Memoria para optar al título de Geógrafo / Esta investigación pondera los factores antropogénicos y naturales que causarían la subsidencia de terreno en la comuna de Tierra Amarilla la cual se encuentra localizada a 15 Km al Sur de la ciudad de Copiapó en la región de Atacama, Chile. En el año 2013, el área urbana de la comuna de Tierra Amarilla presentó tres subsidencias de terreno de distintos tamaños. Los factores naturales ponderados que incidirían en las subsidencias son: la posible disolución de la roca subterránea, disminución de los niveles subterráneos de agua (debido probablemente a oscilaciones climáticas), la intensa actividad sísmica y fallas geológicas. Los factores antrópicos ponderados que incidirían en las subsidencias son: la posible extracción de mineral por parte de faenas mineras subterráneas, tronaduras por parte de laboreos mineros, ejes y galerías subterráneas abandonadas por antiguas faenas mineras, y por último, disminución de los niveles subterráneos de aguas producto de la extracción de agua por parte de la industria minera y de la agricultura. Luego de analizar cada factor, se logra ponderar de la siguiente manera: El agua subterránea en relación a su balance hídrico tienen una acumulación negativa en los últimos veinte años, donde lo más probable para esta disminución sea la sobreexplotación de acuíferos por parte de actividades agrícolas y mineras, con lo cual cabe la posibilidad que existan cavidades subterráneas con aire y/o vacíos en donde la superficie haya colapsado por acción de la gravedad sumado además que han existido periodos de bajas y nulas precipitaciones en los últimos años en el área de estudio. Las columnas estratigráficas del área de estudio presentan roca caliza la cual es susceptible de disolución por el agua superficial y subsuperficial. El agua superficial sería la de riego por parte de la agricultura que se infiltraría hacia zonas con presencia de roca con potencial de disolución y el agua subsuperficial correspondería a la circulación del acuífero del sector 4 que se encuentra en el área urbana de la comuna de Tierra Amarilla según la DGA. El agua circundante provocaría la disolución de la roca en donde, al igual que en el caso anterior, dejarían intersticios vacíos que podrían hacer colapsar la superficie. La posible extracción de mineral por parte de mineras actuales se debe comprobar a través de datos de localización de sus faenas subterráneas con su correlación vertical en superficie. La existencia de una falla inferida, y que seguiría una geometría paralela al río Copiapó, al tener posibles movimientos extensionales entre sus bloques, produciría la evacuación del agua de los acuíferos y del material fino, con lo cual quedarían espacios los cuales se rellenarían por el material que se encuentra en la parte superior de la cuenca que colapsarían producto de la gravedad produciendo las subsidencias en la superficie. La actividad sísmica y las tronaduras por parte de las faenas mineras pueden hacer colapsar en forma más rápida y repentina la superficie en zonas donde se encuentren cavidades subterráneas no detectadas. Por último, la subsidencia de terreno puede ser una combinación de todos o algunos factores analizados en este trabajo. Para determinar si existen cavidades no detectadas, se recomienda aplicar métodos geofísicos como también imágenes de radar para ver posibles vacíos subterráneos y tasas de subsidencias respectivamente.

Extreme precipitation events that occurred between March 24 and March 26 of 2015 in the region of the Atacama Desert (26-29 degrees S) left around 30000 victims, being one of the biggest events over the past 50 years, with total a cost of reconstruction of about 1.5 billion dollars. The mudflows which increased during the flashflood inundated much of the city of Copiapo and Tierra Amarilla. This manuscript aims to model the mudflow of March 2015 in the Rio Copiapo, specifically in the towns of Copiapo and Tierra Amarilla. The modeling process is performed using the Rapid Mass Movement Simulation Model (RAMMS) that allows modeling the dynamics of the mudflow in two dimensions, only using the topographic features of the modeling domain. Calibration of the model was carried out successfully using data from inundation heights captured around the city after the 2015 event. A detailed analysis of the hydrometeorological event is carried out using satellite images obtained from Multi-satellite Precipitation Analysis (TMPA), and pluviometric and hydrographic data available in the Copiapo River basin. The simulation of the flood is reproduced with maps of inundation heights associated with two modeling scenarios. The maximum flood heights are ultimately used for developing risk maps at both sites. According to our results, the RAMMS model is an appropriate tool for modeling mudflow and mapping flood risk to improve hydrological risk management in arid and semiarid basins of Chile.

Geóloga / Las precipitaciones anómalas ocurridas a fines de marzo del 2015 en las regiones de Coquimbo, Atacama y Antofagasta desencadenaron eventos aluvionales con consecuencias catastróficas para la población residente en áreas urbanas. En Tierra Amarilla, la quebrada Carrizalillo aportó la mayor cantidad de material en la zona, llegando el flujo hasta el área urbana ubicada a más de 6km de la desembocadura de ésta. De menor longitud es la quebrada De Meléndez, que desemboca directamente al área urbana de la comuna. En este trabajo se estudian los factores condicionantes de generación de flujos de detritos y la caracterización geomorfológica de las cuencas hidrográficas mencionadas, y se aplica una metodología para evaular la susceptibilidad de generación de flujos de detritos en las hoyas correspondientes a la quebrada Carrizalillo y De Meléndez. La metodología aplicada se basa en una ponderación de factores condicionantes, tomando como base la de Lara (2007). Los factores condicionantes que se consideran son la geomorfología, la geología y geotecnia, el clima y la vegetación, la intervención antrópica y los antecedentes históricos de eventos aluvionales. El detalle y desglose de cada factor es modificado para adaptarlo al tipo de terreno que se está analizando, descartando algunos subfactores y agregando el de densidad de redes de drenaje. Adicional a la aplicación de la metodología se realiza una caracterización geomorfológica y geológica de ambas cuencas. Los resultados indican medias a altas susceptibilidades de movilidad de material para la hoya de la quebrada Carrizalillo, con 53,35 km2 de aporte de material de un total de 1.110,88 km2. La quebrada De Meléndez posee una hoya con poca área aportante, y susceptibilidad media de generar flujos de detritos. Es importante considerar el alcance de cada hoya a zonas altas donde ocurre más precipitación.

Memoria para optar al título de Arquitecto

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Geóloga / Según datos de SERNAGEOMIN, actualmente se producen más de un millón y medio de toneladas de depósitos de relaves al día; con un total de 740 catastrados en todo el país. Como resultado de procesos de erosión eólica y aluvial de relaves fuera de operación, puede ocurrir una dispersión de sedimentos desde los relaves hacia el entorno; los que usualmente tienen altas concentraciones de metales pesados. Considerando que en Chile se producen residuos mineros hace más de un siglo y que recién desde el año 2011 existe una ley que regula el cierre de faenas y operaciones mineras; los sedimentos que se dispersan por erosión superficial de residuos probablemente están presentes en la conformación de suelos cercanos. Junto con lo anterior, en Chile no existe una norma de calidad de suelos; solo existe una guía metodológica del Ministerio del Medio Ambiente para gestión de suelos con potencial presencia de contaminantes. Esta investigación tuvo como objetivo analizar el aporte de material de residuos mineros a suelos de dos predios agrícolas ubicados en el valle del río Copiapó, en la localidad de Punta del Cobre. Para ello, se realizó un análisis mineralógico mediante XRD y microscopía óptica: y un análisis estadístico y geoestadístico de datos geoquímicos obtenidos mediante digestión ácida y análisis elemental por ICP-MS. Los resultados indican que existe un aporte directo de 3 relaves que están contiguos a los predios, atribuido posiblemente a un transporte aluvial y eólico y a la rotura de una tubería de agua de procesos. Sin embargo, también se identificó una alta concentración de Hg que sobrepasa las concentraciones medidas en los relaves contiguos y en algunas rocas de la zona. Descartando otras fuentes de enriquecimiento tales como pesticidas y fertilizantes , se postula que el aporte de Hg provendría de la formación temprana de estos suelos, que corresponden esencialmente a fluvisoles; o a un aporte de fuentes lejanas aguas arriba del río Copiapó, donde existen residuos mineros con altas concentraciones de Hg. Estos resultados invitan a profundizar el entendimiento de la dinámica de suelos y resaltan la importancia de comprender el alcance de la dispersión de material de residuos mineros, lo cual debería ser considerado en el levantamiento de líneas base y normas de calidad. Además, se remarca la importancia de entender el suelo como una entidad dinámica, la cual necesita ser abordada de manera compleja y multidisciplinaria.