Proposta de um procedimento metodológico para o estudo de problemas geoambientais com base em banco de dados de eventos atmosféricos severos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Piezocone de resistividade: primeiros resultados de investigação geoambiental em solos tropicais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

O ENSAIO DE PIEZOCONE E DE MINICONE NA INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO: ALGUNS EXEMPLOS DE APLICAÇÃO.

O ensaio de penetração do cone elétrico e do piezocone pertence a um grupo de ensaios de campo, cuja utilização vem sendo cada vez mais difundida. Tanto o avanço da eletrônica como a rápida evolução da informática têm proporcionado equipamentos mais apropriados, menores, mais robustos e mais econômicos, permitindo a incorporação de diversos sensores a essa ferramenta de investigação. Isto contribuiu para que esse ensaio se consagrasse para a descrição contínua do perfil geotécnico, a definição do nível de água e para estimativa de parâmetros mecânicos do solo. Neste artigo faz-se uma breve apresentação do piezocone e do minicone elétrico: o primeiro vem sendo utilizado nos últimos anos, especialmente em geotecnia ambiental, e o segundo, na investigação da infra-estrutura de transportes. Apresentam-se e discutem-se exemplos de emprego do piezocone para identificação de regiões do maciço contaminadas e do minicone para detectar a superfície de ruptura de uma seção de um talude de aterro, para avaliar sua estabilidade através de retroanálises. Concluise o trabalho fazendo-se algumas considerações sobre a utilização dessa tecnologia moderna e recente em solos tropicais que ocorrem no Brasil.

Caracterización de los parámetros de resistencia al corte y erosionabilidad del suelo para su aplicación en los problemas de estabilidad de taludes en obras lineales

La tesis se organiza en un volumen de Memoria integrada por once capítulos que constituyen el cuerpo de la tesis y otro volumen de Apéndices titulado “Caracterización geotécnica de Base de los suelos de España” que reúne en forma de cuadros las características de textura, permeabilidad, humedad-succión, erosionabilidad y resistencia al corte de los cuarenta y dos perfiles de suelos representativos de los tipos del Mapa de suelos De España. Estos cuadros han sido elaborados originalmente por la doctorando durante sus estudios para la obtención del DEA de la Suficiencia Investigadora, excepto los de resistencia al corte que lo han sido también por la doctorando de forma original, pero ya en la etapa de redacción de la tesis. En el Capítulo 1 “Introducción” se describe la motivación, antecedentes, alcance y contenido de la tesis, ordenado según el índice que en él se incluye. Los Capítulos 2 “Meteorización, 3 “Balance Hídrico” y 4 “Humedades características” constituyen el “estado del arte” en el momento actual de los temas de geotecnia ambiental relacionados con la degradación de la superficie terrestre y la estabilidad de taludes. El Capítulo 2, tras matizar algunas generalidades, aporta elementos para la cuantificación de la alteración de rocas como el “índice climático de Weinert” y de la erosión de suelos como la “ecuación universal de pérdida de suelo (U.S.L.E.)” El Capítulo 3, partiendo de los fenómenos de precipitación y evapotranspiración, plantea el balance hídrico en vertientes con instrumentos para evaluar la infiltración y la escorrentía, conceptos imprescindibles para adentrarse en los de resistencia y erosionabilidad del conjunto suelo-agua. En los Apéndices A1 y A2, se recogen valores de coeficientes de infiltración en condiciones saturadas y no saturadas de los perfiles de suelos del Mapa de España. El Capítulo 4 se dedica al estudio de este conjunto suelo-agua con la definición de conceptos que lo caracterizan, basados en la relación entre los contenidos de ambos elementos o “humedad”, sus valores máximos y mínimos y la forma en la que es retenida el agua por el suelo. Este capítulo acaba con el concepto de “Curva característica Suelo-Agua/Soil Water Characteristic curve (SWCC)”, que liga el contenido de agua de un suelo con la tensión a la que está retenida (uauw) “succión” o con su expresión más usual “pF”. En el Apéndice A 3 se adjuntan las SWCC de los perfiles de suelos del Mapa de suelos de España. En el Capítulo 5 “Resistencia al corte de los suelos”, se detalla la influencia que tienen sobre la resistencia de los suelos factores como el paso del tiempo, el contenido de humedad y la presencia y tipo de vegetación en la superficie del suelo estudiado. El Capítulo 6 “Evaluación de la erosión”, analiza el factor de erosionabilidad del suelo “factor K” de la U.S.L.E., su evaluación en función de la textura, estructura y permeabilidad del suelo, con la estimación hecha para los cuarenta y dos perfiles de suelos del Mapa de España, contenida en el Apéndice 4. En el Capítulo 7 “Metodología de diseño” se hacen en su primera parte unas consideraciones geoambientales de diseño aplicables al estudio de los problemas de inestabilidades en taludes. La segunda parte constituye el núcleo de la tesis con la propuesta de “estimación de los parámetros de resistencia al corte del suelo”, consecuente con las teorías y metodología de análisis expuesta en los capítulos anteriores. En el Apéndice A 5 se presentan los valores de los parámetros coulombianos de resistencia al corte, ”c y Ф” estimados según la caracterización climática a partir del índice de Thornthwaite, en condicionesde diseño para humedades naturales máxima y mínima de los cuarenta y dos perfiles de suelos del Mapa de suelos de España. El Capítulo 8 “Aplicación a casos reales” se considera de gran interés al constituir una auténtica continuación de la segunda parte del capítulo anterior, desarrollando la metodología expuesta en él a cuatro problemáticas de infraestructuras de obras lineales, relacionadas con problemas de erosión y deslizamientos en taludes. El Capítulo 9 “Ensayos de referencia” se incluye como punto de apoyo (referencia) a las teorías expuestas, valorando la idoneidad de los tipos de ensayos y tipos de suelos seleccionados (Laboratorio de Geotecnia del CEDEX y Laboratorio Hong-Kong University of Science and Technology), utilizados para la obtención, por correlaciones deducidas, de las curvas SWCC de los perfiles de suelos del Mapa de España, incluídas en el Apéndice A 3, como se ha citado antes. En el Capítulo 10 “Conclusiones y Futuras Líneas de Investigación”se apuntan en primer lugar unas conclusiones que, a juicio de la doctorando, se pueden extraer con interés de esta tesis y a continuación se esbozan unas posibles líneas de investigación, fundamentalmente de tipo experimental, que complementarían los avances derivados de esta tesis o podrían esclarecer y abrir nuevas interpretaciones de los fenómenos naturales de erosión y estabilidad de taludes en los que ésta se ha centrado. Finalmente, en el Capítulo 11 “Bibliografía” se han reunido 328 referencias que reflejan una visión amplia y bastante completa del tema tratado, obtenida complementando las de tesis anteriores sobre esta singular materia (“Efecto estabilizador de la vegetación en taludes”, L Fort 1975 y “Determinación de las características de fricción en el contacto suelo-geotextil a diferentes succiones, mediante equipos de laboratorio singulares”, E Asanza 2009), con propias de la doctorando (9) y las consideradas de mayor interés de los últimos Congresos sobre Suelos no saturados,”Unsat 95”, “Unsat 2002” y “Unsat 2011” entre otros. ABSTRACT The thesis is organized in a volume of Memory composed of eleven chapters that make up the body of the thesis and other Appendices volume entitled "Geotechnical characterization of basis of the soils of Spain" that combines the characteristics of texture, permeability, moisture-suction, erosionability, and shear strength of forty-two profiles of soils representative of the types of the soil of Spain map in the form of pictures. These pictures have been produced originally by the student during their studies to obtain the DEA of the research, except those of the shear strength, also been done by the PhD student in an original way, but already at the stage of drafting of the thesis. Chapter 1 "Introducción" describes the motivation, background, scope and content of the thesis, ordered according to the index that is included. The Chapters: 2 "Weathering, 3 “Water Balance” and 4 “moisture characteristics" are the "State of the art" at the present time of geotechnical environmental issues related to the degradation of the Earth's surface and the slope stability. Chapter 2 after clarify some general information, provides elements for the quantification of the alteration of rocks as "Weinert climate index" and soil erosion as the "universal equation of loss of soil (U.S.L.E.)" Chapter 3, on the basis of the phenomena of precipitation and evapotranspiration, raises the water balance in sheds with instruments to evaluate infiltration and runoff, essential concepts into the resistance and erosionability water-soil joint. Values of soils coefficients of infiltration in saturated and unsaturated conditions from the Spain map of profiles are collected in the Appendices A1 and A2. Chapter 4 is dedicated to the study of this joint “soil-water”, with the definition of concepts that characterize it, based on the relationship between the contents of both elements or “moisture”, their maximum and minimum values and the way in which water is retained by the soil. This chapter ends with the concept of “Soil Water Characteristic curve (SWCC)", which linked the water content of a soil with the stress that it is retained (ua-uw) "suction" or its expression more usual "pF". The SWCC of the profiles of soils of the Spain soils Map are attached in the Appendix 3. In Chapter 5 “Soils shear strength”,is detailed the influence that they have on the resistance of soils factors such as the passage of time, the content of moisture and the presence and type of vegetation on the surface of the studied soil. Chapter 6 "Assessment of erosion", analyses the soil erodibility factor "Kfactor" of the U.S.L.E., its evaluation based on texture, structure and permeability of the soil, with the estimate for forty-two profiles of soils on the Spain Soils Map, contained in Appendix 4. Chapter 7 "Design methodology" some considerations are made in the first part geo-environmental design applicable to the study of the problems of instabilities in slopes. The second part constitutes the core of the thesis with the proposal of “estimation of parameters of shear strength”, of the soils consistent with theories and analytical methodology outlined in the previous chapters. Appendix A 5 presents the values of the coulombians parameters of shear strength, "c and Ф" according to the characterization of climate from the index of Thornthwaite, in design for natural moisture conditions maximum and minimum of forty-two profils of Spain Soils Map Chapter 8 "Application to real cases" is considered of great interest to constitute a true continuation of the second part of the previous chapter, developing the methodology exposed it to four problems of civil-works infrastructure, related to problems of erosion and landslides in slopes. Chapter 9 "Tests of reference" is included as point of support (reference) to the theories exposed, assessing the suitability of the types of tests and types of selected soils (Geotechnical laboratory of CEDEX and laboratory Hongkong University of Science and Technology), used to obtain, by deduced correlations, of curves SWCC of soils profiles on the Spain Soils Map, included in Appendix A. 3, as it was mentioned before. Chapter 10 "Conclusions and future research lines" are running first conclusions which, in the opinion of the candidate, can be extracted with interest of this thesis, and then, it outlines some possible lines of research, mainly experimental, which would complement the advances arising from this thesis or could clarify and open new interpretations of natural phenomena of erosion and slope stability in which it has focused. Finally, in Chapter 11 "Bibliography" 328 references have been included which reflect a broad and fairly comprehensive view of the subject matter, obtained complementing those of the previous theses on this singular issue ("Vegetation stabilizing effect on slopes", L Fort 1975, and "Determination of the characteristics of friction in the contact soil-geotextile to different-suctions, through special laboratory equipment", E Asanza 2009) with some of them from of the candidate (9) and the others from of the considered as the most interesting of recent conferences on unsaturated soils, "Unsat 95", "Unsat2002" and "Unsat 2011" among others.

Nuevos fundamentos de una ética ambiental para el desarrollo sustentable

Resumen: El presente trabajo aborda la temática del análisis de nuevos fundamentos de una ética ambiental para el desarrollo sustentable. Se comienza por la discusión de las limitaciones de planteos éticos precedentes mostrando la herencia moderna y las posturas metafísicas que las fundan. Esto llevará a un análisis básico de las nociones de “hombre” y de “mundo”. Examinaremos luego la necesidad de una revaloración de la metafísica tradicional para encontrar nuevas expresiones de sus verdades, que justifique un nuevo hombre cuya concepción de sí y de su la relación entre el Ser y los seres, derive en nuevas posturas y cursos de acción más adecuados con relación al medio ambiente.

Prolegómenos al análisis de la esfera social en el pensamiento ambiental multimodal

Resumen: En el presente trabajo abordamos la modalidad social en el pensamiento ambiental multimodal. La reflexión requiere primero la descripción del método de acceso, motivo por el cual revisamos la actividad logos en el análisis de la aprehensión primordial. El estudio de la dimensión social requiere repasar la aprehensión de las cosas y luego de los hechos sociales, para finalmente interesarnos por el estudio de la acción. Esto permite mostrar cómo el ambiente y los otros están siempre ya presentes en cada acción propia. Los resultados obtenidos permiten desarrollar una estructura de base para cualquier construcción teórica posterior que dé cuenta de la integración del hombre con la naturaleza y con los otros, mostrando la inseparable relación del ser humano con su ambiente y con su prójimo. Lo anterior sirve como protosociología de la modalidad social.

Redes neuronales artificiales aplicadas al análisis de datos en ingeniería ambiental e impacto ambiental

Resumen: Se realiza una revisión sobre los antecedentes de las Redes Neuronales Artificiales (RNA) como método de análisis de bases de datos medioambientales, aplicado en las diversas áreas de la Ingeniería Ambiental en general y de Impacto Ambiental en particular. Se describe como ejemplo, la aplicación de RNA en los algoritmos de inversión de datos obtenidos por sensado remoto satelital, para la medición de variables geofísicas

Herramientas y métodos para la caracterización de la sostenibilidad socio, productivo, ambiental en áreas representativas de la cuenca del río Carcarañá, en el sur de la provincia de Santa Fe

Resumen: El presente trabajo aborda la caracterización socio-ambiental de un tramo de la cuenca del Río Carcarañá que atraviesa el sur de la Provincia de Santa Fe, en Argentina. El sector de interés ha sido especialmente afectado por el desarrollo de la agricultura extensiva que, si bien ha sido un elemento determinante del crecimiento económico y de la expansión tanto de las áreas de uso agropecuario, como del medio urbano y recreacional hacia el rural, ha sido sometido a un uso extensivo que requiere analizar la vulnerabilidad ambiental de la cuenca por pérdida de bienes y servicios ecosistémicos, evaluar el soporte ambiental, el uso de los recursos y la sostenibilidad ambiental. Para lograr este objetivo se propone el empleo de La metodologia multimodal, para generar un marco de evaluaciones tanto sociales como biofísicas y energéticas y además bosquejar modelos empíricos y/o teóricos que permitan interpretar la dinámica de los diferentes contaminantes en la cuenca, así como las preocupaciones de la población con relación a estos temas.

Contribución de la economía ambiental al análisis del riesgo tecnológico

Resumen: La cuestión del riesgo tecnológico es ciertamente controvertida, como se manifiesta en el ruidoso debate entre las organizaciones ambientalistas y las empresas promotoras de la tecnología. Uno de los elementos centrales es el valor de la ciencia para dirimir ese debate. Por un lado, su objetividad está en duda. Por otro, la cuestión del riesgo reintroduce la cuestión de la subjetividad. Aunque la ciencia lograra una cabal y objetiva comprensión de la probabilidad y la magnitud del daño que potencialmente produciría un riesgo tecnológico, las actitudes frente al mismo son de naturaleza subjetiva, y por lo tanto también la decisión correcta. Una sociedad puede tolerar un riesgo en pos del beneficio tecnológico asociado mientras otra no. La economía ambiental realiza un aporte valioso en esta cuestión. Mediante sus métodos más elaborados permite integrar el elemento subjetivo de la apreciación del riesgo en el análisis del riesgo tecnológico. De este modo es posible realizar un análisis científico de la cuestión que contemple las actitudes de los miembros de la sociedad frente el riesgo.

El reuso de aguas residuales para riego en un cultivo de maíz (Zea mays L.) una alternativa ambiental y productiva

Un estudio de reúso de aguas para el riego de una parcela de cultivo de maíz ( Zea mays L.) se realizó en la comunidad de El Aguacate municipio de Jinotepe aprovechando los efluentes de la planta de tra- tamiento de aguas residuales de la ciudad de Jinotepe, con el objetivo de evaluar los efectos de esta práctica sobre las características físicas y químicas del suelo y los rendimientos obtenidos con respecto a una parcela de referencia. El manejo que se dio al cultivo fue el que tra- dicionalmente realizan los agricultores de la zona excepto que no se aplicó ningún fertilizante para aprovechar los nutrientes contenidos en el agua residual tratada. El monitoreo de las características del suelo se realizaron en una etapa inicial, una etapa intermedia y una etapa final del ciclo del cultivo. Los resultados obtenidos indican que estadísticamente las variaciones experimentadas en las característi- cas del suelo en la parcela de estudio no fueron significativas. Por otro lado, la calidad del efluente en cuanto al contenido de nutrientes, compensa el no uso de fertilizantes por cuanto los rendimientos obte- nidos en el estudio superaron hasta en un 60 % la media de rendimien- tos de maíz en la zona reportados que es de 1.61 t/ha

Lineamientos para un programa de Educación ambiental no formal para el Barrio "El Rodeo", Distrito VI, Managua

El estudio fue desarrollado en el año 2003 para definir los lineamientos para un Programa de Educación Ambiental No Formal, los cuales serán desarrollados con base en las características socio-educativas de las comunidades y en los conflictos ambientales del Barrio El Rodeo, Distrito VI, Managua. Los problemas socio-ambientales existentes en el barrio El Rodeo están relacionados con: tasa alta de desempleo, ingreso familiar promedio bajo, afecciones por enfermedades del sistema respiratorio, acceso limitado de agua potable en los negocios que preparan y comercializan alimentos, inexistencia de sistema de alcantarillado sanitario, calles sin pavimentar, contaminación del aire por emisiones vehiculares, contaminación del agua por vertidos industriales y contaminación por desechos sólidos. Aunque esta situación es evidente y conocida por la sociedad civil y los decisores políticos, se han realizado muy pocas acciones de gestión ambiental para atenderla. La propuesta de lineamientos para un Programa de Educación Ambiental No Formal está dirigida a contribuir a la solución de los conflictos ambientales del barrio El Rodeo. Su implementación contribuiría a la protección y conservación ambiental, con el fin de generar beneficios a las personas que habitan este barrio urbano-marginal de Managua.

Enseñanza de la Ingeniería Ambiental : revisión y propuesta

El presente artículo tiene la intención de ofrecer una visión de la Ingeniería Ambiental en lo atinente a su enseñanza. Se trata de una opinión construida en más de treinta años de ejercicio profesional específico tanto en los campos donde tienen origen los problemas ambientales concretos, como así también, donde se manifiestan, y, además, en el ámbito de la docencia. Por la naturaleza del tema convocante, nada de lo que se inscribe está expresado como proposición terminante y sin alternativa. La impronta general enunciada conlleva la conjunción de aspectos relativos a la provisión de conocimientos y la formación de la actitud del profesional que subyace en el ingeniero acabado.

Situación socio ambiental relacionada al acceso, manejo y uso del agua de la parte baja de la Subcuenca Río Malacatoya, Granada, Nicaragua

El estudio de tesis se realizó en la parte baja de la subcuenca río Malacatoya, Granada, Nicaragua. Considerando que es una zona de importancia macroeconómica para el país, ya que uno de los rubros que se cultivan es el arroz de exportación. El previo conocimiento de la existencia de una problemática con el acceso al agua fue por un trabajo voluntario en temas de soberanía y seguridad alimentaria que la tesista efectuó con una organización sin fines de lucro de hombres y mujeres desmovilizadas de guerra que fueron beneficiadas con parcelas de tierra en la subcuenca media de Tipitapa Malacatoya y que enfrentan la situación de acceso al agua para el riego de cultivos no tradicionales como plátano, papaya, pipianes y sandías. Se puntualizó que la zona de estudio en la parte baja de la subcuenca río Malacatoya. Ya que las acciones antropocéntricas que realizan los usuarios de la parte alta y media de la subcuenca afectan a los de la parte baja de esta. 8. El objetivo general fue el análisis de la situación socio ambiental relacionada al acceso, uso y manejo del recurso agua de la parte baja de la subcuenca río Malacatoya. Se aplicaron metodologías cualitativas de recolección de información a nivel comunitario e institucional. Las instituciones y organizaciones que han estado trabajando el tema del agua han realizado proyectos de mantenimiento de reserva natural en zonas de recarga de la subcuenca. También las inversiones se han orientado a la prevención de desastres naturales, pero muy poco a la atención sistemática y puesta en práctica de proyectos que fomenten el manejo y uso adecuado del recurso agua. 9. Los usuarios del agua argumentaron que sería conveniente que cuando se haga un proyecto referente al tema del agua debería ser planteada desde su línea de base de forma imparcial, en donde las situaciones de acceso, manejo y uso del agua sean mejoradas tanto a los grandes como a pequeños y medianos productores. Finalmente, las recomendaciones que se plantea a los usuarios del agua es complementar cada proceso con una mejor gestión y capacidad de negociación proveniente de los usuarios del agua como de los líderes comunitarios y el fomento de la gobernanza como herramienta principal en las acciones administrativas internas de las instituciones y con respecto a las demandas de los usuarios del recurso agua de la parte baja de la subcuenca río Malacatoya.

Caracterización socioeconómica y ambiental de Bartola, Bijagua y Juana, El Castillo, Río San Juan, 2013-2014

El estudio de caracterización socioeconómica y ambiental se realizó en las comunidades de Bartola, Bijagua y Juana en la zona de amortiguamiento de la Reserva Biológica Indio Maíz, en El Castillo, Rio San Juan. La realización de este trabajo es producto de poner en práctica la metodología del diagnóstico rural participativo bajo el enfoque de análisis de sistemas de producción. En las entrevistas que se realizaron la especie de río que más presencia tiene para la población es la machaca, en Bartola y Juana en los reptiles tiene mayor presencia el caimán y la tortuga negrita en Bijagua, en los mamíferos según pobladores de Bartola existe más presencia de Jaguar, en Juana la Guardatinaja y en Bijagua el Cusuco, el reporte de avistamiento de aves en las tres comunidades predomina la Lapa Verde. La tipología de productores según el ingreso total del hogar permitió identificar que en la comunidad de Bartola el caso 1 es un pequeño productor agropecuario de banano, yuca, quequisque, cacao, ganado y recibe ingresos extra-agrícolas por la venta de mano de obra en Costa Rica, el caso 2 es un pequeño productor agropecuario de yuca, arroz y tiene ganado, el caso 3 es un pequeño productor agropecuario de: granos básicos, tubérculos, ganado bovino, musáceas y cacao; el caso 4 es pequeño productor de granos básicos. Se identificó que los 4 casos están en un nivel de infra-subsistencia o extrema pobreza. En la comunida d de Bijagua el caso 5 es una pequeña productora agropecuaria de cacao, yuca, maíz, banano, ganado bovino y obtiene ingresos extra-agrícolas por la venta de mano de obra en Costa Rica, el caso 6 es un pequeño productor agropecuario de: maíz, frijol, yuca, ganado menor, ganado mayor e ingresos extra agrícolas, el caso 7 es un pequeño productor agropecuario de granos básicos, cacao, raicilla y ganado mayor con fines de doble propósito. Se identificó que los tres estudios de casos están en un nivel de infra - subsistencia o extrema pobreza. En la comunidad Juana el caso 8 es un gran productor agropecuario de granos básicos, cacao, musáceas, tubérculos , aves de corral, ganado menor, ganado mayor, el caso 9 es un pequeño productor agrícola de quequisque, raicilla y maíz, el caso 10 es un gran productor agropecuario de plátano, maíz, cacao, bovinos, ovinos y hace uso de ingreso extra-agrícola, el caso 11 es un pequeño productor agropecuario de yuca, posee ganado bovino y hace uso de ingresos extra agrícolas como trabajador de un medio de transporte y el caso 12 es un pequeño productor agropecuario de cacao, ganado bovino y obtiene ingresos extra agrícolas. En esta comunidad se identificó que el caso 8 y 10 se encuentran en un nivel de reproducción ampliada, fuera del límite de la pobreza o en un nivel de capitalización con mayor capacidad de inversión en las unidades de producción, mientras que el caso 9, 11 y 12 se identificaron en un nivel de infra-subsistencia o extrema pobreza