Dinámica y peligrosidad de las corrientes de derrubios : aplicación en el barranco de Erill, Pirineo catalán

Abstract

Debris flows are one of the most dangerous mass movements in mountainous regions, but with many outstanding issues on hydrological conditions, mechanisms triggering, dynamic flow and mitigation measures. This work in the Erill Torrent (Vall de Boí, Lleida) aims to deepen the knowledge of hydrologic conditions of generation and dynamics of basin-scale debris flows .This has been essential to auscultation and the capture of old records and surveys, a current and historically active basin, with glacial deposits. The monitoring system consists of meteorologicalstation, 5 piezometers to characterize the full thickness of the glacier deposit, geophones in flow channel, load cells in the interception flow system and 2 cameras, in addition to the system of autonomous power, recording and e-connectivity of the whole. The rainfall combined with the piezometric allows correlation and piezometric stage prior to the generating terrain destabilization of debris flows. Geophones measurement combined with hourly precipitation allow correlate accumulated rain and flow intensity al the same time combined with filming and load cells allows distinguishing between types of signals and flow parameters. Between 2007 and 2012, any auscultated events exceeded the 2500m 3 of material; however, the collection of historical data of the twentieth century shows events of volumes > 75,000 m3.The combined analysis of the historical and auscultated values allows you to generate a relationship between magnitude and frequency, in different time pages. To have pictures of old events has also allowed determine the usefulness of the RAMMS software. Applying the objectivity of the ROC method on auscultates hourly precipitation values, shown as the accumulation > 12 mm 2 and 12 h, and taking the historical series daily values of > 47 mm in 72 h points as best indicator, both could be considered criteria for EWS in debris flows for this basin. Piezometric auscultation of glacial deposit combined with hourly rainfall data has allowed to better understand the dynamics of infiltration and possible conditions of the stress state limit. Any auscultated event has been preceded piezometric extreme conditions, so any auscultated events coincided with an episode of rain that added to a previous load stadium of the hydrological system justified the debris flow .But a basic hydrological model and a model of stability by FLAC, which responds lo the hydrological conditions corresponding to the dates of historical events is has been able to generate. The study suggests that the auscultates events are result of channel remobilizations or surface instabilities and in any case derived from a global instability. The interception VX system is assumed to be as efficient method, having intercepted 7 debris flows and a total volume of 3000 m3 with dynamic and static loads like !hose obtained in llgraben (Switzerland) test Site. The system can be used as mitigation for debris of short and medium return period debris flows.

Las corrientes de derrubios son uno de los movimientos en masa más peligrosos en regiones montañosas, pero con muchas cuestiones pendientes sobre sus condiciones hidrológicas, mecanismos de desencadenamiento, dinámica de flujo y medidas de mitigación. Este trabajo en el Barranco de Erill (Vall de Boí, Lleida) pretende profundizar en el conocimiento de las condiciones hidrológicas de generación y dinámica de las corrientes de derrubios a escala de cuenca. Para ello ha sido imprescindible la auscultación y el recabado de registros antiguos y encuestas, de una cuenca actual e históricamente activa, con depósitos glaciares. El sistema de auscultación consta de estación meteorológica, 5 piezómetros de cuerda vibrante para caracterizar el espesor completo del depósito glaciar, geófonos en el canal de flujo, células de carga en el sistema de intercepción del flujo y 2 cámaras de filmación, además del sistema de alimentación autónoma, registro y e-conectividad del conjunto. La precipitación combinada con la piezometría permite la correlación y estado piezométrico previo a la inestabilización del terreno generadora de corrientes de derrubios. La medición de geófonos combinada con precipitación horaria permite correlacionar lluvia acumulada e intensidad con flujo que a su vez combinando la filmación y células de carga permite distinguir entre tipos de señales y parámetros de flujo. Entre 2007 y 2012, ninguno de los eventos auscultados ha superado los 2500m3 de material, sin embargo, de la recopilación de datos históricos del S.XX se desprende eventos de volúmenes >75.000 m3. El análisis combinado de los valores históricos y auscultados permite generar una relación entre la magnitud y la frecuencia, en distintas ventanas de trabajo. Disponer de fotos de antiguos eventos ha permitido también determinar la utilidad del software RAMMS. Aplicando la objetividad del método ROC sobre valores de precipitación horarios auscultados, se desprende como la acumulación >12 mm en 2 y 12 h, y tomando las series históricas diarias los valores de >47 mm en 72 h apunta como mejor indicador, ambos pudieran considerarse criterios para EWS en corrientes de derrubios. La auscultación piezométrica del depósito glaciar combinada con los datos horarios de precipitación ha permitido comprender mejor la dinámica de infiltración y las posibles condiciones de límite del estado tensional. Ninguno de los eventos auscultados ha venido precedido de condiciones piezométricas extremas, así ninguno de los eventos auscultados ha coincidido con un episodio de lluvia que sumado a un estadio de carga previo del sistema hidrológico justificase la corriente de derrubios. Pero se ha podido generar un modelo hidrológico básico y un modelo de estabilidad, mediante FLAC, que da respuesta a las condiciones hidrológicos correspondientes a las fechas de los eventos históricos. Del estudio se deduce que los eventos auscultados son fruto de removilizaciones de canal y/o inestabilidades superficiales y en ningún caso deriva de una inestabilidad global. El sistema de intercepción VX. se asume como eficiente habiendo interceptado 7 flujos y un volumen total de 3000 m3 con cargas dinámica s y estáticas similares a las obtenidas en llgraben, Suiza. El sistema puede ser usado como elemento de mitigación para corrientes de derrubios de corto y medio período de retorno.