ANALIZA MORFODINAMIC A ALUNEC RILOR DE TEREN. STUDIU...

RISCURII CATASTROFE

Vol. VIII. Nr. 7/ 2009

Riscuri i catastrofe Victor Sorocovschi

120

ANALIZA MORFODINAMIC A ALUNEC RILORDE TEREN. STUDIU DE CAZ: ALUNECAREA GÂRDANI

CORINA ARGHIU , V. ARGHIU , V. SURDEANU

ABSTRACT. The landslides’ morpho-dynamic analysis. A case-study: Gârdani landslide. This research deals with the Gârdani landslide (Silvano-Some ene Hills), that occurred in March, 2000, as a result from the excess of rainfalls from this month. Our aim is to recognize the cause of such failure, its morphology, the activity of this landslide and its tendencies of evolution, predicting the most important area that might be affected by the sliding in the future. The geomorphologic study, carried out by using direct field-mapping in 2000, 2005 and 2009, has been integrated with a geological and climatic survey, dynamic investigation and morphometric analysis using GIS application. The Gârdani landslide is considered to be a rockslide reactivated in various phases, with different dimensions and characters (slide and flows). As to the activity, the landslide is active at present, that means this area is a geomorphological risk connected with the DJ 108 A road.

Key word: landslide, geomorphological risk, morpho-dynamic

1. Introducere

Alunec rile de teren reprezint forme de relief create în urma ,,proceselor de modelare a terenurilor în pant , sub ac iunea gravita iei, produse pe o suprafade demarca ie (numit suprafa de alunecare ori oglind de fric iune) între partea mobil i cea stabil ” (Surdeanu, 1998, pag. 25). Acestea reprezint unul dintre procesele geomorfologice care se pot constitui în factori de risc, producând pagube materiale i umane.

Alunecarea investigat este situat pe versantul stâng al Some ului, aval de localitatea Gârdani (jude ul Maramure ) i face parte din categoria alunec rilor de tip clepsidr , numite de Posea (1969) alunec ri trangulate ori alunec ri dublpâlnie (Donis , 1968) (cita i de Surdeanu, 1998).

2. Metodologia utilizat în analiza morfodinamic a alunec rii de teren

Scopul lucr rii l-a constituit analiza morfodinamic a alunec rii de teren iprognoza tendin elor de evolu ie. Astfel, alunecarea de teren a fost monitorizatprin ridic ri topografice succesive, cu ajutorul GPS-ului, realizate în anii 2001,

RISCURII CATASTROFE


Fenomene i procese geomorfice de risc

121

2005 i 2009 (fig. 1). Elementele morfometrice ca perimetru, suprafa , l imemaxim , lungime maxim , parametrii specifici zonei de desprindere-l ime, raz ,adâncime i lungime, au fost determinate utilizând softul ArcGis 9.2, conform schi ei din figura 1.

Pe baza cart rii morfodinamice din perioada 2001-2009 i m surareasuprafe ei degradate între dou ridic ri consecutive, au fost determina i principalii indici de degradare a versantului prin alunec ri de teren.

Perioadele de reactivare a alunec rii de teren au fost identificate pe baza observa iilor de teren, chestion rii popula iei i analizei irului de date pluviometrice de la postul S lsig (1999-2009), situat la 5 km amonte de amplasament, utilizând observa iile efectuate de Szabo (2003) în dealurile din nord-estul Ungariei, cu condi ii genetice asem n toare. Conform acestora, impactul ploilor de var asupra alunec rilor este minim în regiune, astfel de procese fiind în mod normal asociate precipita iilor din sezonul rece. Suprapunerea unei cantit i ridicate de precipita ii prim vara unui substrat saturat cu ap (în urma topirii unui strat consistent de z pad ) au permis stabilirea perioadelor de reactivare a alunec rii.

Fig. 1. Schi a de determinare a parametrilor morfometrici ai alunec rilor de teren (stânga)(exemplificare alunecarea Gârdani, 2009, conform Surdeanu, 1998, cu

complet ri); Evolu ia alunec rii de teren în perioada 2001-2009 (dreapta)

3. Cauze favorizante i generatoare

Alunecarea de teren Gârdani s-a produs, dup toate probabilit ile, în luna martie a anului 2000, prin reactivarea unui vechi deluviu. Declan area ei a fost favorizat de prezen a unui substrat argilos i marno-argilos cu intercala ii de

RISCURII CATASTROFE



122

nisipuri de vârst pannonian , a unor vechi depozite superficiale deluviale i de o pant de 14-15 .

Cauza declan rii/reactiv riialunec rii de teren a constituit-o precipita iile abundente sub formde ploaie din luna martie 2000, pe fondul unei st ri de supraumectare a depozitelor datorat topirii z pezii. Cantitatea de precipita ii din luna martie în regiune a fost de 108,3 mm (la postul pluviometric S lsig,situat la 5 km amonte de alunecare), de 2,5 ori mai mare decât valoarea medie multianual a lunii martie (43,8 mm în perioada 1970-2009).

i perioada de iarn (decembrie- februarie) anterioar declan rii alunec rii a fost foarte umed , cantitatea de precipita ii înregistrat fiind de 1,6 ori mai mare decât media multuanual (252 mm, fa de 153 mm media multianual ) (fig.2).

4. Analiza morfodinamic a alunec rii

Pentru surprinderea morfodinamicii alunec rii de teren aceasta a fost monitorizat prin ridic ri topografice succesive, cu ajutorul GPS-ului, realizate în anii 2001, 2005 i 2009 (fig.1). Mecanismul de evolu ie a fost dublu: rota ional în partea superioar (suprapus „bazinului de recep ie’) i transla ional, în sec iunea inferioar , rezultând un dublu caracter: detrusiv inferior i delapsiv superior.

Fig. 3. Arealul de alimentare cu material deluvial (2009)

0

50

100

150

200

250

300

1 2

P(mm)

media multianualanul 2000

decembrie-februarie martie

Fig. 2. Contextul climatic al declan riialunec rii Gârdani

RISCURII CATASTROFE



123

Sistemul alunec rii de teren prezint trei componente (fig.8): - „bazinul de recep ie’ func ioneaz ca areal de alimentare cu material

deluvial i este m rginit de o râp de desprindere cu aspect semicircular i o în l ime de 0,5-1,5 m. Prezint o fragmentare în brazde i este afectat de cr p turi transversale, de trac iune, unele transformându-se în zone de desprindere secundare (fig.3);

- canalul de evacuare a materialului deluvial (jgheabul de alunecare), cu o lungime de 120 m. Malurile ini ial abrupte (în anul 2000) au fost estompate prin colmatare. (fig.4);

Fig. 4. Jgheabul de alunecare (stânga, 2000; dreapta, 2009)

- arealul de debu are a materialului deluvial, sub form cvasi-conic ;fruntea alunec rii are în l imi cuprinse între 1 i 3,5 m, având aspect lobat (fig.5).

Fig. 5. Fruntea alunec rii (stânga, 2000; dreapta 2009)

Micromorfologia alunec rii se caracterizeaz prin prezen a unor brazde ivaluri de alunecare, desp r ite prin concavit i înml tinite sau ocupate de

RISCURII CATASTROFE



124

acumul ri temporare de ap provenit atât din pânza subteran dezorganizat , cât idin precipita ii. Deranjarea continuit ii pânzei freatice este demonstrat i de prezen a numeroaselor izvoare i cursuri de ap temporare (fig.6).

Uneori, por iuni din corpul deluvial se transform , ca efect al excedentului pluviometric, în curgeri noroioase (fig.7), proces limitat în timp de persisten aprocesului de supraumectare. Se manifest i alte procese geomorfologice secundare, de tipul surp rilor ,,de mal’’, în zona canalului de evacuare a materialului deluvial, ori sufoziunii, în perimetrul lentilelor de nisip din subasment (fig.7). În numeroase por iuni oglinda de fric iune apare la zi (fig.7).

Fig. 7. Micromorfologia alunec riide teren (stânga, oglinda de

fric iune;centru, curgere noroioas ;dreapta, tunel i hrub de sufoziune)

Fig. 6. Hidrografia alunec rii de teren (stânga, curs de ap temporar;

dreapta, lacuri temporare)

RISCURII CATASTROFE



125

Fig.8. Schi a geomorfologic a alunec rii Gârdani (cartare aprilie 2009)

Parametrii morfometrici determina i cu ocazia ridic rilor topografice au fost urm torii: perimetrul ( aP )(m); suprafa a alunec rii (S)(ha); altitudinea corni ei(Hc)(m) i altitudinea frun ii alunec rii (Hf)(m), determinate cu ajutorul GPS-ului; energia de relief (intervalul vertical al masei deranjate), ob inut ca diferen între altitudinea corni ei i cea înregistrat la fruntea alunec rii ( fcv HHH ) (m);

echivalentul orizontal al masei deluviale ( 22vmo HLH )(m); panta versantului

(m

vv L

HP

1000) (m/km); volumul alunec rii (V)(m³), conform Cruden, 1989

(citat de Surdeanu, 1998): xxx WDLV 4,0 , în care xL - lungimea

RISCURII CATASTROFE



126

alunec rii între frunte i cap; xD - grosimea corpului alunec rii; xW = l imeamedie a alunec rii; l imea maxim ( ml )(m); l imea medie (l)(m), ob inut ca

medie aritmetic a l imilor par iale:nl

l p , în care pl -l imi par iale,

m surate în sec iuni transversale situate la distan e egale una de alta; n - num rul sec iunilor transversale efectuate; lungimea maxim ( mL )(m)- distan adintre corni i fruntea alunec rii; adâncimea maxim ( mh )(m) i grosimea masei deluviale (g) (m), estimate pe baza aflorimentelor în care apare la zi oglinda de fric iune; l imea zonei de desprindere ( lD )(m); raza zonei de desprindere ( rD )(m); adâncimea zonei de desprindere ( hD )(m); lungimea zonei de desprindere (DL); raportul de form , conform formulei propuse pentru bazinele

hidrografice de Horton (1945), citat de Mac, 1986: 2b

uf L

AR , în care

uA - suprafa a bazinului (alunec rii, în cazul de fa ); bL - lungimea maxim .

Tabel nr.1. Parametrii morfometrici ai alunec rii Gârdani (2001-2009)

Nr.crt. Parametrii determina i 2001 2005 2009 1 Perimetru (Pa)(m) 802,8 897,9 1045,92 Suprafa a (S)(ha) 1,396 1,806 2,3473 Altitudinea corni ei (Hc)(m) 218 222 2384 Altitudinea frun ii (Hf) (m) 159 158 1585 Diferen a de nivel (Hv)(m) 59 64 806 Echivalent orizontal (Ho)(m) 348,3 362,1 417,67 Panta versantului (Pv)(m/km) 166,9 174,0 188,18 Volumul (V)(m³) 16879,7 23116,2 29222,29 L imea maxim (lm)(m) 86,7 111,4 112,9

10 L imea medie (l)(m) 41,5 51,1 53,911 Lungimea maxim (Lm)(m) 353,3 367,8 425,212 Adâncimea maxim (hm)(m) 4,5 4,5 4,513 Grosimea masei deluviale (g) (m) 2,9 3,1 3,214 L imea zonei de desprindere (Dl)(m) 30,3 50,3 60,215 Raza zonei de desprindere (Dr)(m) 14,8 23,4 30,016 Adâncimea zonei de desprindere (Dh)(m) 26,6 37,9 45,417 Lungimea zonei de desprindere (DL) 54,9 92,3 101,518 Raportul de form (A/L²) 0,111 0,133 0,129

RISCURII CATASTROFE



127

Alunecarea are dimensiuni apreciabile, înregistreaz o suprafa de 2,3 ha, aceasta dublându-se din momentul declan rii pân în prezent (aprilie 2009). Lungimea maxim este de 425 m, iar l imea maxim de 112 m, în zona conului deluvial. Râpa de desprindere are form semicircular , având o lungime de 101 m, l ime de 60 m i adâncime de 45 m. Pe fondul înaint rii regresive a zonei de desprindere (fig. 1) energia de relief a crescut de la 59 m în 2001, la 80 m în 2009. Volumul materialului deluvial antrenat este de 29 222 m³, de 1,7 ori mai mare decât în urm cu 8 ani. Alunecarea este alungit , raportul de form calculat având valoarea de 0,12 (tabel 1).

Analiza varia iei l imii corpului alunec rii în profil longitudinal (fig.9) relev , pe de o parte, forma acesteia, de dubl pâlnie, cum a numit-o Donis (1968), iar, pe de altparte, tendin ele de evolu ie: cre terea în suprafa a zonei de obâr ie, prin antrenarea de noi por iuni din versantul neafectat, i m rirea supra-fe ei conului deluvial prin acumularea de noi materiale provenite din amonte.

Alunecarea de teren a avut o evolu ie cu numeroase reactiv ri, astfel de perioade de recrudescen fiind înregistrate în prim verile anilor 2002, 2004, 2006,

2009 (fig. 10), când ploile abundente au fost precedate de ierni bogate în precipita ii,creând o stare de supraumectare a substratului.

Pe baza ridic rilor topo-grafice succesive din perioada 2001-2009 i m surarea supra-fe ei degradate între douridic ri consecutive, au fost determina i principalii indici de degradare a versantului prin alunec ri de teren (tabel 2). Analiza acestora relev,,înaintarea” regresiv a zonei de desprindere înspre partea

superioar a versantului cu o vitez de 9,6 m/an.

0

20

40

60

80

100

120

0 100 200 300 400Lungimea (m)

Lim

ea (m

)

2009 2005 2001

areal de alimentare cu material deluvial

con deluvial

canal de evacuare

Fig. 9.Varia ia l imii alunec rii de teren în profil longitudinal (2001-2009)

med

ia

med

ia

2000

2000

2001

2001

2002

2002

2003

2003

2004

2004

2005

2005

2006

2006

2007

2007

2008

2008

2009

2009

0

50

100

150

200

250

300

1 2

P(mm)

decembrie-februarie martie

Fig. 10. Identificarea perioadelor de reactivare a alunec rii pe baza cantit ii de precipita ii din

sezonul rece (2000-2009)

RISCURII CATASTROFE



128

Tabel nr.2. Principalii indicatori de degradare a versantului prin alunec ri de teren (2001-2009)

Indici de degradare 2001-2005 2005-2009 Total Indicele de retragere medie regresiv (m/an) 3,2 16,0 9,6Ritmul mediu anual de degradare (m²/an) 1024,1 1352,5 1188,3Volum mediu anual de material antrenat (m²/an) 1559,1 1526,5 1542,8

Ritmul mediu anual de degradare a versantului prin cre terea suprafe ei ocupate de alunecare a înregistrat valoarea de 1188,3 m/an, iar volumul mediu anual de material antrenat în procesul de alunecare a fost de 1542,8 m³/an. Indicatorii determina i relev o dinamic mai accentuat a alunec rii în perioada 2005-

2009, ritmul mediu anual de retragere regresiv fiind de 5 ori mai ridicat decât în perioada anterioa-r (2001-2005), iar rata anual de degradare a versan-tului de 1,3 ori (fig. 11).

5. Concluzii

În prezent alunecarea Gârdani se afl într-o faz de evolu ie activ ,dovedit prin modificarea vizibil a micromorfologiei. Existen cr p turilor în partea nord-estic reprezint un indicator care marcheaz sensul dezvolt riisistemului alunec rii, prin antrenarea unor noi areale în sistem. Pe de alt parte, alunecarea se extinde lateral, spre sud-vest, prin mici alunec ri adventive (fig.8).

BIBLIOGRAFIE

1. Dewitte, O., Demoulin, A. (2005), Morphometry and kinematic of landslides inferred from precise DTMs in West Belgium, Natural Hazard and Earth System Science, 5, p. 259-265

2. Goudie, A., Lewin, J., Richards, K., Anderson, M., Burt, T., Whalley, B., Worsley, P. (2005), Geomorphological techniques,Taylor & Francis e-Library, New York, 692 p.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

2001-2005 2005-2009 total

Rat

a an

ual

de

degr

adar

e a

vers

antu

lui (

m²)

024681012141618

Rata anual

de retragere acorni

ei (m)

degradare prin cre terea suprafe ei ocupateretragerea corni ei

Fig. 11. Evolu ia ritmului mediu anual de degradare a versantului afectat de alunecarea Gârdani (2001-2009)

RISCURII CATASTROFE



129

3. Mac, I. (1986), Elemente de geomorfologie dinamic , Ed. Academiei R.S.R., Bucure ti, p. 51-147

4. Pellegrini, G.B., Surian, N. (1996), Geomorphological study of the Fadalto landslide, Venetian Prealps, Italy, Geomorphology, 15, p.337-350

5. Surdeanu, V. (1998), Studiul alunec rilor de teren, Revista de Geomofologie, nr. 1, Editura Universit ii Bucure ti, Bucure ti

6. Surdeanu, V. (1998), Geografia terenurilor degradate. I. Alunec ri de teren, Editura Presa Universitar Clujean , Cluj-Napoca, 274 p.

7. Szabo, J. (2003), The relationship between landslide activity and weather: examples from Hungary, Natural Hazards and Earth System Sciences, 3, p. 43-52

8. Van Westen, C. J., Getagun, F. L. (2003), Analyzing the evolution of the Tessina landslide using aerial photographs and digital elevation models, Geomorphology, 54, p. 77-89

9. Zêzere, J. L., Ferreira, A., Rodrigues, Maria Luísa (1999), The role of conditioning and triggering factors in the occurence of landslides: a case study in the area north of Lisbon (Portugal), Geomorphology, 30, p. 133-146

10. * * *(1970-2002), Date pluviometrice, Administra ia Na ional Apele Române, Direc ia Apelor Some -Tisa

ANALIZA MORFODINAMIC A ALUNEC RILOR DE TEREN. STUDIU...

Documents

Transcript of ANALIZA MORFODINAMIC A ALUNEC RILOR DE TEREN. STUDIU...