Modelo proceso-respuesta de recesión de acantilados por variación del nivel del mar. Aplicación en la Costa de Holderness (Reino Unido).

El desarrollo de modelos predictivos de retroceso de acantilados costeros se encuentra limitado desde el punto de vista geomorfológico debido a la complejidad e interacción de los procesos de desarrollo espacio-temporal que tienen lugar en la zona costera. Los códigos de cálculo existentes en la actualidad incorporan modelos probabilísticos para resolver la estabilidad geomecánica de los materiales. Éstos pueden reproducir tasas de recesión históricas; sin embargo, el comportamiento bajo condiciones variables (cambio climático) no tiene por qué ser el mismo. Se presenta un modelo de proceso-respuesta de retroceso de acantilados costeros que incorpora el comportamiento geomecánico de costas compuestas por tills, incluye la acción protectora de los derrubios presentes al pie del acantilado frente a los procesos erosivos y permite evaluar el efecto del ascenso del nivel medio del mar asociado al cambio climático. Para ello, se acoplan la dinámica marina: nivel medio del mar, mareas y oleaje; con la evolución del terreno: erosión, desprendimiento rocoso y formación de talud de derrubios. La erosión del acantilado se calcula en función del nivel del mar, de las condiciones del oleaje incidente, de la pendiente de la plataforma rocosa y de la resistencia del material rocoso afectado en cada ciclo de marea. Al finalizar cada ciclo, se evalúa la ruptura del acantilado según un criterio geomecánico de roturas por vuelco y en caso de rotura, se genera un talud de derrubios al pie del mismo. El modelo ha sido validado frente a datos reales en la costa de Holderness, Yorkshire, Reino Unido. Los resultados obtenidos presentan un importante avance en los modelos de recesión costera, especialmente en su relación con las condiciones geomecánicas del medio y su respuesta ante condiciones variables del nivel medio del mar producidas por el cambio climático

Zeolite mineralogy of the Cayo formation in Guayaquil, Ecuador

This work shows the presence of zeolites in the Cretaceous Cayo formation in Coastal Ecuador. In the area of Guayaquil the Cayo formation consist of marine pyroclastic flow deposits, associated fallout tuffs and epiclastic rocks. The main zeolites are Ca-heulandite (mean Si/Al: 3.30) and Ca-clinoptilolite (mean Si/Al: 4.35). Less common are laumontite, mordenite and analcime. Zeolites compose 10–60% of the rocks. The deposit is of great importance for Ecuador, considering its enormous zeolitised outcrop area (more than 10,000 km2

Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos. Métodos, Técnicas y Experiencias en las Islas Canarias

La presente obra es un compendio de conceptos, metodologías y técnicas útiles para acometer proyectos y obras en terrenos volcánicos desde el punto de vista de la ingeniería geológica y la geotecnia. El libro se presenta en tres partes diferenciadas. La primera es conceptual y metodológica, con capítulos que tratan sobre la clasificación de las rocas volcánicas con fines geotécnicos, la caracterización geomecánica, los problemas geotécnicos y constructivos asociados a los distintos materiales, y una guía metodológica para la redacción de informes geotécnicos para la edificación. La segunda parte aborda las aplicaciones a obras de ingeniería, incluyendo deslizamientos, obras subterráneas,infraestructuras marítimas y obras públicas. La tercera parte recoge capítulos dedicados a describir distintos casos prácticos de obras y proyectos en los que la problemática geotécnica en terrenos volcánicos ha tenido un papel relevante. Los capítulos han sido elaborados por técnicos y científicos de reconocido prestigio en el campo de la ingeniería geológica en terrenos volcánicos, que han plasmado en ellos sus conocimientos y experiencias en la materia.Los editores y autores de parte de los capítulos del libro, los Doctores Luis E. Hernández Gutiérrez (Geólogo) y Juan Carlos Santamarta Cerezal (Ingeniero de Montes, Civil y Minas), son los responsables del grupo de investigación INGENIA (Ingeniería Geológica, Innovación y Aguas). Su actividad investigadora comprende más de 200 publicaciones en el área de la ingeniería geológica, la geotecnia, medio ambiente y el aprovechamiento del agua en islas y terrenos volcánicos. En relación a la docencia han impartido y dirigido más de 90 seminarios y cursos de especialización a nivel nacional e internacional, incluyendo la organización de 4 congresos internacionales. Fueron premiados por la Universidad de La Laguna en los años 2012, 2013 y 2014 por su calidad docente e innovación universitaria, y son pioneros en los laboratorios virtuales para la enseñanza de la ingeniería. Participan activamente como profesores colaboradores e investigadores en varias universidades e instituciones españolas e internacionales. Todas sus publicaciones están disponibles en internet, con libre acceso. Ingeniería geológica en terrenos volcánicos, es una obra de gran interés para, consultores, técnicos de administraciones públicas, proyectistas y demás profesionales implicados en obras y proyectos de infraestructuras en terrenos volcánicos; también es útil para académicos y estudiantes de ingeniería o ciencias geológicas que quieran investigar o iniciarse en las singularidades que presentan los materiales volcánicos en la edificación o en la ingeniería civil y minera

Aplicación de la geometría fractal en las ciencias de la tierra

El estudio de las diversas metodologías para la medida, en primera instancia, y el entendimiento, en segunda, de los cuerpos y comportamientos complejos que se observan en la naturaleza que nos rodea, son abordados en esta tesis desde el punto de vista de la geometría fractal. Este estudio abarca, dentro de lo posible, un amplio rango, sobre diferentes dimensiones tipológicas, de fenómenos que son posibles encontrar en la investigación, dentro de la rama de las ciencias de la tierra, que es la Hidrología Subterránea. Dimensiones que van desde la que corresponde a la medida de un punto (cero), nubes de puntos, hasta las distribuciones en el espacio de masa (tres); pasando incluso por el estudio de los comportamientos de las series temporales de sistemas diversos. Estos aspectos han sido analizados mediante técnicas fractales, aplicadas, según corresponda, a procesos espaciales o temporales. Estas técnicas, que han sido implementadas en una serie de códigos informáticos, algunos de los cuales se presentan, son del tipo denominado box-counting, mass-aggregation, line scaling method; y otras, más complejas, del tipo correlatorio espectral, o basadas en la utilización de la integral de correlación, son aplicadas sobre datos sintéticos, para su testeado, y sobre datos reales para su análisis y modelización fractal. El análisis fractal se descubre como una herramienta interesante para la conceptualización, discriminación y caracterización de fenómenos que desde el punto de vista clásico eran considerados como inclasificables y estocásticos. La modelización fractal resulta ser una técnica que permite crear simulaciones que sean aparentemente más realistas y semejantes a las texturas encontradas en la naturaleza. Entre otros resultados, en esta tesis se han definido las metodologías correctas de análisis fractal, y de generación de fractales, que se deben de aplicar a, por ejemplo, medios fracturados, series temporales, campos aleatorios, etc., para su caracterización fractal o su simulación. En cuanto a los estudios concretos aplicados sobre los datos procedentes de sistemas kársticos, los resultados permiten caracterizar, y en algunos casos, simular estos medios en base tanto a sus comportamientos temporales como espaciales, lo cual permite intuir que existe cierta relación entre ambas dimensiones fractales, la espacial y la temporal

Dimensión fractal de la distribución espacial de fracturas en el área granítica de el Berrocal (Sistema Central): relación con el tensor de esfuerzos

En este trabajo se ha realizado un análisis del patrón de fracturación en el macizo granítico de El Berrocal mediante un análisis fractal a tres escalas diferentes (1:2.000, 1:10.000 y 1:500.000). El análisis se realizó en primer término para todo el conjunto de fracturas cartografiadas, y posteriormente con los mapas de fracturas filtrados mediante criterios dinámicos (sólo con las fracturas potencialmente activas bajo uno de los dos campos de paleoesfuerzos deducidos). La técnica empleada en el cálculo de la dimensión fractal fue el conteo binario de celdas bidimensional (box-counting 2-D) Y unidimensional (box-counting 1-D). Con esta última técnica se ha obtenido la variación de dimensión fractal con la orientación del perfil de fracturación analizado, que evidencia la existencia de una anisotropía fractal espacial de la fracturación en el caso de los mapas de fracturas asociados a los campos de paleoesfuerzos. La variación anisótropa de la fracturación muestra una dirección de máxima complejidad en el espaciado entre fracturas, reflejada en el valor máximo de dimensión fractal que es perpendicular a la orientación del máximo esfuerzo horizontal (σHmax). Por lo que respecta a las magnitudes de la dimensión fractal, ésta es mayor en el campo de paleoesfuerzos más reciente (Alpino), lo cual concuerda con que este campo de esfuerzos reactiva fallas previas y forma nuevas fallas, resultando un patrón de fracturación más complejo, y por tanto con mayor dimensión fractal. [ABSTRACT] A fractal analysis of fracture spatial patterns was carried out in the granitic massif of "El Berrocal" for three structural map scales (1:2.000, 1:10.000 and 1:500.000). At first, the total fracture map was analysed on each scale, and a second step, the dynarnic fracture maps were built and analysed by filtering of active faults due to two stress fields. The technique used to obtain the fractal dimension was the "box-counting" l-D and 2-D (one dimension and two dimension). The "box-counting l-D" technique has been used to take values of the fractal dimension related to the orientation of the measurements. One fractal anisotropy was showed in dynamic fracture maps associated to palaeostress fields, as the maximum value of fractal dimensiono A good relationship has been found between σHmax strike (maximum horizontal stress) and the orientation of the fracturing profiles for the maximum fractal dimension value. First results point to SHmax strike is perpendicular with the maximum complexity orientation. The larger value of fractal dimension in fracture dynarnic map due to recent stress field (Alpine) is agree with the fact that, this stress field activates old faults and generates new faults, and it shows a more complex fracture pattern

Modelo predictivo mesoescala de la evolución en costas rocosas

La correcta gestión de la costa requiere de un claro conocimiento de los riesgos de erosión y su inestabilidad inducida. El retroceso así provocado de las costas acantiladas es un fenómeno muy extendido en el litoral rocoso peninsular. Se desencadena por la incidencia combinada de los procesos marinos y meteorológicos sobre el medio rocoso. Este fenómeno se revela violentamente como movimientos gravitacionales del terreno, pudiendo causar pérdidas materiales y/o humanas. Su predicción es compleja. Por ello, es necesario crear modelos numéricos de los procesos físicos que incorporen las variabilidades e incertidumbres del sistema. En este trabajo se presenta un modelo físico-numérico del retroceso de acantilados que está siendo desarrollado en el DMAMI. Con este modelo se reproduce la evolución espacial y temporal de un perfil-2D del acantilado (plataforma, playa y talud) formado por materiales heterogéneos semi-consolidados. Para ello, se acoplan la dinámica marina: variaciones del nivel del mar, mareas y oleaje, con la evolución del terreno: erosión y desprendimiento rocoso. La erosión del acantilado se calcula en función del nivel del mar, de las condiciones del oleaje incidente, de la pendiente de la plataforma costera y de la resistencia del material rocoso afectado sobre cada ciclo de marea. Al finalizar cada ciclo, se evalúa la ruptura del acantilado según un criterio probabilístico temporal, ó analizando su estado de equilibrio geomecánico. La modularidad del diseño aplicado en su implementación numérica permite que pueda ser utilizado en análisis de sensibilidad, en evaluación del peligro geológico mediante pronósticos del comportamiento a corto (~100 años) y medio plazo (~101 – 102 años), en diversos escenarios climáticos marinos a más largo plazo (~103 años o mesoescala), en un modelo 3D, entre otros

Frequência de consumo de biscoitos “Maria” por escolares de Fortaleza – Ceará: Subsídios para a eleição do produto para fortificação com ferro

O objetivo da pesquisa foi avaliar a freqüência de consumo de biscoitos “Maria” por escolares visando à eleição deste alimento como veículo para fortificação com ferro e a seleção de escolares para avaliação sensorial do produto fortificado. Participaram da amostra 727 alunos do ensino fundamental de 18 escolas da rede municipal de Fortaleza-CE.  Foi aplicado um questionário de freqüência de consumo. A seleção de alunos obedeceu a um plano amostral estratificado, no qual os estratos foram constituídos pelas seis secretarias regionais às quais as escolas estavam vinculadas, sendo as classes de 2ª a 8ª séries do ensino fundamental as unidades primárias de seleção. Para o cálculo da freqüência média de consumo atribuiu-se uma ponderação para os itens de freqüência de: i) 4 – diariamente (consumo elevado); ii) 3 – duas a três vezes por semana (consumo moderado); iii) 2 – uma a duas vezes por mês (consumo baixo); iv) 1- uma a duas vezes por semestre (consumo raro); v) 0 – nunca (nulo). Foi realizada análise descritiva dos dados de consumo por sexo, idade e regional, estabelecendo-se uma freqüência de consumo média para estes parâmetros por meio de modelo linear geral, aplicando-se teste estatístico de hipóteses ao nível de significância de 5%. Aproximadamente 60% dos escolares de ambos os gêneros e faixas etárias informaram consumir o produto diariamente ou2 a3 vezes por semana. Uma estimativa única para representar a média para ambos os gêneros foi de 2,34 (DP= 0,04), e para todas as faixas etárias foi de 2,66 (DP= 0,04) sugestiva de consumo moderado. Os resultados revelaram a adequação do produto como veículo para fortificação com ferro, sob o aspecto de consumo e a aptidão do grupo como consumidores potenciais, para a avaliação sensorial do mesmo

Rockfall detachment susceptibility map in El Hierro Island, Canary Islands, Spain

A semi-quantitative heuristic methodology is developed to map a rockfall detachment susceptibility zonation of El Hierro Island (Canary Archipelago). The rationalized procedure, which we called non-weighted bounded indicators, is based on overlapping thematic maps of conditioning factors to mass movement, which are appropriately and individually rescaled and then composed by addition to obtain a susceptibility numerical index through a GIS. As the consistency of the geomorphological analysis depends on the expert subjective criteria and the appropriate interpretation of the landscape, the use of this methodology reduces subjectivity and quantifies the degree of susceptibility. The main factors affecting the mass movement phenomena (rockfalls events), also recognized in the field and, therefore, considered in the presented GIS arrangement, are slope, profile curvature, lithology, vegetation cover and dykes density. To calculate the slope threshold or minimum angle characteristic of rockfall source areas, mixed Gaussian slope frequency decomposition is used. The curvature index reveals stepwise areas. Qualitative geomechanical characteristics are linked to a quantitative index according to a volcanic lithological-complexes classification. Both destabilization (root-wedging) and stabilization effects are considered into the vegetation cover index. The dyke density index incorporates the bearing rock capacity decrease produced in the halo around a dyke network intrusion. Slope, curvature and vegetation indexes thresholds have been fitted following field observations. A rockfall detachment susceptibility map is obtained and classified based on the histogram maxima. The rockfall inventory, based on rockfall events reported within the island, was used for the model validation. A 12% of the whole island shows medium to very high susceptibilityDepartamento de Matemática Aplicada y Métodos Informáticos, Universidad Politécnica de Madrid, EspañaDepartamento de Investigación y Prospectiva Geocientífica, Instituto Geológico y Minero de España, EspañaDepartamento de Explotación de Recursos Minerales y Obras Subterráneas, Universidad Politécnica de Madrid, Españ

El valor umbral optimo del RQD sobre redes fractales de fracturas

Este trabajo constituye la aportación realizada en la asignatura “Complejidad, Caos y Fractales” por cinco de sus alumnos matriculados. Su contenido aborda la determinación apropiada del RQD (Rock Quality Designation, Deere et al. 1967) como parámetro discriminante entre macizos según su grado de fracturación a tenor del comportamiento anisótropo de éste; un problema frecuente que surge en la realización de estudios geotécnicos de los medios fracturados. El resultado obtenido ofrece una solución “óptima”, descartando la alternativa “tradicional” (de acuerdo con la definición de RQD se toma un espaciado mínimo de 0.1m entre discontinuidades), para cada macizo fracturado y según sea la car