Mudflow (del árabe سيل - "corriente turbulenta" [1] [2] ), o mudflow - una corriente de canal rápido, que consiste en una mezcla de agua y fragmentos de roca, que surge repentinamente en las cuencas de pequeños ríos de montaña. La principal característica de tales flujos es la alta saturación de material clástico, que oscila entre el 10 y el 75% del volumen de la masa en movimiento [3] .
Por regla general, la aparición de flujos de lodo se asocia con fuertes lluvias , deshielo rápido o desbordamientos de lagos de montaña. El flujo de lodo es un fenómeno a corto plazo (generalmente dura varias horas, con menos frecuencia días), característico de pequeños arroyos de hasta 25 a 30 km de largo y con un área de captación de hasta 50 a 100 km².
La velocidad de los flujos de lodo es en promedio de hasta 5 m/s, en algunos casos puede alcanzar los 10-15 m/s, lo que provoca su gran efecto destructivo. A su paso, los arroyos cortan canales profundos, que suelen estar secos o contener pequeños arroyos. El material de flujo de lodo se deposita en zonas de acumulación intermedia, en abanicos aluviales, en cuencas intermontañosas y en planicies de piedemonte.
Los flujos de lodo se caracterizan por el avance de su parte frontal en forma de pozo de agua y sedimento, o más a menudo por la presencia de una serie de pozos que se desplazan sucesivamente. El paso de la avalancha va acompañado de importantes reformas del cauce .
El flujo de lodo ocurre como resultado de lluvias intensas y prolongadas, el derretimiento rápido de los glaciares o la capa de nieve estacional, y también debido al colapso de grandes cantidades de material clástico suelto en el canal (con pendientes de terreno de al menos 0,07-0,10). La deforestación en áreas montañosas puede ser un factor decisivo en la ocurrencia : las raíces de los árboles sostienen la parte superior del suelo, lo que evita la ocurrencia de un flujo de lodo.
A veces, los flujos de lodo ocurren en las cuencas de pequeños ríos de montaña y barrancos secos con pendientes de talweg significativas (al menos 0,10) y en presencia de grandes acumulaciones de productos de meteorización.
De acuerdo con el mecanismo de origen, se distinguen flujos de lodo por erosión, avance y deslizamiento.
Una fuente potencial de flujo de lodo es una sección de un canal de flujo de lodo o cuenca de flujo de lodo que tiene una cantidad significativa de suelo clástico suelto o condiciones para su acumulación, donde los flujos de lodo nacen bajo ciertas condiciones de inundación. De acuerdo con las Directrices para el estudio de corrientes de lodo, compiladas para su uso en el sistema del Servicio Hidrometeorológico de la URSS , los centros de corrientes de lodo se dividen en centros de formación de corrientes de lodo locales y dispersos. Los centros de formación de flujos de lodo locales se dividen en tres tipos: cortes de flujo de lodo, surcos de flujo de lodo y centros rocosos [4] .
Como resultado de los terremotos, los fragmentos rotos de los glaciares o las masas rocosas colapsadas pueden bloquear el camino de los ríos, formando represas inestables. Cuando una represa de este tipo se rompe, el agua no se descarga gradualmente, sino instantáneamente, lo que contribuye a la acumulación de alta energía cinética por el flujo.
Los lahares son flujos de lodo de origen volcánico. Como resultado de la efusión de lava, la precipitación de cenizas calientes o el descenso de flujos piroclásticos, la capa de nieve y los glaciares en las laderas del volcán se derriten rápidamente y el agua resultante se mezcla con cenizas y rocas [5] . Durante la erupción del Vesubio en el año 79 , bajo cuyas cenizas quedó enterrada Pompeya , la ciudad de Herculano quedó cubierta por una capa de tres metros de masa de lutita traída por el lahar [6] . Durante las excavaciones, se descubrió que la capa de flujo de lodo de Herculano es mucho más densa que la capa de ceniza de Pompeya. El mayor número de víctimas por lahares fue durante la erupción volcánica de 1985 del Nevado del Ruiz .
Las corrientes conectadas incluyen corrientes de barro y piedra, en las que el agua prácticamente no se separa de la parte sólida. Tienen un gran peso volumétrico (hasta 1,5-2,0 t/m³) y gran poder destructivo. Las corrientes de agua y piedra se clasifican como incoherentes. El agua transporta material clástico y, a medida que disminuye la velocidad, lo deposita en el cauce o en la zona del abanico aluvial del piedemonte.
En la cuenca de flujo de lodo se distinguen las siguientes zonas:
Los flujos de lodo pueden producir una enorme destrucción. La lucha contra los flujos de lodo se lleva a cabo mediante la fijación de la cubierta vegetal y del suelo, la construcción de estructuras hidráulicas especiales.
Por finalidad, se distinguen los siguientes tipos de estructuras de protección contra flujos de lodo [7] :
A. Retención de flujo de lodo: presas de hormigón, acero, hormigón armado y piedra: aliviadero, a través (ciega), a través de malla; presas de materiales del suelo (ciegas).
B. Pasajes de flujo de lodo: canales, flujos de lodo.
B. Guías de flujo de lodo: guía y vallado de presas, espuelas.
G. Estabilización: presas, tierra, piedra; terrazas de gaviones; terrazas-canales; canales de tierras altas y aliviaderos; Muro de contención; dispositivos de drenaje; agroforestería.
E. Preventores de corrientes de lodo: represas para regular las inundaciones que forman corrientes de lodo; aliviaderos en los cruces de lagos.
El uso de ciertos métodos de control se determina dependiendo de la ubicación del objeto protegido en la cuenca del flujo de lodo, la escala y la frecuencia de los flujos de lodo. Se toman medidas preventivas para evitar la ocurrencia de flujo de lodo o debilitar su efecto al comienzo del proceso. El medio más radical es la forestación en las laderas de las montañas propensas a las corrientes de lodo. El bosque regula el flujo, reduce la masa de agua, corta los arroyos en chorros debilitados separados. En el área de captación, es imposible talar el bosque y perturbar la cubierta de césped. Aquí es aconsejable aumentar la estabilidad de las laderas mediante terrazas , para interceptar y desviar el agua mediante acequias de tierra, murallas de tierra.
En los canales de flujo de lodo, las represas tienen el mayor efecto . Estas estructuras de piedra y hormigón, instaladas a través del canal, retrasan el flujo de lodo y le quitan parte del material sólido. Las semipresas empujan el caudal hacia la orilla, que es menos propensa a romperse. Las trampas de flujo de lodo se utilizan en forma de pozos y estanques colocados en el camino del flujo; Los muros de contención que protegen las orillas se construyen para evitar la erosión de las orillas del canal y proteger los edificios de la fuerza de choque del flujo de lodo. Las represas direccionales y los almacenamientos de flujo de lodo son efectivos. Las represas dirigen el flujo en la dirección correcta y debilitan su efecto.
En las áreas de asentamientos y estructuras individuales ubicadas en la zona de depósito de la corriente de lodo, se disponen canales de desviación que guían las presas, el cauce del río se lleva a altos taludes de piedra que limitan la propagación de la corriente de lodo. Para proteger las estructuras viales, los flujos de lodo en forma de hormigón armado y bandejas de piedra son los más racionales, permitiendo que los flujos de lodo pasen por encima o por debajo de las estructuras.
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