Desarrollo de una metodología para la determinación de lluvias
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Desarrollo de una metodología para la determinación de lluvias
Meteorología Colombiana N7 pp. 73–80 Marzo, 2003 Bogotá D.C. ISSN-0124-6984 DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA PARA LA DETERMINACIÓN DE LLUVIAS DETONANTES DE DESLIZAMIENTOS. ESTUDIO DE CASO DEVELOPMENT OF A METHODOLOGY FOR DETECTION OF TRIGGER-LANDSLIDE RAINS RUTH MAYORGA MÁRQUEZ Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM Mayorga, R. 2003: Desarrollo de una metodología para la determinación de lluvias detonantes de deslizamientos. Estudio de caso. Meteorol. Colomb. 7:73-80. ISSN 0124-6984. Bogotá, D.C. – Colombia. RESUMEN Los paisajes naturales y el medio natural en el que vive el hombre tienden a ser cada vez más reducidos por la misma acción antrópica. El desarrollo de diversas actividades humanas hace desaparecer la vegetación y los terrenos quedan más expuestos a procesos de remoción en masa, los cuales afectan la morfología regional y el desarrollo económico y social. Colombia es un país que por sus características geográficas, geológicas, geomorfológicas y climáticas, hacen que estos fenómenos especialmente los deslizamientos, sean de gran impacto y se presenten con mucha frecuencia. Según estudios realizados (Castellanos, 1996), las causas de eventos desastrosos como los deslizamientos son en un 96% meteorológicas (en orden de importancia lluvias o períodos invernales prolongados y lluvias intensas de corta duración). Teniendo en cuenta que la lluvia es el evento que dispara con mayor frecuencia los movimientos en masa, es importante estudiar la relación de la lluvia con la ocurrencia de los deslizamientos, mediante la determinación de umbrales de lluvias detonante, considerando los componentes de intensidad, duración y frecuencia. Las investigaciones llevadas a cabo en diferentes países para determinar la relación lluvias - movimientos en masa generalmente asumen que existen dos tipos de efectos principales de la lluvia: el efecto acumulativo de la lluvia a mediano plazo (varios días) y el efecto inmediato de la lluvia de corto plazo que se presenta justo antes de la ocurrencia del deslizamiento. El trabajo realizado presenta el Método de Lluvia Crítica para la determinación de los umbrales de lluvias detonante de deslizamientos, el cual se basa en el análisis de la precipitación acumulada o antecedente de días previos a la ocurrencia del evento. Palabras Clave: lluvia acumulada, lluvia evento, umbral, deslizamiento, pronóstico, amenaza ABSTRACT The natural landscape and the environment on where the human kind is developing itself are getting smaller due to human actions. The development of these human activities is diminishing the vegetation in many areas of our planet causing the development of bare soils which are so vulnerable to the mass land removing processes. Wherever these processes take place, they affect the regional geomorphology and the social end economic development of the regions. Colombia is a country that due to its geographic, geologic, geomorphologic and climatic characteristics is prone to mass land removing processes, especially landslides. These landslides have a great impact on the shaping of the Colombian landscape and their occurrence is very common. According to studies carried out by Castellanos, 1996, 96% of the landslides that take place in Colombia are caused by meteorological events, such as long rainfall periods and strong rainfalls of short duration. Considering that rainfalls are the phenomena that more often speed up mass movements, it is so important to study the relationship between rainfalls and the landslide occurrence. 74 METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 This can be done by determining rainfall thresholds that speed up landslides and by considering factors such as intensity, duration and frequency of the rainfalls events. Research studies on the determination of relationship between rainfalls and mass movements carried out in many countries around the world assume the existence of two main type of speeding up effects caused by rainfalls. The first one, the accumulative effect of the rainfalls, this is a medium term effect (some days). The second one, the immediately effect of the rainfalls which take place some time before the landslide occurrence. The research carried out shows the Critical Rainfall Method for the determination of rainfall thresholds that speed up landslides. This Method is based on the analysis of the accumulated precipitation that has fallen previously to the landslide occurrence. Keywords: accumulated rainfall, daily rainfall, threshold, landslide, forecast, hazard 1. INTRODUCCIÓN Los movimientos en masa y la erosión, forman los procesos de denudación de la corteza terrestre, los cuales, junto con otros procesos como el tectonismo, la orogénesis y el clima contribuyen al modelado de la superficie terrestre. El desarrollo de diversas actividades humanas hace desaparecer la vegetación y los terrenos quedan expuestos a procesos de remoción en masa los cuales afectan la morfología regional y el desarrollo económico y social. Colombia es un país que por sus características geográficas, geológicas, geomorfológicas y climáticas, hacen que estos fenómenos especialmente los deslizamientos, sean de gran impacto y se presenten con mucha frecuencia. Según estudios realizados (Castellanos, 1996) las causas de los eventos desastrosos (inundaciones, deslizamientos, avalanchas, etc.) son en un 96% meteorológicas. El 56% de las causas son por lluvias prolongadas o períodos invernales, el 37 % por lluvias intensas de corta duración y en menor porcentaje los huracanes. Dado el problema que representan estos fenómenos en Colombia, se han adelantado investigaciones sobre la ocurrencia de los deslizamientos, estabilidad de taludes, realización de inventarios, etc. Teniendo en cuenta que la lluvia es el evento que dispara con mayor frecuencia los movimientos en masa, el estudio de la relación de este elemento meteorológico con la ocurrencia de los deslizamientos, es de gran importancia. Para desarrollar un modelo de pronóstico se deben realizar investigaciones que contribuyan en la determinación de los umbrales de lluvia, es decir el estudio de este factor detonante y así hacer relaciones lluvia - deslizamiento, con el objetivo de caracterizar la lluvia crítica para las diferentes regiones del país de acuerdo con la susceptibilidad del terreno a los deslizamientos. Los umbrales de las lluvias críticas detonantes de deslizamientos usualmente, se establecen mediante el análisis de las lluvias asociadas a eventos históricos registrados y debidamente caracterizados. Este artículo tiene el propósito de presentar el Método de Lluvia Crítica para la determinación de uno de los umbrales de lluvias detonantes de deslizamientos, el cual se basa en el análisis de la precipitación acumulada o antecedente de días previos a la ocurrencia del evento. 2. GENERALIDADES: RELACIÓN MOVIMIENTOS EN MASA – LLUVIA CRITICA Se define como un movimiento en masa al movimiento de una masa de roca, suelo residual o sedimentos en una pendiente, en la cual el material se desplaza hacia abajo (Coates, 1990). Esta movilización de grandes volúmenes de materiales hacia niveles inferiores, se realiza bajo la acción directa de la gravitación terrestre (Juvenal, 1993). A estos fenómenos también se les conoce como movimientos de terreno y deslizamientos. Castellanos & González (1997), explican que: “Antes de ocurrir el deslizamiento la ladera se encuentra en equilibrio y presenta un nivel freático dado por las lluvias anteriores y el ciclo hidrológico imperante en la región. Inicialmente el agua que cae como precipitación se convierte en interceptación, retención de humedad y humedad del suelo, luego comienzan a aparecer las componentes debidas al movimiento del agua dentro del suelo como son el flujo subsuperficial (por encima del nivel freático) y el agua subterránea (por debajo del nivel freático); al mismo tiempo se genera la escorrentía. La escorrentía ocasiona erosión superficial; el flujo subsuperficial introduce la fuerza de infiltración y provoca erosión interna, el ascenso del nivel freático por aumento del agua subterránea satura los materiales que conforman la ladera, aumenta la presión de poros y disminuye los esfuerzos efectivos; el aumento de humedad elimina las tensiones capilares y las presiones de poros negativas y todas las componentes del agua precipitada sobre la ladera aumentan el peso de la masa, favoreciendo de esta manera la ocurrencia de movimientos.” Según lo anterior, si el factor causante del deslizamiento es la lluvia, la cantidad e intensidad necesarias para disparar el movimiento depende en cada caso de las condiciones iniciales de humedad y nivel freático de la zona y están claramente relacionadas con las lluvias precedentes. De aquí la importancia de las lluvias antecedentes en la desestabilización de una ladera. 3. 3.1. ASPECTOS METODOLÓGICOS Evaluación de la Lluvia como Evento Detonante de Deslizamientos MAYORGA: DESARROLLO METODOLOGÍA DETERMINACIÓN LLUVIAS DETONANTES DESLIZAMIENTOS De acuerdo a los estudios de: The Japanese Geotechnical Society (1997); D´Orsi et al. (1987), en la metodología para determinar la relación lluvia – deslizamiento, consideran que existen dos tipos de efectos principales de la lluvia: “ El efecto acumulativo de la lluvia de largo plazo, varios días y el efecto inmediato de la lluvia de corto plazo, que se presenta justo antes de la ocurrencia del deslizamiento”. Para el efecto de este estudio se asume la lluvia de largo plazo de 1 a 180 días antes del deslizamiento dependiendo del sitio y la de corto plazo del orden de 1 a 24 horas. 3.1.1. Análisis de la lluvia acumulada – larga duración Este método el cual aporta un elemento en la predicción de movimientos en masa basado en la precipitación acumulada o antecedente de semanas previas a la ocurrencia del evento y difiere según las condiciones locales de los suelos y del régimen climático, por lo que el método debe ser aplicado a cada sitio en estudio. El estudio consiste en establecer relaciones estadísticas de la lluvia con el deslizamiento, cuantificando los componentes de intensidad, duración y frecuencia con el fin de sintetizar un modelo de comportamiento de la zona por estudiar y así contribuir al pronóstico de los mismos; para ésto se seleccionan los sitios con eventos de deslizamientos causados por lluvia, que cuenten con buena información pluviométrica. Para cuantificar las relaciones de intensidad - duración o volúmenes de agua relacionados con la ocurrencia de deslizamientos, se debe contar con series históricas de lluvia completas, con un buen período de registro a nivel diario (en lo posible mayor a 15 años). Estas series se analizan estadísticamente, utilizando métodos de inferencia estadística y aplicando la teoría de las probabilidades. La metodología está basada en el cálculo de lluvia acumulada en distintos períodos, clasificados en intervalos, según su nivel de probabilidad estadística. Con el procesamiento de la información pluviométrica diaria de la estación más cercana al sitio de ocurrencia del evento, se sistematizan los datos diarios de tal forma que permitan el análisis de probabilidades por medio de la distribución Gumbel (una de las distribuciones que más se ajusta, porque fue desarrollada para su aplicación en problemas de valores extremos). La distribución de Gumbel permite encontrar la probabilidad de excedencia o el período de retorno para cualquier valor a partir de los datos de la serie histórica, calculando para cada valor de la serie histórica la probabilidad de excedencia utilizando la ecuación de Weibull (Castellanos, 1996). El método consiste en la elaboración de la curva regresiva de lluvias acumuladas cuyo procedimiento general a seguir es según Castellanos (1996); Castellanos & González (1996, 1997); Wieczorek et al. (1987), el siguiente: 75 A partir de la serie histórica de precipitación diaria regresiva para el evento, se elabora una serie de sumas acumuladas regresivas, iniciando desde el día en que ocurrió el deslizamiento hasta los 3 a 6 meses anteriores (dependiendo del análisis de cada caso). Se grafica una curva en forma regresiva para el evento a partir de lluvias críticas, tomando como origen el día en que ocurrió el deslizamiento. Desde el día en que ocurrió el movimiento con un valor de lluvia hasta el día en que no hay lluvia, para este momento se lee la precipitación acumulada en mm y la duración en días (umbral de precipitación). De la curva se pueden obtener varios umbrales de precipitación (es decir, después de períodos cortos de no-lluvia se puede reactivar otro período de lluvia) los cuales dependen de la intensidad de lluvia de la zona. Construcción de series parciales de la información diaria (con el período completo de registro) con los valores de la duración de los umbrales: es una serie de sumas acumuladas para cada duración (D), es decir que se suma la serie de lluvia diaria en intervalos según cada duración. De las anteriores series parciales se construye series de máximos multianuales. Obtención de umbrales críticos con sus respectivos períodos de retorno y cálculo de la relación lluvia deslizamiento para cada fenómeno de remoción en masa: con los umbrales de lluvia se determinan los períodos de retorno de cada uno de ellos a partir de distribuciones de densidad de probabilidad para valores extremos y luego se toma el umbral más crítico. Se toma como la lluvia acumulada crítica representativa de cada estación la de mayor período de retorno, pues es el evento menos frecuente. En resumen se tiene que con una buena información pluviométrica en la zona, es posible cuantificar la relación intensidad – duración de lluvia o los volúmenes de agua que han caído como precipitación en determinadas épocas y su relación con la ocurrencia de deslizamientos. Entonces se puede establecer que para los valores superiores a la lluvia crítica se aumenta la posibilidad de ocurrencia de deslizamientos en la región de estudio. 4. CASO DE ESTUDIO Para este caso se seleccionó el deslizamiento de Carichana, ocurrido el 10 de diciembre de 1979, en Paz de Río – Boyacá. Para realizar este análisis se inicia con un inventario de procesos de inestabilidad del terreno con fecha y ubicación exacta, que se obtienen en campo o por registros históricos. Se realizó el análisis del registro de precipitaciones diarias tomadas de la estación de Tasco (tipo PM - pluviométrica y Cod. 2403016, ubicada a 5.8 Km del sitio del evento) del período: 29/10/5730/6/01, con 43 años de registro. 76 METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 Para desarrollar el método de análisis de la curva regresiva de lluvias acumuladas, que incluye varios pasos, se desarrolló un programa en Visual Basic, ambiente Windows. decir al tiempo requerido para el movimiento del agua dentro de grandes masas de suelo (Castellanos, 1996). La base de datos que se utiliza es Access y los reportes se muestran en Crystal Report. El análisis de este evento, muestra con el programa los siguientes resultados: C) Series parciales de la información diaria (Tabla 2), con el período completo de registro y para los valores de la duración de los umbrales. A) Serie de sumas acumuladas en forma regresiva (Tabla 1), iniciando desde el día del evento (10 diciembre/79, día con registro de precipitación) hasta los 6 meses anteriores. De la curva regresiva se obtuvieron 5 umbrales de precipitación posibles: a los 47, 74, 97,137 y 181 días antecedentes. B) Curva regresiva de lluvias acumuladas (Fig.1). D) Serie de máximos multianuales (Tabla 3). Cuando en los días anteriores al evento no llovió, se analiza a partir del primer día de lluvia anterior al evento, en este caso no llovió los 15 primeros días anteriores al evento, entonces la suma regresiva se determina a partir del 25 de noviembre. E) Cálculo de períodos de retorno. Utilizando el paquete ¨Smada¨, para el análisis de distribución de frecuencia máxima y escogiendo la distribución ¨Gumbel Tipo 1¨ como la mejor función de densidad de probabilidad de los datos, es decir la que más se ajusta, se obtuvieron los períodos de retorno para cada umbral (Tabla 4). Este desfase entre la lluvia y la ocurrencia del deslizamiento se puede atribuir a un retardo hidrodinámico, es Tabla 1. Datos curva regresiva de lluvias acumuladas, evento de Carichana FECHA ESTACIÓN DIAS DIARIA ACUMULADA 01/Abril/1979 2403016 239 0.00 988.00 10/Abril/1979 2403016 230 2.00 982.00 20/Abril/1979 2403016 220 4.00 948.00 30/Abril/1979 2403016 210 2.00 881.00 10/Mayo/1979 2403016 200 0.00 877.00 20/Mayo/1979 2403016 190 18.00 823.00 30/Mayo/1979 2403016 180 10.00 790.00 09/Junio/1979 2403016 170 3.00 673.00 19/Junio/1979 2403016 160 0.00 610.00 29/Junio/1979 2403016 150 4.00 600.00 09/Julio/1979 2403016 140 0.00 580.00 19/Julio/1979 2403016 130 2.00 546.00 29/Julio/1979 2403016 120 0.00 520.00 18/Agosto/1979 2403016 100 0.00 484.00 28/Agosto/1979 2403016 90 4.00 425.00 07/Septiembre/1979 2403016 80 0.00 388.00 17/Septiembre/1979 2403016 70 5.00 361.00 27/Septiembre/1979 2403016 60 0.00 342.00 07/Octubre/1979 2403016 50 2.00 330.00 17/Octubre/1979 2403016 40 10.00 285.00 27/Octubre/1979 2403016 30 5.00 216.00 06/Noviembre/1979 2403016 20 9.00 159.00 16/Noviembre/1979 2403016 10 14.00 33.00 25/Noviembre/1979 2403016 1 3.00 3.00 MAYORGA: DESARROLLO METODOLOGÍA DETERMINACIÓN LLUVIAS DETONANTES DESLIZAMIENTOS CURVA REGRESIVA DE LLUVIAS ACUMULADAS 1000 POR ESTACIÓN RREGREREGREWSIRETROSPE CTIVA PREC. ACUMULADA (181, 790) 800 600 400 200 0 DURACION (DIAS) Figura 1. Curva regresiva de lluvias acumuladas - Evento de Carichana – Dic 10/1979 Tabla 2. Series parciales de los 5 umbrales posibles para el evento de Carichana 16/Febrero/2002 ESTACIÓN SERIES PARCIALES FECHA DIARIA SERIE 1. D= 47 SERIE 2. D = 74 SERIE 3. D = 97 SERIE 4. D = 137 SERIE 5. D = 181 2403016 29/10/57 1.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 30/10/57 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 31/10/57 4.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 01/11/57 3.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 02/11/57 12.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 03/11/57 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 04/11/57 17.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 05/11/57 1.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 06/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 07/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 08/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 09/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 10/11/57 1.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 11/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 12/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 13/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 14/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 15/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 16/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 17/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 18/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 19/11/57 1.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 20/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 21/11/57 9.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 22/11/57 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 23/11/57 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 24/11/57 1.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 25/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 26/11/57 8.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 27/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 77 78 METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 2403016 28/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 29/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 30/11/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 01/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 02/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 03/12/57 3.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 04/12/57 10.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 05/12/57 13.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 06/12/57 3.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 07/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 08/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 09/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 10/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 11/12/57 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 12/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 13/12/57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 14/12/57 0.00 97.70 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 15/12/57 0.00 96.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 16/12/57 0.00 93.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 17/12/57 0.00 89.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 18/12/57 3.50 89.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 19/12/57 0.00 77.20 0.00 0.00 0.00 0.00 2403016 20/12/57 0.00 75.20 0.00 0.00 0.00 0.00 Tabla 3. Series de máximos multianuales de los umbrales posibles - Evento de Carichana VALORES MÁXIMOS POR AÑO Y POR SERIE AÑO ESTACIÓN MÁXIMO 1 MÁXIMO 2 MÁXIMO 3 MÁXIMO 4 MÁXIMO 5 1,957 2403016 97.7 0 0 0 0 1,958 2403016 203 247 260 299 332 1,959 2403016 214.3 253.3 289.5 366.4 436.1 1,960 2403016 187.9 269.1 310 387.6 466.3 1,962 2403016 268 332 389 488 575 1,963 2403016 295 402 472 514 560 1,964 2403016 140 209 253 322 383 1,965 2403016 258 279 306 351 414 1,966 2403016 308 395 421 508 559 1,967 2403016 243 328 400 465 619 1,968 2403016 242 315 383 443 488 1,969 2403016 277 353 376 394 491 1,970 2403016 222 341 358 419 485 1,971 2403016 204 294 356 430 530 1,972 2403016 320 411 443 521 589 1,973 2403016 213 260 341 416 461 1,974 2403016 228 311 423 462 641 1,975 2403016 187 241 304 392 496 1,976 2403016 280 305 337 429 491 1,977 2403016 252 318 399 444 511 1,978 2403016 251 373 426 483.2 588 1,979 2403016 331 392 485 583 815 1,980 2403016 222 303 398 540 637 1,981 2403016 288.6 353.8 432.5 495.5 590.5 MAYORGA: DESARROLLO METODOLOGÍA DETERMINACIÓN LLUVIAS DETONANTES DESLIZAMIENTOS 1,982 2403016 294.7 369.6 447.4 543.8 587.7 1,983 2403016 218.6 281.9 322.3 353.1 448.1 1,984 2403016 237.9 271.7 300.8 364.2 438.6 1,985 2403016 215.3 267.1 293 321 395.8 1,986 2403016 292.6 335.1 351.7 385.6 443.9 1,987 2403016 197.2 264.3 344.2 387.5 449.1 1,988 2403016 208.7 238 311.9 367.9 457.2 1,989 2403016 173.3 229.9 277.7 349.1 433.9 1,990 2403016 298.5 324.2 362.3 393 425.6 1,991 2403016 219.7 228.9 274.4 306.4 338.7 1,992 2403016 132.2 182.1 272.5 321.5 404.6 1,993 2403016 549.1 625.2 662.7 742.1 813.2 1,994 2403016 374.9 458.7 480 559.2 675.1 1,995 2403016 160 217 299 472.5 560.8 1,996 2403016 220 268 315 386 466.5 1,997 2403016 218.7 232 307.5 362 419.4 1,998 2403016 235.8 308.9 357.7 440.9 536 1,999 2403016 179.1 291.1 313.9 356.4 419.2 2,000 2403016 210.3 246.1 260.4 344 445.5 2,001 2403016 114.3 147.1 156.3 259.6 330.4 79 Tabla 4. Períodos de retorno con sus respectivo umbrales críticos Umbral Duración (Días) Precipitación Acumulada (Mm) Período de Retorno (Años) 1 47 328 9.1 2 74 381 6.2 3 97 482 10.9 4 137 580 13 5 181 790 34 De los datos de la Tabla 4 se establece que la lluvia acumulada crítica representativa de la estación de Tasco, es decir la que tiene mayor período de retorno, pues es el evento menos frecuente, pertenece al umbral 5, con una lluvia acumulada de 790 mm de 181 días de duración y que se presenta cada 34 años o más (período de retorno). RESULTADOS Y CONCLUSIONES Como contribución con el modelo de pronóstico de movimientos en masa, se determinan los umbrales de lluvia detonantes de deslizamientos considerando los componentes de intensidad, duración y frecuencia. En la determinación de los umbrales de las lluvias críticas detonantes de deslizamientos se analizan las lluvias asociadas a eventos históricos bien datados. Para cuantificar la relación de intensidad - duración o volúmenes de agua asociados con la ocurrencia de deslizamientos, se debe contar con series históricas de lluvia completas, con un buen período de registro a nivel diario (en lo posible mayor a 15 años). El análisis de la lluvia detonante se presenta con detalle en un punto o sitio representativo de estos movimientos, en este caso Paz del Río - Boyacá. Se está extendiendo el estudio a otros puntos o sitios de Colombia para así proponer un modelo generalizado que se aplique a nivel del país. Castellanos (1996), obtuvo las siguientes relaciones generales para Colombia, analizando la lluvia antecedente de 7 zonas del país: Llcrit = 51.42 + 0.4035 * Llan D = 3.2829 * (Llcrit) 0.157 Desarrollando la metodología presentada en este artículo para un número mayor de eventos de deslizamientos bien distribuidos por todo el país, se podrían validar o ajustar estas ecuaciones propuestas. Esta investigación se enfoca hacia la determinación de umbrales de lluvias críticas a partir del estudio del factor detonante, lo cual debe ser integrado con el factor de susceptibilidad del medio físico y así contribuir al desarrollo del modelo de pronóstico en tiempo real de amenazas a deslizamientos. Si los procesos de saturación se producen por ocurrencia de lluvias, se infiere que se necesita un análisis que incluya la lluvia antecedente y la torrencial para establecer un modelo de pronóstico. Para esto, con los umbrales 80 METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 estimados por ambos análisis de lluvias (acumulada – contribuyente del deslizamiento y la de corta duración – disparadora del evento) se busca elaborar una curva (Fig.2), que se evaluaría de la siguiente forma de acuerdo con el método utilizado en Hong Kong según The Japanese Geotechnical Society (1997); D´Orsi et al. (1987). Las correlaciones lluvia - deslizamiento, han probado ser muy útiles. Algunos sistemas de alerta se han implementado en diferentes sitios del mundo, estableciendo red de estaciones, como es el caso de Hong Kong o Río de Janeiro, lo cual debe ser aplicado en Colombia en un futuro inmediato. Una lluvia por encima de la curva da lugar a deslizamiento y por debajo no hay deslizamiento. Intensidad máx. 24 horas Deslizamiento No deslizamiento Figura 2. Curva de lluvia crítica. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Castellanos, J. 1996: Lluvias Críticas en la Evaluación de Amenazas de Eventos de Remoción de Masa - Tesis de Magister en Geotecnia - Universidad Nacional de Colombia - Departamento de Ingeniería Civil. Santafé de Bogotá. Castellanos, J. & G. González. 1996: Relaciones entre la Lluvia Anual y la Lluvia Crítica que Dispara Movimientos en Masa. IX Jornadas Geotécnicas de la Ingeniería Colombiana. pp. 4.62 – 4.70. Bogotá. Castellanos J. & G. González. 1997: Algunas Relaciones de Precipitación Crítica – Duración de Lluvias que Disparan Movimientos en Masa en Colombia. 2ed. Panamerican Symposium on Landslides – ABMS. 2:863 – 878. Río de Janeiro. D´Orsi, R., R. Avila, J. Ortigao, A. Dias, L. Moraes, & M. Santos. 1987: Rio Watch: The Rio de Janeiro Landslide Watch System. Rio de Janeiro. Juvenal, R. 1993: Fenómenos Geodinámicos. Estudios y medidas de tratamiento. Perú. The Japanese Geotechnical Society. 1997: Manual for zonation on areas susceptibles to rain _ induced slope failure. Asian technical commitee of geotechnology for natural hazard in ISSMFE, Tokyo. Wieczorek, G., R. Wilson, R. Mark, D. Keefer, E. Harp, S. Ellen, W. Brown III & P. Rice. 1987: Lanslide Warning System in the San Francisco Bay Region, California. U. S. Geological Survey, National Center, M S 905. Reston, V A 22092, USA. Fecha de recepción: 27 de noviembre de 2002 Coates, D. 1990: Geología Ambiental. 27p. Ingeominas, 87 p., Bucaramanga. Fecha de aceptación: 23 de enero de 2003