Dinámica hidrológica del suelo y su relación con movimientos en masa. Caso de estudio: El Yolombo, Medellín, Colombia

Abstract

La ladera occidental de Medellín está conformada por una serie de depósitos de flujos de lodos y escombros, que tienen como característica principal su heterogeneidad en términos granulométricos. A escala puntual, en la cual se centra esta investigación, se observa que la variación textural y estructural en tan solo 1 m de profundidad, influye y condiciona el comportamiento de la humedad del suelo, y por tanto estos resultados cobran importancia para análisis a escala de ladera o de cuenca. Con el fin de establecer la relación entre la dinámica hidrológica en el suelo y la inestabilidad de una ladera, se seleccionó un área de trabajo de aproximadamente 4 ha, donde se realizó una caracterización del problema desde el contexto geológico, geomorfológico y edafológico, permitiendo determinar los distintos mecanismos que detonan la reptación del suelo en el área estudiada. Además, este trabajo se centró en caracterizar y relacionar variables hidroclimatológicas como precipitación, escorrentía, percolación, niveles piezométricos y humedad del suelo, además de adquirir medidas de posicionamiento en varios puntos seleccionados de la ladera estudio. En términos hidrológicos, se encontró que hasta un horizonte del orden de los 0.80 m, el suelo grada rápidamente de capas permeables a unas impermeables generando flujos subsuperficiales y condiciones de saturación diferencial en el suelo. Esta dinámica, tiene una estrecha relación con el problema de reptación, el cual como se pudo determinar, es netamente estacional. En efecto, los mayores cambios en la magnitud del desplazamiento, medidos en el terreno estudiado durante el segundo semestre de 2019, se presentan en octubre, antes del máximo de las precipitaciones de noviembre. El suelo a su vez, muestra una disminución en tales cambios al final de la temporada húmeda e inicio de la seca (diciembre)

The western hillside of Medellín is made up of a series of sludge and debris flow deposits whose main characteristic is their heterogeneity in granulometric terms. At a point scale, on which this research focuses, it is observed that the textural and structural variation in just 1 m depth, influences and conditions the behavior of soil moisture, and therefore these results become important for analysis at a hillside or basin scale. To establish the relationship between the hydrological dynamics in the soil and the instability of a slope, an experimental $~$4 ha plot was selected, and a characterization of the problem was carried out from the geological, geomorphological, and edaphological context, allowing the determination of the different mechanisms that trigger soil creep in the area. Furthermore, this work focused on characterizing and relating hydroclimatological variables such as precipitation, run-off, percolation, piezometric levels, and soil moisture, in addition to measuring the evolution in the positions of several point markers on the hillslope within the experimental plot. In hydrological terms, it was found that within a horizon up to about 0.80 m deep, the soil rapidly gradates from permeable to impermeable layers, generating subsurface flows and differential saturation conditions in the soil. This dynamic has a close relationship with the creep problem, which, as it was determined, is purely seasonal. In fact, the greatest changes in the magnitude of displacement, measured in the terrain studied during the second semester of 2019, take place in October, before the maximum rainfall in November. The soil, in turn, shows a decrease in the magnitude of such changes at the end of the wet season and the beginning of the dry season (December)