y el mapa

de ros lahricos. El primero contiene informacin sobre la profundidad de las

depresiones topogrficas que seran rellenadas al ocurrir una erupcin

explosiva del volcn Turrialba y que serviran de fuente de materiales para la

formacin de un lahar, mientras que el mapa de ros lahricos proporciona

informacin sobre la capacidad de carga hidrulica del ro, es decir, la

capacidad que tendr en diferentes sectores de la corriente de arrastras los

materiales piroclsticos.


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Luego de formado el evento lahrico se asumi que las zonas de descarga y

depositacin final seran aquellas con una pendiente menor del 8% ubicadas a

una altitud menos de los 1,100 m sobre el nivel del mar, por lo que al cruzar los

mapas de piroclastos y ros lahricos con el mapa de pendientes se obtuvo el

Mapa de Amenaza.

Los criterios de anlisis (pendientes, altitudes, etc.) fueron definidos con base a

las observaciones de campo, mientras que los caudales utilizados

corresponden a los valores de eventos extremos registrados y calculados

segn anlisis hidrolgico de la cuenca.

5.6.3.3 Zonas de alto peligro.

El mapa obtenido muestra que los ros lahricos ms significativos son el

Aquiares, Jess Mara y Turrialba, por lo tanto, las zonas ms amenazadas

seran el poblado de Aquiares y la ciudad de Turrialba. En ambos casos se

puede catalogar como una Amenaza Alta ya que Aquiares est ubicado en la

confluencia Turrialba-Jess Mara y en la rivera oeste del Aquiares, mientras

que la zona urbana de Turrialba est ubicada en la planicie de confluencia del

ro Turrialba y el Aquiares.

Adems, podran incluirse los poblados de Ro Claro, Verbena Sur, Santa Rosa

e Isabel en una categora de Amenaza Moderada ya que a pesar que se

encuentran en una franja de terreno entre los ros Aquiares y Turrialba tienen

una elevacin un poco mayor que podra disminuir el efecto destructivo de la

corriente lahrica.

Finalmente, por arriba de los 1,100 m sobre el nivel del mar se considera como

una zona de transporte, por lo que la amenaza nicamente estara enfocada a

la capacidad de socavamiento de la corriente lo cual podra ocasionar

inestabilidad de laderas afectando infraestructura residencial o carreteras

cercanas.


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5.7 AMENAZA POR MOVIMIENTOS DE MASA.

5.7.1 Concepto.

Los deslizamientos son definidos como el movimiento de masas de las rocas o

flujos de tierra que se desplazan pendiente abajo, cuando el esfuerzo cortante

excede a la resistencia al corte del material.

Las causas que generan los deslizamientos son:

a) Incremento del esfuerzo cortante que es producido por

- remocin del soporte lateral y de base;

- incremento de la carga;

- incremento de la presin lateral;

- esfuerzos transitorios;

- movimientos tectnicos regionales.

b) Disminucin de la resistencia al corte

- disminucin de la resistencia del material;

- cambios en las fuerzas intergranulares

- cambios en la estructura.

Otros factores que juegan un papel importante en la generacin de

deslizamientos son:- tipo de material;

- atributos geomorfolgicos (la pendiente!);

- geometra del deslizamiento;

- tipos de movimientos;

- clima;

- agua;

- velocidad del movimiento;- mecanismo de disparo (sismos, lluvias, actividad humana, etc.).


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5.7.2 Metodologa.

Para la zonificacin de las amenazas a los deslizamientos se aplicaron dos

mtodos:

- Mtodo Indirecto

- Mtodo Determinstico.

5.7.2.1 Mtodo Indirecto.

Este mtodo consiste en el levantamiento de una gran cantidad de parmetros

y el anlisis de todos los factores posibles que contribuyen a la ocurrencia delfenmeno de inestabilidad de taludes. De esta manera se determina la relacin

entre las condiciones del terreno y la ocurrencia de los deslizamientos. Las

condiciones bajo las cuales ocurre la falla de un talud se establece basado en

los resultados de estos anlisis.

Hartlen y Viberg (1988 en GISSIZ, 2000) establecen otra tcnica muy til para

la evaluacin de la amenaza por inestabilidad de taludes y la denominan

amenaza relativa. La tcnica de evaluacin de la amenaza relativa se

diferencia en la manera de ocurrencia del movimiento de masas para diferentes

reas en el mapa sin asignar valores exactos. De acuerdo a la divisin de

Carrara et al. (1988 en GISSIZ, 2000), para el anlisis del rea se utiliz el

Modelo de Caja Negra que no est basado en un modelo fsico, sino en una

clasificacin estadstica.

Para la elaboracin del mapa de amenazas se utiliz el programa ILWIS(Integrated Land and Water Information System, ITC, Enschede, Holanda),

versin 2.2 para Windows 3.1x y 9x.


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ILWIS es un pograma de los Sistemas de Informacin Geogrficos con

capacidad para el procesamiento de imgenes, que permite introducir, manejar,

analizar y presentar datos geogrficos a partir de estos datos se puede

generar informacin sobre patrones espaciales y temporales y de los procesos

sobre la superficie terrestre (ILWIS-Users Guide, 1997).

El mapa de amenazas a los deslizamientos fue elaborado utilizando como

datos bases:

- modelo de elevacin digital del terreno (DEM), generado a partir de

las curvas de nivel del rea seleccionada;

- mapa de drenajes.

A partir de estos datos se generaron los siguientes mapas:

- Mapa de pendientes;

- Mapa de concavidad y convexidad;

- Mapa de distancias entre pixeles y drenaje.

Se procedi a la asignacin de peso a cada uno de estos mapas, en los cuales

los valores ms altos corresponden a la mayor influencia que estos puedan

ejercer en la aceleracin del mecanismo de disparo del deslizamiento. Estos

pesos fueron sumados para obtener el Mapa de Amenaza a los

Deslizamientos. Finalmente, este mapa fue reclasificado asignndole los

valores cualitativos de Alta (3), Moderada (2) y Baja (1).

5.7.2.2 Mtodo Determinstico

El modelo determinstico est basado en la Amenaza Absoluta, el cual da

valores absolutos para la amenaza como por ejemplo el Factor de Seguridad.

Para esto se utiliz el Modelo de Caja Gris que se basa parcialmente en un

modelo fsico y estadstico (Carrara et al., 1988 en GISSIZ, 2000).

Para este modelo aplicamos PCRaster (versin 2, Universidad de Utrecht,

Holanda, 1998), el cual es un programa de los Sistemas de Informacin

Geogrficos, que consiste de un conjunto de herramientas computacionales


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para el almacenamiento, manipulacin, anlisis y coleccin de informacin

espacial.

El concepto central del PCRaster es una discretizacin espacial del medio que

resulta en celdas de informacin. Cada celda se puede considerar como un

conjunto de atributos que definen sus propiedades excepto una, la cual puede

recibir y transmitir informacin hacia y desde las celdas vecinas. Este es un

modelo raster con el cual es posible ejecutar los modelos de una forma

dinmica; lo que significa que los nuevos atributos se calculan como una

funcin de los cambios de atributos en funcin del tiempo.

Para simular las condiciones de inestabilidad de taludes en el rea estudiada

se aplic un modelo combinado Hidrolgico-Estabilidad de Taludes (Van Asch,2000), que considera que los deslizamientos en la mayora de los casos se

inician por un aumento de la presin de poros en el talud, lo que provoca la

disminucin de la resistencia de los suelos. En consecuencia, la ocurrencia

temporal de los deslizamientos est relacionada con perodos de una alta

cantidad de lluvias y/o sismos.

5.7.3 Descripcin del modelo

Los datos utilizados para la ejecucin del modelo fueron los siguientes:

- precipitacin;

- evapotranspiracin;

- modelo de elevacin digital (DEM);

- pendiente;- direccin del flujo subterrneo;

- espesor de la capa de suelo;

- porosidad;

- capacidad de campo;

- conductividad hidrulica;

- ngulo de friccin interna del suelo;

- cohesin;

- prdida de aguas subterrneas en la roca;


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- aceleracin ssmica (opcional);

1. La precipitacin neta es la lluvia cada menos la evapotranspiracin;

2. Evapotranspiracin, resulta de la evaporacin directa de los cuerpos

abiertos y la transpiracin de las plantas;

3. Cuando el suelo est saturado, parte del agua fluye hacia las capas ms

profundas y otra parte es almacenada en los poros. Si el suelo no est

saturado toda el agua es mantenida en las capas superficiales;

4. Cuando el agua ha percolado a travs de los cuatro estratos del perfil

(con diferentes conductividades hidrulicas), alcanza el agua

subterrnea (capa fretica);

5. Parte del agua subterrnea se pierde al infiltrarse en la roca y otra parte

fluye pendiente abajo hacia el rio;

6. A mayor cantidad de agua subterrnea mayor es la presin de los poros

y menor la resistencia del suelo, provocndose una inestabilidad en el

mismo;

7. Se calcul el nmero de das de inestabilidad por pxel para cada ao

(hmedo, seco y normal). Estos fueron reclasificados para producir los

mapas. (Ver mapas anexos)

8. Porcentajes de las reas de inestabilidad para cada da del ao;

9. El cambio en la inestabilidad durante un sismo (con perodos de retorno

de 10, 50 y 100 aos) se calcul y reclasific, los resultados se muestran

en la grfica 5.4;

10. Porcentaje del rea inestab

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Estudio Amenaza y Riesgo Turrialba Costa Rica