Aplicación de la geoquímica de isótopos ambientales (18O y ²H) en los análisis de estabilidad hidrogeomorfológica de laderas y taludes: estudio de caso
Application of the geochemistry of environmental isotopes (18O y ²H) in the analysis of hydrogeomorphological stability of hillside and slopes: case study.

Omar Antonio Guerrero, Mario Benavides-Rojas, Rosibeth Toro-Mora, Marisela Uzcátegui-Salazar, Hervé Jégat

Resumen


La geoquímica de isótopos se realiza para determinar calidad y cantidad de isótopos naturales de agua oxígeno (d18O) y deuterio (d2H) y como trazadores naturales de los flujos de agua superficial y subterráneos en un sistema hidrogeológico, con el propósito de establecer la correspondencia geoquímica del agua de las zonas fuentes y ma-nantiales. La toma de muestras requiere de un protocolo estricto para evitar contaminación y el procesamiento se realiza utilizando el equipo analizador de concentración de gases e isótopos L2130 –i o equivalentes. Los resulta-dos obtenidos son integrados a la geología de campo, geofísica (SEV – tomografías eleéctricas) y la geomecánica de suelos obtenidas a través de perforaciones. Con esta correlación, se pueden identificar la relación causa-efecto de procesos hidrogeomorfológicos y aplicar lo correctivos ingenieriles de mitigación de riesgos. Este procedimiento fue aplicado en la Ciudadela “Ciudad Victoria”, Loja – Ecuador (6966314N / 9557335E, 2200msnm), construida entre los años 2006-2007, donde se producen deslizamientos de masa lentos y múltiples en las zonas de laderas que tiene detonante hidrometeorológico de origen natural y antropogénico, que afectan el suelo urbano de ésta, perju-dicando decenas de viviendas y sus sistemas (empotrados, subterráneos, tuberías) de aguas servidas, potable y al-cantarillado pluvial. Las hipótesis que surgen para que se produzcan los deslizamientos tienen causas variadas, por lo que se requiere evaluar geoquímicamente las aguas fuentes y manantiales para determinar el origen de dicho problema de inestabilidad geotécnico de ladera y del suelo urbano y proponer alternativas para su mitigación. Los resultados determinaron dos localizaciones de ingreso de agua que producen desbalance hídrico en el subsuelo, con ascenso del nivel freático entre 0 y 2m, saturación de suelo y fuertes daños a viviendas e infraestructura de ser-vicios. Finalmente, se localizan los sitios óptimos para establecer el diseño y construcción de las obras hidraúlicas.

 

Isotope geochemistry is performed to determine the quality and quantity of natural water isotopes oxygen d18O and deuterium (d2H) and as natural tracers of surface and groundwater flows in a hydrogeological system, with the pur-pose of establishing the geochemical correspondence of water between sources (entry) and fountains (exit) areas. Sampling requires a strict protocol to avoid contamination and processing is performed using the L2130-i gas and isotope concentration analyzer equipment or equivalent. The results obtained are integrated to field geology, geo-physics (SEV – electrical tomography) and soil geomechanics obtained through drilling. With this correlation, the cause-effect relationship of hydrogeomorphological processes can be identified and engineering correctives for risk mitigation can be applied. This procedure was applied in the "Ciudad Victoria", Loja - Ecuador (6966314N/9557335E, 2200msnm), built between 2006-2007, where slow and multiple mass slides occur in the hillside areas that have triggers. hydrometeorological of natural and anthropogenic origin, which affect its urban land, damaging dozens of homes and their systems (built-in, underground, pipes) of sewage, drinking water and storm sewage. The hypotheses that arise for the occurrence of landslides have varied causes, so it is necessary to geochemically evaluate the water sources and springs to determine the origin of said problem of geotechnical insta-bility of the slope and urban land and propose alternatives for its mitigation. The results determined two locations of water ingress that produce water imbalance in the subsoil, with a rise in the water table between 0 and 2m, soil satu-ration and severe damage to homes and service infrastructure. Finally, the optimal sites are located to establish the design and construction of the hydraulic works.

 


Palabras clave


Isótopos naturales, hidrogeomorfología, riesgos socionaturales, mitigaciónnatural isotopes, hydrogeomorphology, socio-natural risks, mitigation.;

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