¿Qué es una Cuenca Hidrográfica y sus Características?

Definición y Tipos

Una cuenca hidrográfica es el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río o vierte sus aguas a un lago endorreico. Las cuencas hidrográficas están delimitadas por la línea de las cumbres, llamadas divisorias de agua.

Evacua las aguas producto de las precipitaciones hacia el mar. Existen tres tipos de cuencas:

• Abiertas con salida al mar.
• Abiertas con salidas subterráneas.
• Cerradas sin salida al mar.

Riesgos Asociados

Los principales riesgos asociados a las cuencas hidrográficas son las inundaciones que se producen en zonas muy lluviosas con peligros de licuación o inundación de lugares.

Ejemplo de Cálculo de Captación de Agua

¿Cuánta agua capta un área de 1500 km^2 con 60 mm de lluvia?

1500 km^2 X 60 mm X 1000 (m^3/km^2)/mm

Impacto de los Sismos en la Ciudad de México

Vulnerabilidad de la Ciudad de México

La ciudad de México es afectada terriblemente por los sismos debido a que está construida sobre relleno de lo que era un lago sedimentario. El terreno es sedimentario, esto provoca que las ondas sísmicas se amplifiquen y los sismos aumenten su intensidad en esa zona.

Origen de los Sismos en México

Los sismos en México se producen principalmente debido a la subducción de la Placa de Cocos bajo la Placa Norteamericana. La distancia de los epicentros a la capital de México varía dependiendo de la ubicación del sismo.

Fenómeno El Niño y sus Implicaciones en Obras de Ingeniería Civil

Impacto de El Niño

El Fenómeno El Niño, en los años que se presenta, genera una gran cantidad de precipitaciones que pueden generar grandes daños si no se está prevenido.

Riesgos para la Ingeniería Civil

• Las grandes precipitaciones generan un colapso en las vías de evacuación de las aguas de las ciudades (problemas en el alcantarillado).
• Las ciudades que se encuentran construidas sobre las laderas de los ríos se pueden ver afectadas ya que las precipitaciones generan las crecidas de los ríos, con lo que las obras se pueden ver seriamente dañadas (corte de caminos, desprendimientos de laderas, caídas de casas, corte de puentes, etc.).
• Los caminos que se encuentran sobre las laderas en donde el terreno se encuentra mal compactado se pueden ver afectados ya que las precipitaciones generan deslizamiento de las laderas ocasionando corte de carreteras.
• Cuando se presenta El Niño se genera un gran aumento de avalanchas debido a que la isoterma 0º aumenta en altura y, por lo tanto, las precipitaciones caen sobre la nieve, lo que eleva las posibilidades de que se pueda ocurrir una avalancha, afectando principalmente a las obras que se encuentren en la alta cordillera (caminos fronterizos, empresas mineras, puestos fronterizos).

Características de las Ondas Sísmicas P y S

Ondas P

Las ondas P (primarias o longitudinales) se caracterizan por el movimiento que va en la misma dirección de propagación. Se transmiten en rocas, líquidos y gases. Son las ondas sísmicas más rápidas.

Ondas S

Las ondas S (secundarias o transversales) son más lentas que las ondas P. Su movimiento es perpendicular al medio de propagación. Se transmiten solo en sólidos (roca). Las ondas S son más destructivas que las ondas P. En un medio rocoso tienen más resistencia que en uno suelto sedimentario, en el sedimentario va a actuar la onda superficial.

Efecto del Cambio de Medio

Cuando las ondas pasan de un suelo rocoso a un suelo sedimentario suelto, su velocidad disminuye.

Licuefacción en la Minería

Definición y Causas

La licuefacción es la pérdida de resistencia de suelos arenosos saturados con agua debido a un sismo.

Implicaciones en la Minería

En la minería se puede producir en los tranques de relaves, en los cuales se encuentra material arenoso-lodoso con agua. Si los taludes no contienen la inclinación correcta, esto podría convertirse en una tragedia, es decir, en un desplazamiento del material que dejaría salir el lodo interior.

Tsunamis y su Impacto en la Minería

Formación de un Tsunami

Para que ocurra un tsunami tienen que existir las siguientes condiciones:

• Un terremoto ≥ 7º en la escala de Richter con epicentro en el fondo del mar y movimiento vertical del fondo.
• Explosión volcánica submarina.
• Avalanchas submarinas.
• Caídas de masas de sedimentos de plataformas oceánicas al talud.

Efectos en la Minería

Los tsunamis pueden afectar a la minería, especialmente a las operaciones cercanas a la costa. Por ejemplo, un tsunami podría afectar fatalmente a una minera que transporta el mineral en barcos o a una que utiliza agua de mar para sus procesos.

Tsunamigénico

Tsunamigénico se refiere a un evento que tiene el potencial de generar un tsunami.

Monitoreo de Volcanes

Definición y Métodos

El monitoreo de un volcán consiste en observar y medir un volcán analizando características que pueden presentar y así poder alertar de una posible erupción. Se mide la temperatura del volcán con termómetros y sismógrafos. Cuando la temperatura del volcán aumenta es que puede ocurrir una posible erupción volcánica. El sismógrafo advierte si hay algún posible tipo de actividad sísmica en el volcán. También se puede obtener información si un volcán está «apagado».

Magmas Ácidos y Básicos

Diferencias

El magma puede ser ácido o básico. La diferencia está en el porcentaje de contenido de sílice (SiO2). Entre más sílice contiene el magma, más viscoso es.

Tipos de Rocas

Originan rocas como granito, andesita y riolita.

Características de la Lava

La lava es magma fundida que emerge y se derrama sobre la superficie terrestre. La lava andesítica y riolítica tienen temperaturas entre los 800 y 1000 °C, mientras que la lava basáltica está entre los 1100 y 1170 °C.

Lava Básica

• Emerge con T = 1000 – 1200 °C.
• De baja viscosidad debido a su bajo contenido en tetraedros de Si-O. Se mueve rápidamente a lo largo de superficies suavemente inclinadas, tales como laderas de pendientes suaves, a menudo se desparrama en láminas delgadas.
• De bajo contenido en volátiles.

Lava Ácida

• Emerge con T = 800 – 1000 °C.
• De alta viscosidad, por esto fluye lentamente y se solidifica relativamente cerca del lugar de donde emerge.
• De alta explosividad debido a su alto contenido en volátiles.

Contenido de Sílice

• 68% riolita
• 63% dacita
• 58% andesita
• 53% basalto

Material Piroclástico

Definición y Tipos

El material piroclástico son fragmentos y partículas de rocas que son expulsadas con gran violencia desde un volcán. Se produce cuando la lava es viscosa y hay gran contenido de gases, esta se libera explotando y liberando magma de distintos tamaños. El tamaño varía según el fragmento que libere.

• Ceniza volcánica: fragmentos diminutos que pueden llegar hasta la estratósfera.
• Bloque: lava endurecida de tamaños medianos.

Tipos de Rocas

Rocas piroclásticas: de material riolítico/traquítico. Feldespato alcalinos como fenocristales. Además, flotan piroclastos en masa densa. Lo que muestra los piroclastos tal vez pertenecen al grupo de litoclastos xenolíticos.

Energía Geotérmica

Definición y Usos

La energía geotérmica es la extracción de calor interno de la corteza de la tierra en aguas termales de origen magmático no profundas. Se realiza por sondajes en rocas sedimentarias. Este vapor se inyecta a turbinas que generan energía eléctrica. En Chile equivale a 16.000 MW con duración de 50 años. En Chillán se construirá una central…

Caverna de Naica

La caverna de Naica tenía cristales gigantes de selenita, que es un sulfato de calcio hidratado que se encuentra en rocas sedimentarias.

CaSO4 + 2H2O

Levantamiento Aerofotogramétrico

Definición y Proceso

Un levantamiento aerofotogramétrico es un proceso mediante el cual se determina la topografía de cierto sector que se desea estudiar. Se realiza por medio de un avión que tiene como misión ir tomando fotografías a un sector, en una determinada altura. Estas fotografías se deben ir tomando secuencialmente y cada secuencia debe tener una zona que se debe repetir (traslapo). Por medio de un estereoscopio se pueden ver las fotografías en tercera dimensión gracias al traslapo.

Zonificación Sísmica

Definición y Causas

La zonificación sísmica es la manera de determinar las zonas de una ciudad o región que se pueden ver más afectadas en el caso de que ocurra un sismo. Se debe principalmente al tipo de suelo del que está compuesto una ciudad o región, ya que al momento de producirse un sismo las ondas de propagación tienden a amplificarse en un terreno compuesto por sedimentación, mientras que en un terreno compuesto por rocas estas ondas se mantienen en amplitud. Es por eso que es importante determinar la calidad del suelo de una cierta zona, ya que se debe de evitar construir estructuras en lugares donde el terreno es del tipo sedimentario (recomendable construir en sectores donde el suelo sea sólido). De caso contrario, se debe de reforzar todo tipo de construcción con el fin de que sea capaz de soportar los sismos que la puedan afectar.

Diferencias en el Origen de los Terremotos de California y Chile

Origen de los Terremotos

La diferencia se presenta en cómo se originan los terremotos. El estado de California se ve afectado por sismos que se originan en la Falla de San Andrés (falla deslizante de plano vertical), mientras que en Chile los sismos se originan por el proceso de subducción de placas (la Placa de Nazca se sumerge bajo la Placa Sudamericana). Ambos movimientos generan una energía que se acumula y cuando se libera generan terremotos.

Ejemplos de Terremotos

Estado de California

• 1906 San Francisco
• 1989 Loma Prieta
• 1994 Northridge

Chile

• 1960 Valdivia (el más grande de todos)
• 1877 Arica e Iquique
• 1985 San Antonio (afectó a toda la zona centro-sur del país)
• 1997 Punitaqui
• 1922 Huasco (tsunami ocasionó grandes daños a Coquimbo)