Evolución geomorfológica del abanico aluvial de Lima y sus relaciones con la peligrosidad por inundaciones

Villacorta Chambi, Sandra Paula (2018). Evolución geomorfológica del abanico aluvial de Lima y sus relaciones con la peligrosidad por inundaciones. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.53442.

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Title: Evolución geomorfológica del abanico aluvial de Lima y sus relaciones con la peligrosidad por inundaciones
Author/s:
  • Villacorta Chambi, Sandra Paula
Contributor/s:
  • Torres Pérez-Hidalgo, Trinidad de
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2018
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM)
Department: Ingeniería Geológica y Minera
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Esta tesis Doctoral supone la primera investigación enfocada en el análisis, desde el punto de vista geomorfológico, de la evolución dinámica del abanico aluvial de Lima, ubicado en la costa central del Perú (Suramérica). El área del abanico aluvial del Lima, pertenece a la ciudad capital, un punto neurálgico de un país en vías de desarrollo. Por su constante crecimiento urbano y gran densidad poblacional, parte de la población está expuesta a procesos como inundaciones y flujos de detritos que han producido daños en el pasado. Es por ello de especial sensibilidad el estudio y tratamiento de los riesgos asociados a estos eventos. La metodología empleada ha abordado técnicas geológicas y geomorfológicas para conocer la actividad tectónica actual. Por un lado, se incluye el análisis de fotografías aéreas, ortofotos, imágenes de satélite, modelos digitales del terreno (MDT’s) de alta resolución y registro de columnas estratigráficas; cartografía geológica, geomorfológica y estructural. Así mismo se aplicaron técnicas de muestreo y dataciones radiométricas de los materiales aluviales que conforman el abanico que fueron efectuadas en los laboratorios del Instituto Peruano de Energía Nuclear y el USGS, empleando Luminiscencia Ópticamente Estimulada. Además se ha recurrido a la modelización numérica de flujos de detritos simulando las condiciones de contorno deducidas de modelos hidrológico-hidraulicos y extrapolando la simulación ante futuros eventos excepcionales tipo ENSO. Los resultados señalan que el abanico se formó en un marco tectónico seguido de una sucesión de eventos asociados a la fenomenología derivada de los cambios climáticos en el pasado geológico. Es un relieve que resulta de las aportaciones del río Rímac y la coalescencia de los aluviones de sus afluentes. Está influenciado por el paleorelieve heredado de un clima semiárido y probablemente bajo condiciones ambientales próximas a las de un clima tropical. La secuencia sedimentaria superior del abanico, expuesta en la Costa Verde, es de edad Pleistoceno superior-Holoceno. Los sedimentos que la forman no son cohesivos y son muy móviles durante las inundaciones y los terremotos. La secuencia corresponde a facies de canal entrelazados y flujos laminares que habrían sido influenciadas por la transgresión marina postglacial del Holoceno. La mejor comprensión de la evolución del abanico, resultante de este estudio, brinda revelaciones acerca del desarrollo de abanicos influenciados por tectónica activa y cambios climáticos. Asimismo, contribuye a una mejor definición de áreas de alto riesgo de desastre por los procesos que actúan en los abanicos aluviales. El ciclo de desarrollo del abanico, actualmente es controlado por la geomorfología, la tectónica y las condiciones climáticas que continuarán actuando a pesar de la intervención humana que intenta prevenir los desastres asociados a su evolución. La información compartida posibilitará un nuevo enfoque de gestión de riesgo de desastre ante fenómenos geohidrológicos en la ciudad de Lima Metropolitana tomando a consideración aspectos geocientíficos nunca antes abordados. ----------ABSTRACT---------- This Doctoral thesis is the first research focused on the geomorphic evolution of the alluvial fan of Lima, located on the central coast of Peru. The Lima alluvial fan forms the basis of the Peruvian capital city, a nerve centre of a developing country, with a population of more than 10 million inhabitants. Due to its constant urban growth with infrequent planning and inadequate infrastructure, part of the population is exposed to frequent natural hazards such as floods and debris-flows. These hazards result in the subsequent loss of human life and properties, both now and in the past, and, more importantly, in the future. The challenges of controlling damage from natural geological events include informing the population of the risks and integrating both government and community activities in response to the threats. The alluvial fan of Lima is a complex landform that is formed from the sediment contributions of the Rimac River and the coalescence of the alluvial fans of its tributaries. Depositional zones, changing characteristics in the main channel, and affluent courses influenced by the paleo-relief inherited from a semi-arid climate and by the climatic changes are preserved in the alluvial fan. The upper sedimentary sequence of the fan, dominant on the Costa Verde, is Pleistocene-Holocene in age and was deposited about 110,000 years ago. The sediments that were deposited were noncohesive and are highly mobile during floods and earthquakes. The dominant features in this sequence are braided channel facies and laminar flows which were influenced by the Pleistocene-Holocene postglacial marine transgression. The methodology used to study and define the recurrence periods of the large floods, which have generated the current soil of Lima, is geomorphology and field-based hydraulic techniques. These preserved stratigraphic sections have also been used to show the relation between evolution and climatic changes. Research also includes the analysis of aerial photographs, orthophotos and satellite images, the use of high resolution digital terrain models (MDT's) and stratigraphic column surveys, as well as the application of optically stimulated luminescence dating (OSL). The OSL data has been produced by the laboratories of the Peruvian Institute of Nuclear Energy and the United States. Geological Survey. Finally, numerical modelling of hyper-concentrated flows simulating the contour conditions as deduced in the Rímac River have been used to extrapolate the simulation of future exceptional ENSO events. The analytical results have indicated that the fan was repeatedly formed after tectonic movements followed by successive climatic crises (i.e. floods) even though the environmental conditions were primarily semiarid. The ages of the alluvial fan sediment show that there are flood contributions from deglaciation and climate changes of the upper headwaters, which carried large volumes of sediment into the Lima area and built up the fan in very specific times of the geological past. The results presented here have improved understanding of the fan’s evolution, which contribute to a better definition of high-risk areas in the city of Lima. Furthermore, the knowledge of cyclic fan development and its structural/climatic controls will allow the government of Peru to develop policies of prediction to prevent future disasters in Lima. For this reason, the study of the ages, volume, and patterns of sediment in the fan will make it possible to correctly manage disaster risks and predict where and when ENSO derived moisture will deposit large volumes of water and sediment in Metropolitan Lima.

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Item ID: 53442
DC Identifier: http://oa.upm.es/53442/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:53442
DOI: 10.20868/UPM.thesis.53442
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 12 Feb 2019 08:01
Last Modified: 12 Feb 2019 08:01
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