CENTRUL UNIVERSITAR NORD DIN BAIA MARE FACULTATEA DE ȘTIINȚE DEPARTAMENTUL DE CHI MIE ȘI BIOLOGIE Specializarea: ȘTIINȚA MEDIULUI LUCRARE DE LICENȚĂ… [612834]
UNIVERSITATEA TEHNIC Ă DIN CLUJ NAPOCA
CENTRUL UNIVERSITAR NORD DIN BAIA MARE
FACULTATEA DE ȘTIINȚE
DEPARTAMENTUL DE CHI MIE ȘI BIOLOGIE
Specializarea: ȘTIINȚA MEDIULUI
LUCRARE DE LICENȚĂ
Conducător științific:
Lector Dr. Daniel NĂSUI
Absolve nt:
Amalia Denisa MUREȘAN
2017
2 UNIVERSITATEA TEHNIC Ă DIN CLUJ NAPOCA
CENTRUL UNIVERSITAR NORD DIN BAIA MARE
FACULTATEA DE ȘTIINȚ E
DEPARTAMENTUL DE CHI MIE ȘI BIOLOGIE
Specializarea: ȘTIINȚA MEDIULUI
Evaluarea riscului de producere a
alunecărilor de teren si a riscului de
eroziune superficiala in cartierul
Firiza folosind tehnici GIS
Conducător științific:
Lector Dr. Daniel NĂSUI
Absolvent: [anonimizat]
2017
3
Cuprins
Introducere 4
1. Evaluarea riscului de producer e a eroziunii superficiale și a
alunecărilor de teren 5
1.1 Aspecte generale privind terminologia fenomenelor de risc 5
1.2 Riscurile geomorfologice 7
1.3 Eroziunea – definire și clasificare 13
1.4 Alunecările de teren – definire, clasificare, caracteristici 18
2. Cadrul natural 22
2.1 Localizare 22
2.2 Relief 22
2.3 Hidrografie 23
2.4 Clima Solurile 24
2.5 Vegetație și fauna 25
2.6 Clima 26
3. Realizarea bazei de date 28
3.1 Etapa bibliografică 28
3.2 Etapa de teren 28
3.3 Etapa de laborator 33
3.4 Analiza susceptibilității la eroziune a solurilor din cartierul Firiza 36
3.5 Analiza susceptibilității de producere a alunecărilor de teren 43
3.6 Analiza și interpretarea rezultatelor 46
Concluzii 50
Bibliografie 51
Declarație privind autenticitatea lucrării 55
4
Introducere
Scopul studiului de față este realizarea unor hărți de susceptibilitate a producerii
alunecărilor de teren și eroziunii superficiale în perimetrul cartier ului Firiza, Municipiul Baia
Mare , jud. Maramureș. Pentru a atinge acest scop mi -am propus următoarele obiective:
– Studiul metodologiei de evaluare a riscului de producere a alunecărilor de teren în
vigoare; studiul metodologiei internaționale de estimare a pierderii de sol prin eroziune;
– Studiul informaților spațiale a teritoriului studiat privitoare la cadrul natural și realizarea
unei baze de date;
– Inventarierea formelor de eroziune și a suprafețelor afectat e de alunecări de teren
– Colectarea din terenurile agricole a unor probe de sol ce au fost mai apoi analizate din
punct de vedere al texturii acestora ;
– Calculul factorilor ce influențează eroziunea și alunecările de teren
– Realizarea hărților de distribuție spațială a susceptibilității de producere a eroziunii și
alunecărilor .
În capitolul I al acestui studiu am descris pe larg metodologia de evaluare a riscurilor
geomorfologice atât la nivel intern cât și internațional , precum și principalele clasificări a le
formelor de eroziune și ale alunecărilor de teren .
Capitolul al II-lea al acestei lucrări am caracterizat zona de studiu sub aspectul
poziționării geografice, reliefului, climei și hidrografiei și solurilor .
Capitolul III cuprinde atât etapele de teren și laborator cât și realizarea în GIS a
distribuției factorilor ce contribuie la riscul de producere a proceselor geomorfologice . În finalul
capitolului am făcut o analiză asupra rezultatelor obținute precum și recomandări de prevenire și
combatere a risc urilor asociate eroziunii și alunecărilor de teren.
În primul rând doresc să mulțumesc colectivului de cadre didactice din cadrul Facultății
de Științe , a căror contribuție în formarea unei viziuni analitice și sintetice asupra mediului
înconjurător a fos t esențială . De asemenea, îi mulțumesc domnului lecto r doctor Daniel Năsui
care m -a îndrumat în realizarea acestei lucrări.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
5
Capitolul 1. Evaluarea riscului de producere a
eroziunii superficiale și a alunecăr ilor de teren
1.1. Aspecte generale privind terminologia fenomenelor de risc
Conform UNISDR (2001), conceptul de risc exprimă ”probabilitatea apari ției unor
consecin țe negative sau pierderi prevăzute (vie ți omene ști, răniri, mijloace de trai și activită ți
economice perturbate sau afectarea mediului înconjurător), care rezultă în urma interac țiunilor
dintre hazardele naturale sau antropice și vulnerabilitate”. Această defini ție reia și modalitatea de
calcul matematic a riscului ca produs dintre hazard și vulnerabilitate precizată în defini ția dată de
IDNDR în 1992. În plus se preci zează că riscul trebuie considerat doar în contextul sistemelor
sociale. Această defini ție este reluată și simplificată de ultima edi ție a dic ționarului UNISDR
(2009, p. 25) la nivelul celor două componente principale. Astfel, riscul reprezintă „combina ția
dintre probabilitatea de producere a unui eveniment și consecin țele sale negative” și se poate
exprima cantitativ prin intermediul produsului dintre hazard (H) și vulnerabilitate (V): R = H x V
(Varnes, 1984).
Gradul de pierderi a șteptat datorat unui feno men particular reprezintă riscul specific dintr –
un areal (R s = HxV), iar însumarea riscurilor specifice corespunzătoare tuturor fenomenelor cu
caracter de hazard dintr -un anumit areal are ca rezultat riscul total din acel areal (Zăvoianu,
Dragomirescu, 199 4).
I. Mac și D. Petrea (2002) descriu riscul ca fiind o categorie de stare, spre deosebire de
hazard, care este o categorie fenomenologică. Această stare desemnează rela țiile care se stabilesc
ca urmare a asumării hazardului, cu alte cuvinte, depinde de p redispozi ția comunită ții umane de a
fi afectată de un eveniment determinat natural sau antropic (vulnerabilitate) și de existen ța unui
fenomen negativ pentru siguran ța umană (hazard), ambele fiind incluse în cadrul capacită ții de
percep ție, proprie oamenil or.
De asemenea, „riscul implică periclitarea integrită ții sistemului prin asumarea fenomenului
eveniment (con știent, incon știent, instinctual) de către unul sau mai mul ți componen ți” (I. Mac și
D. Petrea, 2002, p.19)
O paradigmă propusă în ISO 31.000:2009 induce o schimbare controversată în legătură cu
modul în care percepem riscul. În acest document, defini ția riscului nu mai reprezintă șansa sau
probabilitatea unei pierderi ci efectul unor evenimente nesigure (ce se pot sau nu întâmpla) asupra
unor obiec tive, sugerând astfel că riscul poate avea atât valori negative cât și pozitive.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
6
În legisla ția românească (H.G. 447/2003) riscul este estimarea matematică a probabilită ții
producerii de pierderi umane si pagube materiale pe o perioadă de referin ță (viitoare) si într -o zonă
dată pentru un anumit tip de dezastru. Riscul este definit ca produs între probabilitatea de
producere a fenomenului generator de pierderi umane si pagubele materiale si valoarea acestora.
Hazardul natural presupune posibilitatea apari ției/producerii unui eveniment poten țial
devastator într -o anumită perioadă și pe un anumit areal. Este definit ca o împrejurare greu de
prevăzut care determină o declan șare energetică, respectiv un fenomen geografic extrem, care
întrerupe evolu ția liniară sistemică. Trebuie precizat că hazardul se deosebe ște de fenomenul
extrem pe care îl determină, acesta din urmă fiind un element concret, pe când hazardul însumează
un ansamblu de cauze, cu caracter de lege și obiective, care determină apari ția fenom enului extrem
(Mac, Petrea, 2003).
Incertitudinile incluse în sensul etimologic al cuvântului („az -zahr” = joc de zaruri în arabă,
după I. Mac și D. Petrea, 2003) sunt legate de momentul, locul, intensitatea și efectele
fenomenului, în timp ce cauzele apari ției acestuia sunt cunoscute în prezent sau pot fi determinate
prin metodele științifice existente (Go țiu, Surdeanu, 2007).
UNISDR (2009, p. 17) define ște hazardul natural ca proces sau fenomen natural, apropiind
conceptul de eveniment, cu precizarea că „poate să cauzeze pierderi de vie ți omene ști, răniri sau
alte efecte asupra sănătă ții, daune materiale, pierderi de bunuri și servicii, întreruperi la nivel
economic și social sau pagube environmentale”. Cu toate că această defini ție nu diferen țiază cla r
între hazard și fenomenul extrem, se precizează însă că termenul poate defini și condi țiile latente
care pot determina apari ția unor evenimente ulterioare. Se men ționează de asemenea că parametrii
care caracterizează hazardele naturale sunt reprezentate de magnitudine sau intensitate, viteza de
declan șare, durata și aria afectată.
În orice ipostază, hazardul con ține un anumit grad de periculozitate, implicând, de cele mai
multe ori, evenimente extreme. El mai poate include însă și condi ții latente, care pot reprezenta
pericole viitoare. Hazardul natural se poate manifesta sub forma unor evenimente singulare,
combinate sau întrepătrunse secven țial în cauze și efecte.
Orice hazard poate fi caracterizat printr -o anumită localizare geografică, intensitate sau
magnitudine, frecven ță și probabilitate de manifestare. El are un trend dinamic (este legat de o
magnitudine particulară și o perioadă de revenire specifică), a șa încât se cuantifică prin rela ția
magnitudine -frecven ță, pe baza arhivelor istorice sau a mod elărilor probabilistice. Orice sistem
teritorial se define ște printr -o amprentă a hazardului con ținut.
În legisla ția românească (H.G. 447/2003) Hazardul natural reprezintă posibilitatea de
apari ție într -o zonă si pe o perioadă determinată a unui fenomen ce poate genera distrugeri. Măsura
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
7
hazardului este probabilitatea de depă șire a mărimii caracteristice a respectivului fenomen natural
într-un areal si într -un interval de timp dat.
Cea de -a doua componentă a riscului este vulnerabilitatea , care exprimă grad ul de pierderi
posibile ale unui anumit element sau serii de elemente rezultate din desfă șurarea unui fenomen de
o anumită magnitudine. Aceasta poate fi cuantificată utilizând o scară de la 0 la 1 sau de la 0% la
100%, prin care se poate pune în eviden ță nivelul consecin țelor previzibile asupra elementelor
supuse riscului (Sorocovschi, 2007), 1 sau 100% reprezentând distrugerea completă sau afectarea
iremediabilă a acestora. Elementele la risc pot fi reprezentate de persoane, re țele electrice,
conducte, re țele de comunica ții, drumuri, căi ferate, clădiri, activită ți etc. (Alexander, 2005). În
legisla ția românească (H.G. 447/2003) v ulnerabilitatea reprezintă gradul de pierderi (de la 0% la
100%) rezultat dintr -un fenomen susceptibil de a produce pierderi uman e si materiale.
Vulnerabilitatea elementelor expuse la diferite caracteristici distructive reprezintă gradul de
afectare al acestora la ac țiunea fenomenelor naturale generatoare de pagube. Vulnerabilitatea este
un număr adimensional subunitar, având valoarea 0 pentru elementele neafectate si 1 pentru
elementele afectate total (pierderi de vie ți omene ști si pagube de ruină).
Susceptibilitatea reprezintă probabilitatea spa țială sau predispozi ția unui areal la
producerea unui fenomen extrem, bazată pe pr ezența unor factori cauzatori cunoscu ți sau istoria
evenimentelor ce au afectat un anumit spa țiu (Crozier, Glade, 2005) și se concretizată prin
intermediul unor clase de expunere a teritoriului la producerea acestuia.
Determinarea susceptibilită ții de prod ucere a unui proces se poate realiza aplicând diverse
modele de analiză spa țială prin intermediul tehnicilor GIS, care combină statistic sau euristic
factorii cauzatori reprezenta ți cartografic și harta reparti ției spa țiale a procesului analizat (Fabbri
et. al., 2003), sau se poate realiza direct, prin delimitarea arealelor de către exper ți pe baza
inventarierii și cartografierii proceselor sau a cunoa șterii factorilor cauzatori și a arealului studiat
în ansamblul său (van Westen et. al. , 1999).
1.2. Riscu rile geomorfologice
În categoria evenimentelor care au loc în mediul înconjurător se încadrează și cele
geomorfologice. Cu toate că ele au o localizare punctuală în spa țiu, modificările pe care le produc
sunt ireversibile și cauzează daune mari începând de la modificări locale ale mediului, pierderi de
vieți omene ști și până la degradarea unor elemente de patrimoniu cultural sau scoaterea din
folosin ță agricolă a unor importante suprafe țe de teren (Go țiu, Surdeanu, 2007).
Sub aspect temporal manifestarea pr oceselor geomorfologice poate avea loc fie brusc
(alunecări de teren, curgeri noroioase, surpări, prăbu șiri), fie într -o perioadă mai îndelungată
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
8
(eroziunea solului și a substratului); indiferent de durata de manifestare efectele se dovedesc
dăunătoare, un eori chiar catastrofale (Go țiu, Surdeanu, 2007).
Formele de relief sunt caracterizate de stări geomorfologice intrinseci, caracterizate de o
serie de parametrii, ce concură la individualizarea lor sub aspect litologic, structural, evolutiv etc.
Schimbările care intervin impun existen ța unei noi stări, cunoscută sub denumirea de stare
momentană extremă apărută ca urmare a manifestării unui hazard (Go țiu, Surdeanu, 2007).
Riscurile de origine strict geomorfologică vizează ansamblul de amenin țări la resursele
umane care vin din instabilitatea caracteristicilor de suprafa ță ale Pământului. Defini ția exclude
cutremurele, par țial vulcanii, dar nu și răspunsul formei de relief la acestea. În sens restrâns,
riscurile geomorfologice sunt doar acelea induse de modific ările formei de relief (Grecu, 2009).
Riscul geomorfologic reprezintă „ansamblul de amenin țări datorate proceselor care conduc la
modificarea caracteristicilor suprafe ței terestre (a formelor de relief) și care au impact negativ
asupra popula ției, procese exprimate calitativ și cantitativ” (Grecu, 2009).
Utilizarea no țiunilor de hazard și risc geomorfologic a implicat de -a lungul timpului unele
dispute în sensul alegerii spre utilizare al unuia sau al altuia, mai degrabă din motive ce țin de
etimologia și perceperea acestora în limbajul curent. „analiza hazardelor este oarecum sinonimă
cu cea a fenomenelor de risc, pentru că ele sunt poten țiale fenomene cu efecte grave negative
asupra popula ției, adică sunt fenomene periculoase, motiv pentru care se utilizea ză și termenul de
fenomene periculoase. Atunci când fenomenul sau hazardul, depă șind anumite valori critice în
dinamica lor, au produs daune societă ții, ele sunt riscuri” (Grecu, 2009).
Cu toate că se utilizează destul de frecvent expresia riscuri geomorfo logice, trebuie
subliniat că este vorba de o utilizare inadecvată deoarece „formele de relief nu riscă nimic, întrucât
chiar și destructurarea lor face parte din logica evolu ției naturale. Riscul în sine nu poate fi atribuit
decât comunită ților vii și bunu rilor acestora odată cu asumarea pericolului care derivă dintr -un
fenomen extrem” (Mac, Petrea, 2002). În conformitate cu cele men ționate forma corectă este
fenomen geomorfologic de risc.
1.2.1 Ierarhizarea și reprezentarea cartografică a riscului geomorfologic
Ierarhizarea riscului geomorfologic dintr -un teritoriu răspunde comunită ților locale sub
aspect economic, administrativ, environmental și ecologic (Irimu ș, 2006). În termeni economici
pierderile se referă la: clădiri, șosele, autostrăzi, căi ferate, re țele de transport pe cablu,
aerodromuri, baraje etc. În termeni ecologici riscul geomorfologic va fi ierarhizat și argumentat
prin pericolul degradării unor ecosisteme, dispari ției unor specii sau a depopulării teritoriului ca
urmare a degradării resurselor. La rândul său riscul environmental presupune o corelare a
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
9
termenilor prezenta ți anterior, cu durec ționarea efectului spre beneficiar, prin reprezentarea
cartografică a riscului geomorfologic, înso țită de setul de măsuri necesare pentru reducer ea
pierderilor materiale și umane sau chiar eradicarea cauzelor (Irimu ș, 2006).
Referitor la reprezentarea grafică se utlizează termenul de hartă de risc sau harta a riscului,
termeni utiliza ți în unele cazuri ca echivalen ți ai hăr ților de vulnerabilitate.
Utilizarea inadecvată a termenilor poate fi explicată de numărul mare de cercetatori
existen ți la nivel mondial, fiecare dintre ei apar ținând diverselor școli științifice. Acest fapt
determină ca fiecare autor să formuleze defini ții în conformitate cu tra diția științifică și gradul de
instruire care îl caracterizează, ceea ce determină în cele din urmă introducerea unei incertitudini
suplimentare (Arma ș, 2006).
Aceste neconcordan țe își au originea în tradi ția francofonă unde no țiunea de risc este
folosită în sensul no țiunii de hazard din limba engleză, respectiv doar în contextul acelor fenomene
și procese care pot periclita comunitatea umană.
Ca urmare, este necesară eviden țierea diferen ței dintre hăr țile de risc și hăr țile de
vulnerabilitate, acestea din urmă fiind mult mai apropiate de hăr țile de susceptibilitate în în țelesul
termenului din limba engleză.
Prin harta riscului se în țelege gradul de expunere a componentei antropice la evenimentele
naturale (în cazul de fa ță geomorfologice) dintr -un teritoriu . Comparativ cu aceasta, pe harta
vulnerabilită ții este reprezentat poten țialul de instabilitate a unui teritoriu, datorat modificărilor de
mediu, aspect care implică și un anumit grad de periculozitate pentru componenta antropică
(Arma ș, 2006). Conform au toarei citate, din perspectiva geomorfologică se justifică utilizarea
termenilor de hartă a vulnerabilită ții și studii de vulnerabilitate, atunci când se analizează
stabilitatea și instabilitatea formelor de relief.
Harta riscului geomorfologic se ob ține p rin suprapunerea „con ținutului hăr ții
vulnerabilită ții cu o analiză spa țială a condi țiilor demografice și economice, coroborate cu
evaluarea poten țialului pierderilor umane și materiale în caz de calamitate (pe baza înregistrărilor
trecute)” (Arma ș, 2006).
Nu se poate discuta despre risc geomorfologic în absen ța componentei antropice, care să
fie afectată de manifestarea fenomenelor și proceselor geomorfologice. În aceste condi ții, pentru
a se ajunge la o hartă a riscului, se includ în analiză și se bonitea ză aspecte legate de comunitatea
antropică și rezultatul activită ților ei, cum ar fi: numărul locuitorilor, densitatea acestora, structura
pe grupe de vârstă, tipul clădirilor, gradul lor de între ținere etc. (Arma ș, 2006). De asemenea,
trebuie realizată și o abordare istorică a pierderilor și o prognoză a daunelor viitoare, deoarece
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
10
includerea în analiză doar a informa țiilor demografice și de habitat, poate determina doar un stadiu
al vulnerabilită ții componentei antropice, la un anumit tip de hazard geomor fologic.
Dintre metodele de ierarhizare a riscului, cele mai utilizate sunt Metoda Champenoise și
Metoda Modeneză (Irimu ș, 2006).
Metoda Champenoise are la baza ierarhizării sau gradării riscului stările calitative și
cantitative ale hazardului, ea stând la baza produc ției de hăr ți ZERMOS; analiza stărilor calitative
conduce la conturarea a trei categorii de risc (Irimu ș, 2006):
Risc înalt (culoare de reprezentare: ro șu) cuprinde areale ce au fost anterior afectate de
alunecări de teren; areale cu alunecă ri active sau vechi, reactivate momentan; areale
predispuse surpărilor și prăbu șirilor iminente; arii seismice active. Aceste areale prezintă
semne de activare sau de activitate cel pu țin o dată într -o perioadă de 5 ani.
Risc mediu (culoare de reprezentar e: portocaliu) cuprinde areale cu alunecări vechi,
inactive, prezentând instabilitate poten țială; mi șcări difuze, superficiale, cu volum mic.
Prezintă factori de stabilitate defavorabilă.
Risc nul sau slab (culoare de reprezentare: verde) sunt considerate areale stabile, unde nu
au fost identificate deplasări și unde nu există factori de instabilitate. În această categorie
de risc sunt înscrise și arealele unde subzistă incertitudinea asupra stabilită ții. Acestea sunt
reprezentate în aceea și culoare, dar nu anțate cu rezerve.
1.2.2 Analiza riscului asociat eroziunii solurilor
O mare varietate de modele sunt disponibile pentru evaluarea riscului de eroziune a solului.
Modelele de eroziune pot fi clasificate în mai multe moduri. Se poate face o clasificare bazată pe
perioada de timp pentru care un model poate fi folosit (Grimm et. al., 2002): unele modele sunt
concepute pentru a prevedea pierderile de sol anuale pe termen lung, în timp ce altele prezice
pierderile de sol în timpul unei furtuni (bazate pe evenimente). Alternativ, se poate face o distinc ție
între modelele concentrat e care prezic eroziunea la un singur punct, și modele distribuite spa țial.
O altă clasificare este cea dintre modelele empirice (statistice) și cele fizice. Alegerea
pentru un anumit model depinde în mare măsură de scopul pentru care este destinat, de date le
disponibile, timp și bani (Grimm et. al., 2002).
O serie de probleme apar atunci când modelele cantitative sunt aplicate la o scară regională
sau mai mare. În primul rând, cele mai multe modele de eroziune au fost dezvoltate pentru
modelarea unor parcel e sau câmpuri arabile, cu un rezultat punctual al cantită ții de sol rezultate în
urma eroziunii. Este dificil ca atunci când aceste modele sunt aplicate la o scară mică (de ex. celule
raster cu rezolu ția de 50m) să se poată ob ține un rezultat exact. De as emenea, la scară regională
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
11
este aproape imposibil să fie determinate cu precizie datele de intrare în model – precum parametrii
de sol și de vegeta ție – prin măsurători directe pe teren. În acest caz, parametrii de intrare în model
sunt aproxima ți prin aco rdarea unor valori celulelor raster, aceste valori fiind mult mai pu țin exacte
decât cele ob ținute prin măsurători directe în teren.
Modelele de eroziune aplicate la scară regională vor produce în primul rând o vedere
generală asupra diferen țelor de suscep tibilitate la eroziune în arealul studiat și mai pu țin o estimare
a unor rate precise de eroziune în puncte individuale. Din acest motiv, cel mai important aspect în
ceea ce prive ște alegerea modelului de eroziune potrivit ține de cantitatea și de calitate a bazei de
date. Un model sofisticat nu poate fi aplicat în regiuni unde nu sunt suficiente date disponibile,
deoarece rularea modelului s -ar putea face doar prin acordarea de constante acelor factori fără date
disponibile. În acest fel, rezultatele ar fi mai slabe decât dacă am aplica un model simplu pentru
care în schimb avem date disponibile (De Roo, 1993).
Probabil cea mai mare problemă legată de modelele de eroziune este validarea rezultatelor
acestora. La o scară regională, nu există posibilitatea com parării rezultatelor modelării cu pierderea
reală de sol în urma eroziunii.
1.2.3 Analiza riscului asociat alunecărilor de teren
În realizarea hăr ților de risc se identifică mai multe etape marcate de hăr ți intermediare:
harta hazardului studiat, harta vulnerabilită ții care include gradul de pierderi posibile și în final
harta riscurilor, cu categorii adaptate fiecărui tip de hazard în parte (Irimu ș, 1997).
În func ție de cerin țele beneficiarului și de motivul pentru care se face evaluarea
riscului, în v ederea realizării acestor hăr ți ca elemente sintetice, se determină o serie de aspecte
metodologice. Dintre acestea, într -o etapă ini țială se eviden țiază selec ția scării, care la rândul ei
impune abordarea sau metodologia de studiu ulterioară, (Bell, Glade , 2004) cu un spectru larg de
rezultate posibile, de la vag spre foarte precis. Astfel se identifică trei tipuri de abordări: calitative,
cantitative și semi -cantitative (Guzzetti et. al., 1999; Lee și Jones, 2004; van Westen et. al., 2006;
Fell et. al., 2008 ș.a.), alegerea dintre acestea depinzând de acurate țea dorită a rezultatelor, de
natura problemei și de compatibilitatea cu calitatea și cantitatea datelor disponibile (Dai, Lee,
2002).
Abordarea calitativă se poate utiliza în oricare etapă din evalua rea riscului și
utilizează în principiu estimări subiective, realizate pe baza inventarelor cu alunecărilor de teren
(van Westen et. al., 2006; Galli et. al., 2008; Guzzetti et. al., 2012 ș.a.), care reprezintă deseori
punctul de plecare pentru celelalte m etode. Prin intermediul lor se poate aprecia distribu ția spa țială
a alunecărilor, se poate diferen ția între cele active și inactive, harta astfel rezultată reprezentând o
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
12
formă simplificată a unei hăr ți calitative a hazardelor. În plus, analiza euristică r eprezintă o
abordare calitativă bazată pe criterii descriptive stabilite de exper ți și scoruri oferite de ace știa pe
baza cunoa șterii directe a proceselor, a cauzelor acestora și a caracteristicilor ariei de studiu
(Carrara et. al., 1992).
În cazul combinării hăr ților calitative, factorii se clasifică și se bonitează înainte de
combinare (ex. H.G. 447/2003), iar rezultatele se grupează într -o serie de clase care indică nivelul
relativ al hazardului, vulnerabilită ții sau al riscului: mic, mediu, mare, foarte mare. Acest lucru
permite compararea unor riscuri diferite sau nivelul aceluia și risc în areale diferite, dar în acela și
timp poate con ține toate sursele de erori dependente de o abordare subiectivă, de pregătirea celui
care prelucrează datele și de cunoa șterea ariei de studiu, de aceea abordarea calitativă trebuie
utilizată cu responsabilitate (Lee, Jones, 2004; Fell et. al., 2008). Cu toate acestea, abordarea
calitativă prezintă avantajul unei percep ții sistemice a spa țiului geografic studiat. Ea poate permite
stabilirea de interdependen țe perceptibile mai u șor prin ra ționament euristic și cunoa ștere
nemijlocită a fenomenului analizat, prin care se pot prevedea procese care nu sunt vizibile din
simpla analiză cantitativă a datelor de intrare în car e se poate pierde din vedere dinamica de
ansamblu a ceea ce este analizat.
Abordarea cantitativă include ca metode specifice analiza statistică și analizele
bazate pe procese sau analizele numerice și au ca rezultate valori exacte sau intervale de valori
care indică probabilită ți de producere, costuri, număr de elemente afectate etc. (van Westen et. al.,
1997, 2006; Lee, Jones, 2004; Bell, Glade, 2004; Brenning, 2005; van Westen et. al, 2006; Fell et.
al., 2008; Bonachea et. al., 2009, ș.a.).
În studiul s usceptibilită ții de producere a alunecărilor de teren, analiza statistică este
cea mai utilizată metodă și porne ște de la ipoteza că o anumită combina ție de factori care au cauzat
în trecut o alunecare de teren vor ac ționa în mod similar și în viitor, aces t lucru permi țând realizarea
de previziuni ale arealelor care pot fi afectate în viitor de aceste procese, pe baza analizei statistice
a rela țiilor dintre alunecările de teren existente și factorii lor cauzatori (Guzzetti et. al., 1999;
Crozier, Glade , 2005). Analiza statistică multivariată de tipul regresiei logistice contracarează
subiectivitatea din cartarea manuală proprie abordării calitative prin corelarea acestor factori cu
alunecările de teren (Carrara et. al., 1995), dar este limitată în acela și timp de caracterul său pur
empiric, astfel că rezultatele nu pot fi extrapolate în afara arealului de studiu (Dietrich et. al., 2001).
Nu în ultimul rând, analizele numerice și cele bazate pe procese, denumite și metode
deterministe, pornesc de la legi și modele fizice care descriu stabilitatea versantului. Rezultatele
sunt previziuni cantitative cu privire la stabilitatea versantului, exprimate cu preponderen ță prin
factorul de siguran ță (Factor of Safety ). Avantajul acestor analize constă în posibilit atea de a ob ține
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
13
informa ții importante despre cauzele care produc alunecări de teren prin investiga ții geotehnice
locale și modelări ale evolu ției proceselor pe baza parametrilor măsura ți (Carrara et. al. 1992; van
Westen et. al., 1997; Moon, Blackstock, 2 004; Godt et. al., 2008 ș.a.), însă necesită o cantitate
mare de date provenite din măsurători în teren și este limitată din acest punct de vedere la areale
restrânse (van Westen, 1997).
La nivelului întregului proces de evaluarea a riscului aceste metode se pot combina
în func ție de datele disponibile, rezultând o abordare semi -cantitativă, care poate să utilizeze atât
metode cantitative, cât și calitative în estimarea riscului și a componentelor sale (Lee, Jones, 2004).
Tabelul 1.1. Scara de analiză și abordările calitative și cantitative în analiza riscului la alunecări de teren.
Scara Metode calitative Metode cantitative
Inventar Analiză
euristică Analiză
statistică Analiză
numerică și
bazată pe proces
< 1:10.000 Da Da Da Da
1:10.000 –
1:100.000 Da Da Da Probabil
1:100.000 –
1:500.000 Da Da Probabil Nu
>1:750.000 Da Da Probabil Nu
(Sursa: Glade și Crozier, 2005, pg. 87)
Tabelul 1.1 ilustrează modul în care scara de analiză influen țează selec ția abordării
metodologice în func ție de relevan ța rezultatelor și de erorile asociate fiecăreia. Această corelare
a fost realizată pentru procesele de deplasare în masă, însă pot fi aplicate și altor fenomene
extreme.
1.3. Eroziunea – definire și clasificare
1.3.1. Definire
Sunt două tipuri majore de eroziune, mai exact, cea naturală și cea antropică. Acestea sunt
în contrast prin modul de îndepărtare a solului. Incapacitatea de a distinge între ele a contribuit la
indiferen ță, fără a recunoa ște cât de important este să cunoa ștem capacitatea distructivă a eroziunii
și programele de conservare a solurilor (FAO, 1965).
Eroziunea naturală este un proces natural, reprezentând eroziunea în mediul ei
fără a fi influen țată de om. Este un proces natural de nivelare a suprafe țelor de relief. Procesele
erozionale sunt dependente de climat și alți factori de mediu și este cauzată de ac țiunea vântului și
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
14
a apei. Eroziunea naturală ac ționează asupra tuturor formelor pozitive de relief. Cauzele principale
ale eroziunii sunt: apa, vântul, v ariațiile de temperatură, gravita ția și ghe țarii, acestea fiind
responsabile pentru modelarea actuală a reliefului. Eroziunea naturală este responsabilă atât pentru
formarea solului cât și pentru erodarea acestuia. Rata acestei eroziuni, combinată cu proce sul
complex de formare a solului, determină în mare ce fel de sol s -a format și distribu ția acestuia pe
suprafa ța Terrei (FAO, 1965).
Eroziunea solului (numită și eroziunea antropică – FAO, 1965) se suprapune peste cea
naturală și este influen țată de activită țile întreprinse de om care au schimbat acoperirea naturală
și condi țiile solului, precum practicile agricole sau defri șările. Factorul antropic amplifică
eroziunea naturală (Morgan, 1996).
Eroziunea antropică este rezultată din activită țile omu lui în pregătirea solului pentru
agricultură, zone construite, industriale etc. Dar în acest fel are capacitatea de ai controla apari ția.
Acțiunea apei și a vântului sunt cauzele principale ale accelerării eroziunii (FAO, 1965).
Formele pe care le îmbracă procesele de eroziune pornesc cu eroziunea stropilor de
ploaie (pluviodenuda ție), continuă cu spălarea de suprafa ță, eroziunea concentrată, eroziunea
toren țială și sfâr șesc cu sedimentarea. Formele erozionale sunt: șiroaiele, rigolele, oga șele și
ravenele , acestea fiind descrise în continuare.
1.3.2. Clasificare
a) Eroziunea de suprafa ță
Spălarea de suprafa ță (sheet erosion) este un proces cauzat de scurgerea de suprafa ță, doar
în cazul în care "scurgerea de fapt este concentrată în mai multe pârâia șe mici de apă" ( Toy et. al.,
2002). Scurgerea superficială este de frecven ță foarte mare dar o magnitudinea foarte scăzută, și
astfel, se produce pe întreaga suprafa ță dintre rigole (Hogg, 1982). Această zonă mai este denumită
și zona între -șiroaie (inter -rill) iar eroziunea care apare aici este definită ca o eroziune inter -șiroaie
(Toy et. al., 2002). Spălarea de suprafa ță și eroziunea între -șiroaie sunt, prin urmare, folosite ca
sinonime în acest context.
Acesta ac ționează mai mult sau mai pu țin la îndepărt area unui strat sub țire de sol dintr -o
zonă cu pantă. Este un tip de eroziune greu de remarcat, pentru că, cantitatea totală de sol îndepărtat
de o viitură este de obicei mică. Dar după o perioadă de timp aceasta poate ajunge la o cantitate
semnificativă ( FAO, 1965).
Dovada spălării de suprafa ță se poate observa atunci când pe sol apar petece de o culoare
deschisă. Culoarea închisă care a fost odată prezentă, caracteristic materiei organice, s -a pierdut
prin eroziune, lăsând la vedere solul deschis și cu d eficit în materie organică. Schimbarea aceasta
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
15
înseamnă scăderea productivită ții și cre șterea costurilor în refacerea terenurilor. Scăderea
productivită ții și creșterea costurilor sunt într -o rela ție directă nu numai cu eroziunea dar și cu
calitatea solului expus după eroziune.
Doua tipuri de eroziune sunt implicate în scurgerea de suprafa ță. Primul, implică
particulele de sol sunt desprinse din corpul principal și în al doilea, particulele sunt transportate
din locul originar. Particulele de sol sunt desprinse în mare parte de stropii de ploaie. Acest proces
de desprindere se nume ște pluviodenuda ție.
Stropii de ploaie desprind material la impactul cu suprafa ța solului. Cei mai mari stropi
ating viteza terminală de 10 ms-1 de abia după 10 metri de căd ere liberă. Dacă precipita țiile sunt
interceptate de vegeta ție, stropii de ploaie lovesc solul la viteze mult mai mici, generând astfel un
impact mult mai redus (Gobin et. al., 2001). O picătură de ploaie căzută pe un sol umed formează
un crater. Acesta es te înso țit de un suflu care saltă apa și solul în aer în jurul craterului format
anterior. Particulele de sol se ridică în aer până la 60 de cm și simultan se deplasează pe orizontala
150 cm. Pe terenurile înclinate mai mult din jumătate din solul din plu viodenuda ție se deplasează
în jos pe pantă. Stropii de ploaie atunci când cad în succesiune rapidă și lovesc solul pe toată
suprafa ța acestuia, este u șor de vizualizat cum solul este supus la desprindere și înăl țare.
Impactul stropilor de ploaie are și rolul de a desface agregatele de sol în particulele
constituente ale solului. Aceste particule sunt mai apoi re -depozitate între agregate formând cruste
de sol ce închid suprafa ța și limitează infiltra ția prin umplerea macro -porilor dintre agregate
(Gobin et. al., 2001). Aceste cruste fac ca suprafa ța solului să fie mult mai rezistentă la eroziune,
dar cea mai mare importan ță a lor rezidă în cre șterea scurgerii apelor provenite din ploile toren țiale.
Când apa căzută este mai multă decât rata de infiltrare, aceasta începe să curgă pe pantă.
În acest moment se trece la a doua formă de eroziune și anume transportul . Apa curgătoare prinde
particulele deprinse în pluviodenudare și le transportă. Apa curge î ntr-un strat sub țire. Acesta se
nume ște spălare de suprafa ță și poate provoca pierderi semnificativ e de sol într -o anumită zonă.
Puterea de erodare și transport a spălării de suprafa ță sunt func ții ale adâncimi și vitezei
curgerii pe anumită suprafa ță, forma și densitatea particulelor de sol. Studiile arată că mi șcarea
maximă a particulelor de sol apare când adâncimea scurgerii este aproape egală cu diametrul
particulelor.
Șiroirea (rill erosion) este procesul cauzat de concentrarea scurgerii de suprafa ță.
Scurgerea de suprafa ță apare atunci când suprafa ța solului este netedă și cu o pantă uniformă.
Acest lucru se întâmplă rar atunci când este vorba de terenuri arabile. În aceste situa ții tendin ța
solului este de a avea zone joase și ridicate, sunt iregul arități între bulgării de sol și agregatele de
diferite mărimi, și există și iregularită ți datorită modului în care a fost arat terenul. Prin urmare, în
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
16
timp ce apa provenită din ploi se acumulează, se concentrează în arealele mai joase și începe să
curgă, pe urma căilor mai pu țin rezistente. Astfel, suprafa ța de scurgere care con ține particule în
suspensie sunt transformate în șiroaie sau rigole, care sunt definite ca fiind destul de mici pentru a
putea fi îndepărtate prin arat (FAO, 1965). Nu există o tr ecere bruscă între sfâr șitul scurgerii de
suprafa ță și începutul șiroirii.
Șiroaiele apar atunci când apa are o suprafa ță definită de curgere. Variază în mărime, de
la cele foarte mici la cele u șor observabile. Sunt șănțulețe adânci de câ țiva cm și cu o l ățime ceva
mai mare decât adâncimea (Posea et. al., 1976). Numărul de șiroaie dintr -o anumită zona variază,
în mare parte datorită iregularită ților suprafe ței solului și vitezei scurgerii. Când șiroirea s -a
instalat, spălarea de suprafa ță se va retrage în zonele mai line dintre șiroaie. Acolo unde terenurile
sunt cultivate, astuparea șiroaielor se face cu u șurință odată cu arătura. Astuparea celor mai multe
șiroaie se face și prin procesul de anastomozare; spre sfâr șitul ploii, apa scade ca debit și depune
praful cărat, chiar în corpul șiroaielor, astupându -le (Posea et. al., 1976).
Rigolele au o adâncime cuprinsă între câ țiva cm și 20 – 30 cm. Ele marchează trecerea de
la eroziunea de suprafa ță la eroziunea de adâncime, prin faptul că ele încă pot fi nivelate prin
arătură (Macovei, 2010).
Desprinderea și transportul particulelor este mai mare în șiroire decât în spălarea de
suprafa ță. Aceasta datorită accelerarea vitezei apei. În șiroaie, desprinderea particulelor de sol este
data mai ales de apa curgătoare și nu datorită pluviodenudării ca în cazul spălării de suprafa ță.
Cantitatea de particule desprinse de apa curgătoare este propor țională cu pătratul vitezei. Astfel,
daca viteza crește cu 30 cm/s ceea ce e comună cu spălarea de suprafa ță, la 60 cm/s, desprinderea
particulelor de sol cre ște de 4 ori. Capacitatea apei de a transporta particulele de sol variază doar
de la a cincea putere a vitezei. Astfel, cre șterea vitezei de la 30 cm/s la 60 cm/s cre ște puterea de
transport de 32 ori (FAO, 1965).
Șiroirea este cea mai puternică la viituri pe soluri cu caracteristici de scurgere foarte mari
și unde solul de suprafa ță se erodează u șor. Rigolele îndepărtează în timp ce se adâncesc, de la
solul de suprafa ță până ajunge în subsol în timp ce spălarea de suprafa ță îndepărtează doar stratul
de la suprafa ță.
b) Eroziunea de adâncime
Atunci când rigola nu mai poate fi nivelată prin arătură, ea se va transforma într -un făga ș
mai adânc pe car e fierul plugului nu îl mai poate nivela (Macovei, 2010).
Ogașele se formează adesea pe șanțuri sau urme formate pe traseul unor utilaje sau
mijloace de transport (FAO, 1965).
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
17
Rata de formare a oga șelor este în rela ție strânsă cu viteza apei de scurgere. Formarea
acestora depinde de cantită ți mari de apă care să faciliteze desprinderea și transportul particulelor
de sol. Rata de eroziune pentru oga șe este mai departe condi ționată de caracteristicile solului,
mărimea și forma acestora și panta în canal. Fo rmarea oga șelor rezidă dintr -o multitudine de
procese care pot apărea ca proces singular sau toate deodată (FAO, 1965). Ele sunt:
1. Eroziunea liniară, dată de parcurgerea apei pe fundul sau pe păr țile laterale ale oga șului
plus materialul abraziv (particule de sol sau detritus) transportat de apă.
2. Eroziunea regresivă la capul oga șului care taie înapoi în zona fără oga ș.
3. Surparea solului de pe marginile oga șului, cauzat de ac țiunea de lubrifiere a infiltra țiilor,
alternarea înghe țului și dezghe țului sau submi narea prin curgerea pe canal.
În profil longitudinal, oga șul își păstrează traseul pantei pe care și-a croit drum. Are, de
obicei, profilul transversal în V mai închis, iar în terenurile mai moi în formă de U. De regulă sunt
curgeri liniare, dar pe versan ții neuniformi pot avea și forme sinuoase. În func ție de mărimea lor
se pot separa următoarele tipuri de oga șe (Macovei, 2010): mici, între 0,3 și 0,5m; mijlocii , între
0,5 și 1m și mari , între 1 și 2m.
Ravenele au adâncimi ce încep de la 2m, adică de acolo unde oga șul pătrunde în rocă și
poate ajunge la câ țiva zeci de metri adâncime.
Există diferen țe în mărime datorate loca ției în care apar ravenele, vârsta etc. Sec țiunea
transversală a ravenelor poate fi în for mă de V sau U. Cea în forma V apare acolo unde subsolul
este rezistent, cu textură fină sau rezistentă, iar cea în formă de U se află în zone cu loess și văi
aluviale unde și solul și subsolul sunt u șor erodabile. În aceste condi ții canalul de curgere
prăbușește malurile rezultând pere ți verticali și o sec țiune transversală cu forma de U. Este comun
să aflăm ambele forme de sec țiuni în acela și canal (FAO, 1965).
Ca și păr ți componente putem deosebi (Macovei, 2000): vârful ravenei sau partea
superioară, cu a brupturi accentuate, în permanentă transformare datorită agresivită ții cu care ea
înaintează spre amonte; malurile ravenei , puternic povârnite și lipsite de vegeta ție în faza ini țială,
supuse unei intense spălări și surpări; fundul ravenei, plin de neregu larită ți, cu căderi în trepte și
îngrămădiri de material surpat de pe maluri.
Eroziunea lucrează activ în toate cele trei păr ți ale ravenei, însă în moduri diferite. La vârful
ravenei se înregistrează activitatea cea mai intensă numită eroziune de obâr șie. Aceasta se
intensifică mai ales când pe panta din susul ravenei există anumite drumuri de căru țe adâncite sau
șanțuri care dirijează scurgerile de apă în mod concentrat spre vârful ravenei (Macovei, 2000). Pe
fundul ravenei se produce eroziunea de fund , respectiv eroziune și transport sub ac țiunea șuvoiului
de apă. Pe malurile ravenei, atunci când există un povârni ș complex, se produc șiroiri de mal, care
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
18
cu timpul se pot dezvolta prin concentrare formând mici ravene de mal . Prin înaintarea acestora
se fac e trecerea de la ravena simplă la cea complexă, denumită ravenă ramificată. Acest tip de
ravenă reprezintă un stadiu de trecere spre valea toren țială.
1.4. Alunecările de teren – definire, clasificare, caracteristici
1.4.1. Definire
Alunecările de teren fac parte din grupa mai largă a mi șcărilor în masă manifestate prin
deplasarea pe pantă prin ac țiunea gravita ției a unor materiale fără interven ția directă a unui agent
de transport. Alunecările de teren reprezintă procese de modelare a versan ților sub ac țiunea
gravita ției, produse pe o suprafa ță de alunecare, sau un plan de alunecare cu for țe de forfecare
intense, (Cruden, Varnes, 1996).
1.4.2. Clasificare
Alunecările de teren sunt clasificate de aceea și autori în func ție de activitate în: active,
reacti vate, suspendate, inactive (latente, abandonate, stabilizate și relicte) și după complexitatea
procesului în singulare, multiple și succesive.
După forma suprafe ței de alunecare, Varnes (1984 ) diferen țiază între alunecări rota ționale,
cu suprafa ța de alun ecare concavă, aproape circulară, și transla ționale, cu suprafe țe de alunecare
plane, la care se adaugă cele compuse, cu caracteristici combinate ale primelor două. Acestea din
urmă mai sunt numite și mixte și pot prezenta la partea superioară a versantulu i o suprafa ță de
alunecare circulară continuată spre aval cu suprafe țe plane, acest tip de alunecare mixtă apărând
de obicei la delimitarea dintre deluvii și roca de bază.
Alunecările de tip rota țional (fig. 1.1), care prezintă o suprafa ță de alunecare concavă
(Rădoane et. al., 2001) sau circulară, prezintă o ridicare a corpului alunecării până la producerea
de inversiuni de pantă, în plus re țeaua de drenaj a versantului este întreruptă (Crozier, 198 9),
aspect u șor de observat prin dezvoltarea vegeta ției hidrofile între valurile de alunecare, acolo unde
apar izvoare sa u acumulări de apă (Varnes, 1984 ). Înclinarea arborilor sau a stâlpilor sunt de
asemenea indicatori ai unor mi șcări rota ționale care modifică axa verticală a acestora, astfel o
înclinare spr e amonte se produce în zona capului alunecării unde are loc și inversiunea de relief,
pe când înclinarea înspre aval este specifică obiectelor sau arborilor deplasa ți prin împingere de
către fruntea alunecării.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
19
Fig. 1.1. Schema unei alunecări rota ționale (după Cruden și Varnes, 1996)
Spre deosebire de mi șcările rota ționale, cele de transla ție (fig. 1.2) produc deformări mai
vizibile ale masei deplasate, în care apar crăpături și cutări, și se pot dezvolta pe lungimi mai mari
decât adâncimea acestor a, în func ție de lungimea versantului, pe o suprafa ță de alunecare plană.
De asemenea sunt marcate de formarea unui graben între zona de desprindere și capul alunecării,
vizibil mai ales în faza de activitate.
Fig. 1.2. Schema unei alunecări de transla ție (după Cruden și Varnes, 1996)
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
20
În literatura română, Posea (2005) precizează că dintre modalită țile de diferen țiere, cea pe
baza căreia se poate realiza ordonarea alunecărilor de teren se face după tipul și adâncimea
structurilor afectate și stadiul de e voluție, însă include și forma rezultată (tabelul 1.2).
Tabelul 1.2. Clasificarea alunecărilor de teren după adâncimea și tipul structurilor afectate.
După adâncimea structurilor afectate După forma alunecării
Superficiale (în pătura de alterări) cuiburi, lenticulare, brazde etc.
Puțin adânci (3 -8 m, în argile și marne) limbi, lineare, iu ți, valuri mici, delapsive, detrusive, de vale, circuri
de alunecare.
În strate complexe cu argile sau marne în
bază – consecvente (pu țin adânci): în valuri, brazde, monticuli, limbi,
delapsive, detrusive.
– obsecvente : masive, glimei -valuri, lacuri, copâr șae, țiglăi, gruie ți;
prăbu șiri-alunecări; ștrangulate.
– asecvente : limbi, masive, prăbu șiri alunecări.
Versan ți de alunecări – cu alunecări superficiale (în pătura de alterări sau pe argile și marne)
– cu alunecări masive dispuse în trepte, cu aliniamente
vechi evoluate până la stadiul de gruie ți.
Alunecări complexe de vale – alunecări masive zonale de versant, circuri de alunec are la obâr șia
văilor secundare, limbi pe văile secundare;
tăpșane-glacisuri de alunecare pe marginile văii principale.
– alunecări sectoriale și de încălecare pe valea principală,
conuri la gura văii.
Sursa: modificat după Posea, 2005, p. 199.
1.4.3. Cauzele alunecărilor de teren
Factorii care influen țează producerea de alunecări de teren sunt numero și și pot fi clasifica ți
după criterii diverse, însă distinc ția dintre categoriile diferite (de ex. factori naturali vs. factori
antropici) include de asemenea o zonă de suprapunere unde interdependen țele fac delimitarea clară
între ace știa un proces dificil. Cu toate acestea, pentru a putea lua în considerare întregul ansamblu
de factori într -un mod sintetic, trebuie considerată distinc ția dintre factor ii sau cauzele pregătitoare
și cele declan șatoare de mi șcări de alunecare.
Factorii pregătitori (Surdeanu, 1998) plasează un versant într -o stare stabilă, marginal
stabilă sau activ instabilă (Crozier, 1989), în func ție de caracteristicile acestora. Sub a cțiunea
factorilor declan șatori însă, versantul poate trece rapid dintr -o stare în alta până la declan șarea
deplasării. Astfel, factorii pregătitori ac ționează în timp, înainte de producerea alunecării, în mod
activ sau pasiv, constant sau temporar, și includ: for ța gravita țională, panta, substratul geologic,
morfologia versantului, procesele de meteoriza ție, covorul vegetal, activitatea umană, utilizarea
terenurilor ș.a. (Drago ș, 1957; Surdeanu, 1998).
Factorii declan șatori ac ționează înainte de producere a alunecării și o cauzează, trecând
sistemul versantului de la echilibru (stabil) la dezechilibru (instabil), prin depă șirea nivelului prag
de coeziune a depozitelor sau a unghiului de pantă. Ace știa pot fi factori naturali sau antropici:
precipita ții abun dente, cutremure, eroziunea bazei versantului prin inunda ții, excava ții,
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
21
modificarea drenajului natural, explozii, dezrădăcinări masive de arbori, supraîncărcarea
versantului etc. (Drago ș, 1957; Surdeanu, 1998;).
O clasificare a principalilor factori preg ătitori și declan șatori este ilustrată în tabelul 1.3
precizându -se de asemenea și tipul de factori de control care influen țează ac țiunea acestora.
Tabel 1.3. Factori pregătitori, declan șatori și de control ai alunecărilor de teren.
Cauza Factori pregătitori Factori declan șatori Factori de control
Geologia discontinuitatea sau
șistozitatea substratului,
meteoriza ția cutremure, erup ții vulcanice tipul rocii,
discontinuitatea, direc ția
stratelor, diferen ța de
permeabilitate
Clima ploi abundente de lungă
durată, topirea zăpezii, cicluri
înghe ț – dezghe ț precipita ții (intensitate și
cantitate), topirea rapidă
a zăpezii precipita ții (intensitate și
cantitate)
Solul meteoriza ția, proprietă țile
geofizice
ale materialului, tipul de sol,
cicluri de gonflare –
deshidratare, eroziune
subterană nu este cazul satura ția cu apă,
grosimea solului
Vegeta ția modificări naturale ale
vegeta ției (secetă, incendii) nu este cazul tipul vegeta ției
Hidrologia topirea permafrostului,
inunda ții scăderi rapide ale
nivelului freatic,
presiunea apei din pori,
subminarea bazei unui
versant prin erodare rugozitatea albiei,
transportul maselor de
material deplasate,
distan ța albie -versant
Topografie expozi ția versantului,
înălțimea versantului (energia
de relief),
mișcări epirogenetice nu este cazul panta, curbura,
adâncimea fragmentării
Factori
antropogeni defri șări, construc ția de lacuri
de baraj, îndepărtarea bazei
versantului, supraîncărcarea
versantului superior,
irigații, minerit, mi șcări
artificiale (explozii), scurgeri
de apă supraîncărcarea
versantului, sec ționarea
versantului, îndepărtarea bazei
versantului, mi șcări
artificiale (explozii) construc ții antropice,
baraje, modificări ale
albiilor
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
22
Capitolul 2. Cadrul natural
2.1 Localizare
Arealul studiat este situat în zona centrală a unității administrativ teritoriale a Municipiului
Baia Mare, într -o zonă muntoasă amonte barajului de acumulare Firiza , de-a lungul văii Firiza .
Acesta se învecinează la Nord cu satul Blidari, la Sud cu cartierul Ferneziu, la Vest cu comuna
Desești și la Est cu Orașul Tăuții -Măgherăuș.
Fig. 2.1 – Localizarea arealului studiat
2.2 Relief
Munții Igniș ocupă o suprafață extinsă între Pasul Huta (nord -vest) și Pasul Gutin (sud –
est). Unitățile înalte (Platoul Izvoarele și Munții Pietroasa) se detașează net de peisajul adiacent
prin abrupturi bine pronunțate de 100 – 400 m. Platoul Izvoarele reprezintă cea mai înaltă și întinsă
subunitate din perimetrul munților Igniș . S-a format în urma scurgerilor succesive de lave ale
vulcanilor apropiați : Igniș – 1307m, Rotunda – 1240m, Pleșca – 1292m, cei mai înalți din masiv
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
23
(Mac, Budai, 1992). Munții Pietroasa reprezintă o subunitate puțin extinsă dar înaltă (Vf. Pietroasa
– 1200m, Muntele Mic – 1012m) cu abrupturi pronunțate față de toate subunitățile din jur (200 –
600m).
Munceii Băii Mari ocupă compartimentul sudic și sud-vestic al Munților Igniș , alcătuind o
treaptă mai coborâtă și fragmentată, unde altitudinile nu depășesc 900 m, ex, Vf. Ostra – 825m.
Peisajul este dominat de prezența conurilor vulcanice de pe latura sudică: Iricău – 636m, Dealul
Crucii – 501m, Dealul Florilor – 378m. În interiorul muntelui se delimitează câteva b azinete
depresionare (Posea, et. al., 1980), cum sunt Chiuzbaia, bazinetele Blidar, Firiza (fig. 2.2) (de pe
valea Firiza), Băița și Ulmoasa (pe valea Băița ).
Fig. 2. 2 – Unitățile de relief
2.3 Hidrografia
Hidrografia arealului studiat este reprezentată de valea Firiza (fig. 2.3) care își are izvorul
la confluența braț elor Rastoșa și Valea Șturului la altitudine de 679 m, și are ca afluent (de stânga)
Valea Neagră care își are izvoarele în munții Gutâi la o altitudine de 887 m . (Institutul de
Meteorologie și Hidrologie – Rîurile României – București 1971 )
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
24
Fig. 2. 3 Rețeaua hidrografică principală
2.4 Soluri le
În arealul studiat se află două tipuri de soluri , ambele au ca și caracteristică comună, apariția
la altitudini înalte. Ele sunt Andosolul și Districambosolul andic (fig. 2.4).
Andosolurile se întâlnesc la altitudini cuprinse intre 1000 -1800 m in munții vulcanici din
Carpații Orientali . Ele se mai form ează si in alte zone montane unde stratul litologic de suprafața
este alcătuit din tufuri vulcanice sau alte roci eruptive cu un conținut ridicat de minerale care se
alterează ușor. (Florea, Muntean 2003)
Clima unde se găsesc răspândite aceste soluri este f oarte umeda si rece cu precipitații medii
anuale cuprinse intre 800 -1200 mm, cu temperaturi medii care oscilează intre 3 -8°C. Regimul
hidric este percolativ repetat, iar indicele de ariditate este mai mare de 75.
Vegetația naturala este alcătuita din pădur i de fag, amestec de fag cu molid, iar in etajul
subalpin ele s -au format sub o vegetație de Vacci -nium myrtillus (afin), Juniperus sibirica
(ienupăr) si o vegetație de pajiști.
Relieful este puternic fragmentat fiind cel specific zonei montane, respectiv culmi, versanți
cu diferite inclinări si expoziții, platforme înalte etc. Drenajul extern este bun ceea ce determina
intensificarea proceselor de eroziune hidrica mai ales pe terenurile unde pădurile au fost defrișate.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
25
Districambosolurile se întâlnesc pe suprafețe mari pe etajul montan inferior (500 -1300 m
altitudine). Materialul parental al districambosourilor este bogat in elemente bazice si provine din
roci magmatice bazice, roci metamorfice si sedimentare . S-au format in climat temperat montan
caracterizat prin temperaturi medii anuale de 6 -80 C, precipitații de 600 -800 mm anual, valori ale
evaporației potențiale sub 500 mm si regim hidric percolativ. (Florea, Muntean 2003)
Vegetația aparține etajului pădurilor de foioase (gorun , fag), rar ames tec de fag si conifere.
Vegetația ierboasa este formata din asociații in care predomina iarba vântului (Apera spica venti ).
Materialul parental bogat in elemente bazice, rocile compacte care depun rezistenta la solificare si
formele de relief puternic incli nate care favorizează eroziun ea, mențin solul într-un stadiu mai
puțin avansat de evoluție .
Fig. 2. 4 – Solurile
2.5 Vegetație și faună
Pădurile ocupa 76,83 % din suprafața administrativa a localității. Trecerea de la pădure
spre pășune sau teren cultivat este de obicei delimitata de o liziera de arbuști cu specii ca alunul,
socul, cornul, cal inul, sângerul, lemnul câinesc. Suprafața fondului forestier din raza municipiulu i
Baia Mare este de 17.860,5 ha suprafața care comparativ cu ponderea de 41,7 4 % suprafa ța
împădurita la nivel județean și 26,7 %, la nivel național .
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
26
În compoziția de ansamblu a arboretelor predomin a fagul 72% alături de care mai participă
molidul 12%, gorunul 5%, carpenul 3%, diverse tari 6% și diverse rășinoase 2%.
Fauna din spațiul geografic băimărean cuprinde aproape toate speciile valoroase
cinegetic cunoscute in zona carpatica,: cerbul, căpriorul, lupul, vulpea, iepurele, jderul, veverița.
Aceste specii sunt frecvente în zona pășunilor mon tane alpine. Păsările sunt bine reprezentate mai
ales în locurile unde predomina pădurea de fag, mai bine conservata în ciuda defrișărilor masive,
prin: ierunca, porumbel d e scorbura, huhurezu mare, uliu porumbar, bufniță, șoimul.
În apele de munte trăiește: lostrița, păstrăvul, s cobarul; iar în apele de șes se întâln esc
cleanul dungat și babetele. Fauna ocrotita este reprezentata prin 10 specii, respectiv: Corbul,
Rândunica, Șorecarul comun, Gaia Roșie, Huhurezul de pădure, Rasul, Ursul carpatin, Cerbul
carpatin, Căpriorul și Lupul. (P.U.G Baia Mare)
2.6 Clima
La stația meteorologică Baia Mare, situată la o altitudine de 216 m (PUG Baia Mare, 2011)
media anuală a precipitațiilor este de 894,8 mm/an (calculată pentru perioada 1961 – 2011).
Această valoare este motivată de situarea Depresiunii Baia Mare în NV -ul României, sub
influenta circulației vestice și în vecinătatea Munților Gutâi, care determină ascensiunea maselo r
de aer și apariția formațiunilor noroase de tip convectiv. Din acest motiv cantitatea medie de
precipitații crește dinspre vest (circa 600 -700 mm/an) spre est (circa 1.500 mm/an – Atlasul
climatologic al R.S.R, 1966; Covaci, 2005). Numărul mediu anual al zilelor cu cer acoperit este
de circa 144 zile, înregistrându -se un maxim de 21 zile în luna decembrie, când nebulozitatea
atinge valorile maxime – 8,4 zecimi – în timp ce media anuală este de 6,3 zecimi, iar minimul
nebulozității se înre gistrează în luna octombrie cu 4,8 zecimi (Studiul aero -climatologic al
aeroportului Baia Mare, 19761). Plafonul de nori de deasupra municipiului Baia Mare se
situează în general la 800 -1200 m.
Din punct de vedere termic, arealul depresiun ii Baia Mare se încadrează în climatul
continental moderat, cu ierni blânde și temperaturi atenuate în lunile de vară. Astfel, temperatura
medie anuală calculată pentru intervalul 1971 -2000 la stația Baia Mare este de 9,7 °C (PUG
Baia Mare , 2011).
Temperatura medie lunară minimă se înregistrează în ianuarie ( -1,6șC), iar cea maximă în
luna iulie (19,8șC). Astfel, amplitudinea termică medie anuală pentru intervalul 1971 -2000 este
de 21,4șC, iar cea maximă este de 60,9°C (PUG Baia Mare, 2011). Stratul de zăpadă are o
1 *** (1976) Studiul aero -climatologic al aeroportului Baia Mare/ Tăuții Măgheruș , Institutul de meteorologie și
hidrologie, Secția de studii și cercetare pentru prevederea timpului, disponibil online:
http://www.baiamareairport.ro/studiu -climatologic/
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
27
durată medie de circa 109 zile/an și se instalează îndeosebi între lunile noiembrie și martie
(PUG Baia Mare, 2011).
La nivel spațial, în nordul depresiunii se conturează un climat cu nuanțe de adăpost,
caracterizat printr -o frecvență redusă a inversiunilor de temperatură și 100 -120 zile/an cu
îngheț. Temperatura anuală medie scade spre sud și est, unde în arealele deluroase ajunge până la
circa 8°C (Covaci, 2005).
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
28
Capitolul 3 . Evaluarea riscului de producere a alunecărilor
de teren si a ris cului de eroziune superficiala î n cartierul
Firiza folosind tehnici GIS
3.1. Etapa bibliografică
Pentru această etapă am consultat Planul Urbanistic General al Municipiului Baia Mare de
unde am extras informații privitoare la cadrul natural și antropic al zonei studiate, precum și o serie
de baze de date GIS, precum SRTM 2001 sau CLC 2012. Pentru studiul geo logiei am utilizat harta
geologică 1:200.000 Baia Mare iar pentru studiul solurilor am utilizat baza de date a Universității
București. Principalele metode de cercetare au constat în tehnici de analiză spațială în GIS și Excel,
dar și în colectare probe so l pentru determinarea texturii și analiza acestora în laborator.
3.2. Etapa de teren
3.2.1. Inventarierea alunecărilor de ter en și a formelor de eroziune
În cursul lunilor august – septembrie 2016 am început studiul asupra alunecărilor de teren
și asupra eroziunii impulsionată de faptul că alunecările de teren din această zonă sunt puțin
studiate neexistând date concrete despre existența acestora. În cursul mai multor vizite pe teren am
inventariat alunecările de teren produse în apropierea cartierului Firiza, precum și zonele erodate
situate în același perimetru. Formele de eroziune situate la altitudini mai mari au fost cartate de pe
ortofotoplanul din 2006 .
Fig. 3.1 – Spălare de suprafață în versantul stâng al văii Firiza
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
29
Eroziunea produsă de apă, sub diversele sale forme se organizare (picături de apă, scurgere
în pânză, scurgere lineară) este principalul mecanism morfogene tic manifestat în prezent în zona
studiată . Efectivitatea geomorfologică a acestui proces este influențată de o serie de factori, dintre
care o semnificație mai aparte au caracteristicile morfometrice (panta, adâncimea, densitatea
fragmentării, curba) caracteristicile covorului vegeta l și intervenția factorului antropic.
În lanțul munților vulcanici formele de eroziune îmbracă diverse forme, în funcție de
altitudine, pantă și gradul de acoperire cu vegetație. Eroziunea superficială de tipul spălării de
suprafață, șiroaielor și rigolelo r se manifestă în perimetrul pajiștilor montane și subalpine, în
lungul potecilor turistice dar și în zonele defrișate. Ogașele apar frecvent pe traseul fostelor
drumuri de legătură între localități . Formele de spălare de suprafață sunt frecvente pe versan ții
abrupți (fig. 3.1) .
Alunecări de teren în zonele înalte nu s -au întâlnit, motivul fiind prezența andezitului
piroxenic (foarte puțin susceptibil la alunecări de ter en). În planul urbanistic general al
Municipiului Baia Mare, în zona studiată nu este menționată prezența alunecărilor de teren, dar în
urma analizelor mele în teren am cartat prezența mai multor alunecări de ter en superficiale situate
în imediata apropiere a intravilanului , care în unele situații sunt foarte apropiate de casele
locuitorilo r (fig. 3.2). În lanțul munților vulcanici alunecările de teren sunt reduse ca extensie, și
de regulă se limitează la deplasările acumulărilor de grohotiș situate sub versanții abrupți.
Fig. 3.2 – Alunecare de teren în sudul cartierul ui Blidari
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
30
În depozitele coluviale situate de o parte și de alta a văii Firiz a se întâlnesc o
serie de alunecări superficiale de tip translațional (fig. 3.3).
Fig. 3. 3 – Alunecare de teren superficială translațională în sudul cartierului Blidari
Tot în depozitele c oluviale acțiunea pâraielor afluente văii Firiza determină o dinamică mai
accentuată a alunecărilor datorată aportului cvasi permanent de apă (fig 3.4)
Fig. 3. 4 – Alunecări datorate aportului de apă al pâraielor
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
31
La poalele masivului Igniș, în coluviul situat în sudul localității Firiza se întâlnesc frecvente
alunecările superficiale sub formă de valuri de alunecare (fig. 3.5).
Fig. 3. 5 – Valuri de alunecare în sud -estul zonei studiate
În urma identificării formelor de eroziune și a suprafețelor afec tate de prezența alunecărilor
de teren am realizat o hartă ce conține inventarul acestora (fig. 3.6).
Fig. 3. 6 – Inventarierea alunecărilor de teren și a formelor de eroziune
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
32
3.2.2. Colectarea probelor de sol în vederea determinării texturii acestora
În cursul lunii septembrie 2016 a m colectat din teren 12 probe de sol, utilizând o sondă
(fig. 3.7) pentru probe de adâncime medie (0 – 30cm) și un GPS Garmin 76S (fig. 3.8) pentru
localizarea punctelor de probare pe harta (fig. 3.9 ).
Fig. 3.7 – Prelevarea probelor de sol
Fig. 3.8 – Determinarea coordonatelor cu GPS -ul
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
33
Fig.3.9 – Localizarea punctelor de prelevare a probelor de sol
3.3. Etapa de laborator
3.3.1 Determinarea texturii solului
Textura a fost determinată prin metoda umedă -uscată, fiecare probă urmând aceste etape :
Cântărirea a 100 g din proba de sol
Umectarea solului cu 200 ml apă (fig. 3.10)
Fig. 3.10 – Cântărirea și umectarea solului
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
34
Filtrarea probei prin sita de 2 mm pentru eliminarea pietrișului (fig. 3.11)
Fig. 3.11 – Eliminarea pietrișului prin sita de 2 mm
Filtrarea prin sita de 40 µm pentru separarea nisipului de silt și argilă (fig. 3.12)
Fig. 3.1 2 – Separarea nisipului de silt și argilă prin sita de 40 µm
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
35
Decantarea argilei din amestecul silt – argilă prin utilizarea hârtiei de filtru (fig. 3.13)
Fig. 3.1 3 – Decantarea argilei prin utilizarea hârtiei de filtru
Determinarea texturii solurilor s -a făcut prin calculul procentelor corespunzătoare
cantitățilo r determinate d e nisip, silt și argilă (tabel 3.1 ) și plasarea rezultatelor în triunghiul pentru
determinarea texturii solului (fig. 3 .14).
Tabel 3.1. Textura solului
Nr.
proba
Sol.
Dizolvată Nisip Silt Argila Tip
textura
g g % g % g %
Proba 1 102,82 55,79 64,32% 23,7 27,32% 7,25 8,36% Lut nisipos
Proba 2 101 52,83 86,58% 7,38 12,09% 0,81 1,33% Nisip lutos
Proba 3 100,8 68,32 89,88% 6,61 8,70% 1,08 1,42% Nisip
Proba 4 102,20 62 63,63% 6,83 7,01% 28,61 29,36% Lut argilo nisipos
Proba 5 100,25 49,84 66,20% 7,99 10,61% 17,46 23,19% Lut argilo nisipos
Proba 6 101,16 47,53 53,78% 5,73 6,48% 35,12 39,74% Argilă nisipoasă
Proba 7 100,98 56,97 67,03% 4,46 5,25% 23,56 27,72% Lut argilo nisipos
Proba 8 101,05 57,35 64,95% 8,04 9,11% 22,91 25,95% Lut argilo nisipos
Proba 9 100,46 54,72 74,31% 5,02 6,82% 13,9 18,88% Lut nisipos
Proba 10 101,09 52,4 60,46% 4,4 5,08% 29,87 34,46% Argilă nisipoasă
Proba 11 100,98 63,25 73,47% 13,44 15,61% 9,4 10,92% Lut nisipos
Proba 12 100,69 65,42 71,84% 3,37 3,70% 22,27 24,46% Lut argilo nisipos
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
36
Fig.3. 14 – Încadrarea probelor în triunghiul textural
3.4 Analiza susceptibilității la eroziune a solurilor din cartierul Firiza
În ultimii ani, evenimentele severe de precipitații au generat impacturi negative asupra
mediului și ecosistemelor. În special eroziunea solului și sedimentele transportate reprezintă
probleme de mediu în multe țări și prin impactul asupra calității apei. Astfel, au fost generate o
serie de metode pentru a evalua eroziunea solului și cantitatea de sedimente transportată atât din
punct de vedere spațial cât și temporal, în vederea determinării celor mai bune practici de
management în vederea combaterii eroziunii solului. Între acestea, modelarea a fost adese a
utilizată rezultând o serie de programe de modelare a eroziunii solului în lumea întreagă. În ultimii
zeci de ani, aceste modele de calcul a eroziunii solului au fost integrate în sistemele informatice
geografice pentru o mai buna analiză spațio -temporal ă a generării și transportului sedimentelor.
Pentru estimarea riscului de eroziune a solului și elaborarea unor planuri optime pentru
managementul eroziunii solului, mai multe modele de eroziune, cum ar fi Universal Soil Loss
Equation (USLE) (Wischmeier și Smith, 1978), Water Erosion Prediction Project (WEPP)
(Flanagan and Nearing, 1995), Soil and Water Assessment Tool (SWAT) (Arnold et. al., 1998), și
European Soil Erosion Model (EUROSEM) (Morgan et. al., 1998), au fost dezvoltate și utilizate
de-a lungul anilor.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
37
Datele necesare pentru rularea acestor modele diferă într -o oarecare măsură. Dintre aceste
modele, USLE a rămas metoda cea mai practică de estimare a potențialului eroziunii solului și a
efectelor diferitelor practici de ma nagement agricol asupra solului de aproape 40 de ani (Dennis,
Rorke, 1999). Modelul USLE a fost de departe cel mai folosit deoarece datele necesare rulării
acestuia există în cele mai multe țări și este ușor de implementat. Integrarea USLE în GIS pentru
analiza spațio -temporală a eroziunii solului este tot mai răspândită la momentul actual.
Ecuația USLE ( Universal Soil Loss Equation ) este o ecuație empirică proiectată pentru
calculul pierderii medii de sol în terenurile agricole. Această ecuație a fost dez voltată pentru
calculul capacității de detașare a particulelor de sol pe terenuri cu curbură neglijabilă și fără
depuneri de sedimente, și reprezintă pierderea medie a particulelor de sol în timp și pe o anumită
suprafață .. Ecuația (1) are următoarea formă (Wischmeier, Smith 1978):
E = R * K * L * S * C * P (1)
unde:
E (tone/ha/an) = pierderea medie de sol (eroziunea)
R (MJ.mm/ha/oră/an) = factorul de intensitate a precipitațiilor
K (tone/ha/R) = factorul solurilor
LS (fără dimensiune) = factorul topogr afic (lungimea și înclinarea pantei)
C (fără dimensiune) = factorul utilizării terenurilor
P (fără dimensiune) = factorul lucrărilor de prevenire a eroziunii solurilor
Pentru a putea fi integrată în GIS și pentru a putea estima eroziunea pe suprafețe mari,
această ecuație a suferit în timp o serie de modificări de -a lungul timpului, mai ales în ceea ce
privește metoda de calcul pentru factorul LS.
Factorul LS indică faptul că eroziunea crește odată cu lungimea pantei și cu unghiul
acesteia. Valoarea factorului LS este calculată după ecuația (2) (Wischmeier, Smith, 1978).
LS = (ℓ/22,13)m (65.41 sin2β + 4.56sinβ + 0.065) (2)
unde:
ℓ = lungimea pantei în metri
β = unghiul pantei în grade
m = variabilă dependentă de pantă:
0,5 dacă unghiul pantei este mai mare de 2,860
0,4 pentru unghiuri ale pantei cuprinse între 1,720 și 2,860
0,3 pentru unghiuri ale pantei cuprinse între 1,570 și 1,720
0,2 pentru unghiuri ale pantei mai mici de 1,570
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
38
Harta factorului LS poate fi derivată din modelul digital cu elevație utilizând metoda
propusă de către Moore și Burch (1986), în ecuația (3). Lungimea pantei în parcelele experimentale
ale ecuației originale USLE variază de la 10,7 m la 91,4 m, astfel, se recomandă utilizarea unor
lungimi de pantă mai mici de 122 m , deoarece scurgerea în condiții naturale se concentrează în
rigole după o distanță mai mică de 122 m .
(3)
unde:
A = acumularea scurgerii x dimensiunea celulei din rasterul grid
= unghiul pantei în grade
22,13 = lungimea parcelei standard din ecuația USLE
0,0896 = 8,96% sau 5,14 grade reprezentând panta de calcul pentru parcela standard din ecuația
USLE
O formă mai simplă și continuă a acestei ecuații (4) este propusă de Mitasova (1996):
(4)
unde:
LS(r) = factorul LS în punctul r (x,y)
A(r) = aria de acumulare situată deasupra punctului r
b = panta în grade
m (0,6) și n (1,3) = parametrii pentru pante mai scurte de 100m și mai mici de 140.
a0 = 22,1 lungimea parcelei standard din ecuația USLE
b0 = 0,09 = 9% = 5,160 = panta de calcul pentru p arcela standard din ecuația USLE
Mitasova1 propune și o formulă de implementare a acestei ecuații în ArcGIS în ecuația (5):
Pow([flowacc] * resolution / 22.1, 0.6) * Pow(Sin([slope] * 0.01745) / 0.09, 1.3)) (5)
unde:
flowacc ( flow accumulation ) = acumularea scurgerii, derivată din DEM
slope = panta în grade, derivată din DEM
1 http://www4.ncsu.edu/~hmitaso/gmslab/erosion/usle.html consultat la 15 martie 2017
1,3 0.4
0.0896 sin *22.13ALS
n
rm
r r b sin A LS0 0 / / 1 b a m
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
39
Harta factorului LS (fig. 3.15) indică valori ridicate în zonele montane, cu precădere în
arealele situate pe pantele abrupte sin imediata apropiere a văilor . Valorile scăzute zonele de platou
precum și albiile majore ale principalelor râuri.
Fig. 3.15 – Harta factorului LS
Factorul R , de intensitate a precipitaților sau factorul de agresivitate climatică este greu
de calculat pe teritorii întinse ca suprafață utilizând formu la originală. Folosind un număr mare de
date privind intensitatea furtunilor provenite din 37 de site -uri din estul Statelor Unite, Wischmeier
și Smith (1958) au constatat că produsul dintre energia cinetică a furtunilor, E, și intensitatea
maximă a preci pitațiilor în cursul a 30 de minute, I30, reprezintă cea mai bună corelație dintre
pierderile de sol și 19 alte caracteristici măsurate ale precipitațiilor. Ca urmare, Wischmeier și
Smith (1978), au definit factorul R ca medie a precipitațiilor anuale prov enite din furtuni EI30, cu
excepția furtunilor ce dau o cantitate mai mică de 12,7 mm precipitații. Porțiunea "E" a acestei
valori reprezintă energia precipitații, iar porțiunea "I30 'reprezintă maxim debit de 30 -min în
timpul furtunii. O serie de modifică ri au fost aduse în timp acestei metode de determinare.
În vederea evaluării agresivității pluviale asupra solurilor la nivelul bazinului hidrografic
Lăpuș, am utilizat indicele Fournier Modificat (F M) propus de Arnoldus (1980) în ecuația (6):
unde: (6)
Pi = cantitatea medie de precipitații pentru luna i (mm)
P = cantitatea medie anuală a precipitațiilor
12
12
iMPPiF
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
40
Datele de precipitații au fost extrase din setul de hărți lunare calculate pentru intervalul
1950 – 2000 de către Hijmans et. al., (2005) și disponibile pe pagina http://www.worldclim.org
(consultată la 25 martie 2017).
Harta cuprinzând Factorul R (fig. 3.16) surprinde repartiția altimetrică a agresivității
pluviale, cu valori ridicate în Masivul Igniș și coborâte în culoarele depresionare .
Fig. 3 .16 – Harta factorului R
Factorul K în ecuația originală USLE se determina direct pe teren. Cum măsurătorile
directe ale factorului K nu sunt fezabile din punct de vedere financiar atunci când ne raportam la
suprafețe mari, nomograful propus de Wischmeier et. al . (1971) este cel mai folosit astăzi pentru
calculul erodabilității solurilor. O expresie algebrică aproximativă a acestui nomograf, ce include
cinci parametri ai solului (textura, materia organică, fragmente grosiere, structura și
permeabilitatea) este propus ă de Wischmeier și Smith (1978) în ecuația (7):
K = [(2,1 x 10-4 M1,14(12 – MO) + 3,25(s – 2) + 2,5(p – 3)) / 100] x 0,1317 (7)
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
41
unde:
MO – materia organică
M = Factorul textural, M = (m p + m s) x (100 – ma), unde:
ma = conținutul de fracțiune argiloasă ( < 0,002 mm)
mp = conținutul de fracțiune prăfoasă (0,002 – 0,05 mm)
ms = conținutul de nisip foarte fin (0,05 – 0,1 mm)
s = clasa structurală a solurilor (s = 1: structură granulară foarte fină, s = 2: structură granulară
fină, s = 3: structură granulară medie sau grosieră, s = 4: structură în blocuri, plăci sau masivă.
P = clasa de permeabilitate (p = 1: foarte rapidă … p = 6: foarte înceată – Tabel 3.2)
Tabel 3.2 Clasa de permeabilitate a solurilor în funcție de textură
Clasa de permeabilitate (p) Textura
1 (rapidă și foarte rapidă) nisip
2 (moderat rapidă) nisip lutos, lut nisipos
3 (moderată) lut, lut prăfos
4 (moderat înceată) lut nisipos argilos, lut argilos
5 (înceată) lut prăfos argilos, argilă nisipoasă
6 (foarte înceată) argilă, argilă prăfoasă
După clasificarea valorilor factorului K propuse de Panagos et. al. (2014), pe teritoriul
bazinului hidrografic Lăpuș am regăsit următoarele tipuri de texturi (Tabel 3.3):
Tabel 3.3 Valoarea factorului K în funcție de textura solurilor
Textura Factorul K
Lutonisipoasă 0,0171
Lutonisipoasă argiloasă 0,0233
Lutonisipoasă lutoasă 0,0283
Lutonisipoasă lutoargiloasă 0,0286
Nisipolutoasă 0,0060
Am decis să folosim valoarea de 0,0286 care reprezintă valoarea maximă a factorului K
pentru amestecul dintre texturile lutonisipoasă și luturi argilonisipoase.
Factorul C este probabil cel mai important factor USLE deoarece reprezintă condițiile ce
pot fi cel mai ușor modificate pentru a reduce eroziunea (Renard et. al., 1997). Valorile factorului
C pot varia de la aproape 0 (în cazul unui sol foarte bine protejat) până la 1,5 în cazul unor terenuri
recent arate ce prezintă rigole accentuate. Factorii ca re influențează valorile utilizării terenurilor
sunt dați de gradul de acoperire a solului cu vegetație , coronamentul arborilor, înălțimea de la care
cad stropii de ploaie, extinderea rădăcinilor și folosința anterioară a terenurilor (Renard, et. al.,
1997 ).
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
42
Valorile factorului C pentru cartierul Firiza sunt surprinse în tabelul 3.4.
Tabel 3.4 Valoarea factorului C în funcție de utilizarea terenurilor
Utilizarea terenurilor Factorul C
Spațiu construit 0
Suprafețe acoperite cu apă 0
Pășuni , pajiști 0,02
Păduri 0,1
Vii 0,2
Livezi 0,25
Zone de tranziție cu arbuști 0,3
Zone cu culturi complexe 0,4
Terenuri arabile 0,5
Harta ce surprinde repartiția factorului C în perimetrul zonei studiate (fig. 3.17), indică
valori ridicate asociate terenurilor arabile și pășunilor situate în imediata apropiere a localităților
și valori tot mai reduse pe măsură ce ne depărtăm de acestea.
Fig. 3.17 – Harta factorului C
Dintre toți factorii ce intră în calculul ecuației USLE, factorul P este cel mai nesigur
(Renard et. al., 1997). În general, atunci când un sol situat în pantă urmează să fie cultivat, practica
agricolă propune și măsuri de reducere a eroziunii, de tipul terasărilor sau aratului în lungul
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
43
curbelor de nivel, pentru a se reduce cantitatea de sol t ransportată în timpul ploilor torențiale
(Wischmeier, Smith 1978).
Deoarece astfel de date nu sunt disponibile pentru cartierul Firiza , am ales să folosesc o
valoare constantă pentru întreaga zonă de studiu, egală cu 1.
3.5 Analiza susceptibilității de producere a alunecărilor de teren
În legislația românească, Hotărârea Guvernamentală 447/2003 stabilește „Normele
metodologice de elaborare și conținutul hărților de risc natural la alunecările de teren și inundații”
și propun e următoarele etape de lucru în realizarea hărții de hazard la alunecări de teren:
a) estimarea valorii si a distribuției geografice a coeficienților de risc K a÷h pe baza
criteriilor din anexa C la prezentele norme metodologice, în domeniul de variație specific: litologic
(Ka), geomorfologic (K b), structural (K c), hidrologic si climatic (K d), hidrogeologic (K e), seismic
(Kf ), silvic (K g), antropic (K h);
b) stabilirea gradelor de potențial (scăzut, mediu, ridicat) cărora le corespunde o anumită
probabili tate de producere a alunecărilor (practic zero, redusă, medie, medie -mare, mare si foarte
mare);
c) împărțirea arealului pe care se dorește întocmirea hărții de hazard la alunecări de teren
în suprafețe poligonale delimitate astfel încât să reprezinte depo zite cât mai omogene litologic si
structural;
d) evaluarea, pentru fiecare suprafață poligonală, a coeficienților de risc K a÷h ;
e) calcularea coeficientului mediu de hazard K m , corespunzător fiecărei suprafețe
poligonale analizate, cu relația ( 8):
) (*6*Kh Kg Kf Ke Kd KcKbKaKm
(8)
unde:
Km = coeficientul mediu de susceptibilitate ;
Ka = factorul litologic ;
Kb = factorul geomorfologic;
Kc = factorul structural;
Kd = factorul hidrologic și climatic;
Ke = factorul hidrogeologic;
Kf = factorul seismic;
Kg = factorul silvic;
Kh = factorul antropic.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
44
Pregătirea factorilor pentru calculul coeficientului mediu de susceptibilitate (Km) cu
ajutorul tehnicilor GIS a inclus o serie de etape de lucru.
Pentru factorul litologic, factorul structural și cel hidrogeologic, în determinarea
coeficienților corespunzători, Ka, Kc, respectiv Ke, s -a utilizat harta litologică în format vectorial
realizată pe baza hărții geologice 1:200. 000 (foaia nr.3 Baia Mare, 1967). Aceasta a fost
transformată în format rast er cu dimensiunea pixelilor de 15 m și s -a realizat reclasificarea acesteia
utilizând valorile coeficienților corespunzători claselor de probabilitate (0 – practic zero; <0,10 –
redusă; 0,10 -0,30 – medie; 0,31 -0,50 – medie -mare; 0,51 -0,80 – mare; >0,80 – foarte mare)
descrise în legislație (H.G. 447/2003), pe baza observațiilor realizate în timp în ceea ce privește
caracteristicile litologice, structurale și hidrogeologice generale din cartierul Firiza .
Valorile coeficienților descriși în tabelul 3.5 asemeni valorilor celorlalți coeficienți sunt
multiplicate cu 100 pentru a permite realizarea operațiilor algebrice în GIS, ulterior valoarea finală
a coeficientului mediu de susceptibilitate fiind exprimată subunitar, conform textului legislativ
(H.G. 447/2003).
Tabel 3.5 Coeficienții factorilor Ka – litologic, Kc – structural și Ke – hidrogeologic estimați euristic pe
baza unităților litologice.
Unitatea litologică Ka Kc Ke
Andezite (Sarmațian inferior) 0,05 0,05 0,15
Roci sedimentare (Cuaternar – Holocen) 0,40 0,05 0,40
Determinarea indicelui geomorfologic Kb (fig. 3.18) a pornit de la harta topografică a
bazinului hidrografic, scara 1:25.000, pe baza căreia s -a generat utilizând programul ArcGis 10.1
modelul digital de elevație, iar ulterior, p rin opțiunea Spatial Analyst, rasterul corespunzător
valorii unghiului de pantă. Acesta a fost reclasificat utilizând clasele de probabilitate descrise în
metodologia legislativă (tabelul 3.6) și valoarea corespunzătoare a coeficientului geomorfologic
(H.G . 447/2003).
Tabel 3.6 Determinarea indicelui geomorfologic Kb în funcție de valorile pantei
Criteriul Potențialul de producere a alunecărilor de teren
Scăzut Mediu Ridicat
Probabilitatea de producere a alunecărilor de teren și coeficientul de susceptibilitate
Practic
zero Redusă Medie Medie –
mare Mare Foarte
mare
Kb 0,00 < 0,10 0,10 – 0,30 0,31 – 0,50 0,51 – 0,80 0,81 – 1,00
Unghiul de
înclinare a
versantului (°) < 3 3 – 5 5 – 8 8 – 12 12 – 15 > 15
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
45
Suprapunerea vizuală a alunecărilor de teren confirmă într -o proporție ridicată clasificarea
arealului de studiu utilizând criteriul geomorfologic menționat , de la clasa medie până la clasa
foarte mare de susceptibilitate la alunecare a versanților .
Fig. 3.18 – Harta distribuției factorului geomorfologic Kb în cartierul Firiza .
Factorul hidrologic și climatic Kd (fig. 3.19) a fost realizat utilizând modelul digital cu
elevație și delimitând pe acesta trepte altimetrice în funcție de caracterul văilor și al regimului de
precipitații , conform H.G. 447/2003.
Fig. 3.19. Distribuția factorului hidrologic și climatic (Kd)
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
46
Intensitatea seismică potențială Kf pentru arealul depresionar este de gradul 6 pe scara
M.S.K. 11 , căruia îi corespunde o valoare a coeficientului seismic de 0,08 conform GT 019 -98.
Factorul silvic Kg (fig. 3.20) se diferențiază pe baza hărții utilizării terenului, în funcție
de gradul de acoperire cu vegetație arboricolă (>80% pădure – potențial scăzut; 20 – 80% pădure –
potențial mediu; <20% pădure – potențial ridicat).
Factorul antropic Kh (fig. 3.20) influențează susceptibilitatea de producerea a alunecărilor
de teren prin construcțiile specifice, sistemul căilor de transport, canalizarea, sarcina depozitelor
antropice amplasate pe versanți . Stabilirea valorilor coeficientului antropic s -a realizat tot pe baza
hărții utilizării terenului.
Fig. 3.20. Distribuția factorilor silvic (Kg ) și antropic (Kh) în cartierul Firiza
Valorile celor opt factori astfel determinate sunt utilizate pentru a clasifica în mod automat
fiecare factor, generându -se cu ajutorul ArcGis 10.1 câte un raster corespunzător.
3.6 Analiza și interpretarea rezultat elor
Pentru determinarea susceptibilității la eroziune am utilizat e cuația USLE (Un iversal Soil
Loss Equation), o ecuație empirică proiectată pentru calculul pierderii medii de sol în terenurile
agricole. Această ecuație a fost dezvoltată pentru calculul capacității de detașare a particulelor de
sol pe terenuri cu curbură neglijabilă și fără depuneri de sedimente, și reprezintă pierderea medie
a particulelor de sol în timp și pe o anumită suprafață .. Ecuația (9 ) are următ oarea formă
(Wischmeier, Smith 1978):
E = R * K * L * S * C * P (9 )
unde:
E (tone/ha/an) = pierderea medie de sol (eroziunea)
R (MJ.mm/ha/oră/an) = factorul de intensitate a precipitațiilor
K (tone/ha/R) = factorul solurilor
LS (fără dimensiune) = factorul topografic (lungimea și înclinarea pantei)
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
47
C (fără dimensiune) = factorul utilizării terenurilor
P (fără dimensiune) = factorul lucrărilor de prevenire a eroziunii solurilor
Prin înmulțirea celor 5 factori am obținut susce ptibilitatea la eroziune a solurilor din
perimetrul studiat exprimată în tone/hectar/an (fig. 3.21).
Fig. 3.21 – Susceptibilitatea de eroziune a solurilor din perimetrul studiat
Valorile mai mici de 3 t/ha/an nu prezintă un risc de eroziune. Valorile c uprinse între 3 și
5 t/ha/an reprezintă rate „tolerabile” ale eroziunii solului , dar aceste rate depășesc rata de formare
a solului nou din materialul parental, acest lucru putând fi considerat acceptabil doar din punct de
vedere economic . Valorile cuprinse între 5 și 10 t/ha/an cuprinde areale unde măsurile
antierozionale pot fi aplicate cu succes în cazul eroziunii superficiale, în timp ce valorile mai mari
prezintă un risc crescut de apariție și dezvoltare a formelor de eroziune torenți ală. Cea mai mare
parte a arealului studiat se încadrează în valori mai mici de 10 t/ha/an (80%). În schimb, valorile
cele mai ridicate le întâlnim chiar pe versanții văii Firiza, pe terenurile agricole (arabile, pășuni,
fânețe) ale cartierului.
Pentru d eterminarea susceptibilității de producere a alunecărilor de teren am utilizat
metodologia descrisă în HG 447/2003 , cu formula (1 0):
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
48
) (*6*Kh Kg Kf Ke Kd KcKbKaKm (10)
unde:
Km = coeficientul mediu de susceptibilitate;
Ka = factorul litologic;
Kb = factor ul geomorfologic;
Kc = factorul structural;
Kd = factorul hidrologic și climatic;
Ke = factorul hidrogeologic;
Kf = factorul seismic;
Kg = factorul silvic;
Kh = factorul antropic.
Combinarea rasterelor pentru calcularea coeficientului de susceptibilitate și generarea
hărții acestuia se realizează ut ilizând MapAlgebra și formula (11 ):
SquareRoot(("ka" * "kb") / 6 * ("kc" + "kd" + "ke" + "kf" + "kg" + "kh")) (11)
Harta prezentată in figura 3.22 surprinde susceptibilitatea de producere a alunecărilor de
teren din perimetrul studiat, exprimată în procente.
Fig. 3.22 – Susceptibilitatea de producere a alunecărilor de teren din perimetrul studiat
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia M are
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
49
Valorile de 0 reprezintă areale făr ă risc de producere a alunecărilor de teren. Valorile
cuprinse între 0 și 0,10 prezintă o probabilitate redusă de producere a alunecărilor de teren, această
valoare caracterizând cea mai mare parte a zonei studiate (90%). Probabilități medii de producere
(0,11 – 0,30) se întâlnesc pe versanții abrupți ai vârfului Brezele și din principalele văi, în timp ce
probabilități medii mari (0,31 – 0,50) și mari ( >50) se întâlnesc în coluviul situat în imediata
intravilanului.
Din analiza celor două hărți de susceptibilitate, se poate observa că albia majoră a văii
Firiza și versanții situați în imediata apropiere a acesteia sunt cei mai supuși riscului de eroziune a
solurilor (în special în cartierul Blidari) și riscului de producere a alunecărilor de teren ( în imediata
apropiere a intravilanului cartierului Firiza), mai ales din prisma prezenței locuințelor în imediata
apropiere a zonelor de maximă susceptibilitate.
Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Centrul Universitar de Nord din Baia Mare
Facultatea de Științe, Departamentul de Chimie -Biologie, Specializarea Știința Mediului
50
Concluzii și recomandări
Deși fenomenele de risc geomorfologic nu reprezintă un factor perturbator în perimetrul
cartierului Firiza, consider că inventarierea acestora și evaluarea susceptibilității de producere a
acestora reprezintă un demers util atât autorităților locale, pentru integrarea informațiilor în planul
urbanistic general, dar și comunității locale , atât pentru eficientizarea producțiilor agricole cât și
pentru preîntâm pinarea pagubelor asupra bunurilor și gospodăriilor .
Determinările asupra texturii solurilor au relevat o predominanță nisipoasă, ceea ce permite
apei o infiltrare bună în sol chiar și în cazul ploilor torențiale. Cu toate acestea la valori mari de
pantă, terenurile agricole suferă pierderi însemnate de sol, ceea ce recomandă aplicarea unor
măsuri preventive antierozionale. Cele mai eficiente implică utilizarea s istemul ui de lucru pe
direcția generală a curbelor de nivel ce se aplică pe versanți cu înclinări reduse ale pantei (de până
la 10%), pe direcția generală a curbelor de nivel . Pentru valori mai mari de pantă se recomandă u n
bun management al solurilor – prevenirea incendierii miriștilor, menținerea fertilității prin rotația
culturilor și cont rolul asupra degradării solurilor, stabilizarea imediată a spălării de suprafață și a
ogașelor incipiente .
Prevenirea alunecărilor de teren se poate face prin implementarea unor măsuri practice de
reducere a riscului, precum reducerea vulnerabilității pr in lucrări de modernizare a obiectivelor
construite sau educare a populației și reducerea probabilității de producere a procesului
amenințător prin modificarea sau îndepărtarea factorilor cauzatori. Cel mai important aspect ține
probabil de educarea popul ației, în special în condițiile în care planul urbanistic general al
municipiului Baia Mare nu include studii asupra riscului geomorfologic în perimetrul cartierului
Firiza. Pentru alunecările active cele mai eficiente metode implică lucrări ușoare de amen ajare
(nivelarea suprafeței alunecării, realizarea de șanțuri și rigole, înierbarea, plantarea de arbori cu
rădăcini adânci, modificarea practicilor agricole etc.), aplicabile alunecărilor de teren superficiale
din cuprinsul zonei studiate.
51 Bibliografie
Alexander, D.E., (2005), Vulnerability to landslides, Landslide Hazards and Risk, Edited by
Th. Glade, M. G. Anderson, M. J. Crozier, John Willey & Sons Ltd, London, p. 175 –
198.
Arnold, J.G., Srinivasan, R., Muttiah, R.S., Williams , J.R., (1998), Large area hydrologic
modeling and assessment part I: model development . Journal of American Water
Resources Association 34 (1), p. 73 – 89.
Arnoldus, H.M.L. (1980), An approximation of rainfall factor in the Universal Soil Loss
Equation. Assessment of erosion (M. De Boodt & D. Gabriels, eds.), Wiley,
Chichester, U.K., 127 –132.
Armaș I., (2006), Risc și vulnerabilitate. Metode de evaluare în geomorfologie , Ed. Univ. din
București, 200 p.
Bell, R., Glade, T. (2004), Quantitative risk analysis for landslides – Examples from
B´ıldudalur, NW -Iceland, Natural Hazards and Earth System Sciences (European
Geosciences Union) , 4, p. 117 –131.
Bonachea, J., Remondo, J., de Teran, J.R.D., Gonzalez -Diez, A., Cendrero, A. (2009),
Landslide risk models for decision making, Risk Analysis, vol. 29, 11, Wiley&Sons ,
p.1629 -1643.
Brenning, A. (2005), Spatial prediction models for landslide hazards: review, comparison and
evaluation, Nat.Hazards Earth Syst. Sci. 5(6), p.853 -862.
Carrara, A., Cardinali, M., Guzzetti, F. (1992), Uncertainty in assessing landslide hazard
and risk, ITC Journal , Olanda, 2, p. 172 -183.
Carrara, A., Cardinali, M., Guzzetti, F., Reichenbach, P. (1995), GIS technology in mapping
landslide hazard, Geographical Information Systems in Assessing Natural Hazards,
Edited by Carrara, A., Guzzetti, F., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Olanda,
p.135 –175.
Covaci, I., (2005), Organizarea spațiului rural în zona de atracție a municipiului Baia Mare,
Teză de doctorat, Universitatea „Babeș -Bolyai”, Cluj -Napoca.
Crozier, M.J. (1989), Landslides: Causes, consequences and environment, Routledge, London
& New York.
Crozier, M.J., Glade, T. (2005), Landslide Hazard and Risk: Issues, Concepts and Approach,
Landslide Hazard and Risk, Edited by Th. Glade, M. Anderson, M J. Crozier, John
Wiley & Sons, Ltd, p.1 -38.
Cruden, D.M., Varnes, D.J. (1996), Ch.3 Landslide types and processes, Landslides –
investigation and mitigation. Special report 247, Edited by A. K. Turner, R. L.
Schuster, Transportation Research Board, National Research Council, S.U.A., p. 36 –
75.
Dai, F.C., Lee, C.F. (2002), Landslide characteristics and slope instability modeling using
GIS, Lantau island, Hong Kong, Geomorphology, 42(3-4), p. 213 -228.
52 De Roo, A.P.J., (1993), Modelling Surface Runoff and Soil Erosion in Catchments Using
Geographical Information Systems; Validity and Applicability of the ‘ANSWERS’
Model in Two Catchments in the Loess Area of South Limburg (The Netherla nds) and
one in Devon (UK). Nederlandse Geografische Studies 157.
Dennis, M.F., Rorke , M.F., (1999), The relationship of soil loss by interill erosion to slope
gradient . Catena 38, 211 – 222.
Dietrich, W.E., Bellugi, D., Real de Asua, R. (2001), Validation of the shallow landslide
model, SHALSTAB, for forest management, Water science and application, 2, p.195 –
227.
Dragoș V. (1957), Deplasări de teren, Ed. Științifică, București.
Fabbri, A.G., Chung, C -J.F., Cendrero, A., Remondo, J. (2003), Is prediction of future
landslides possible with a GIS? Natural Hazards, 30, Kluwer, Olanda, p. 487 -499.
Fell, R., Corominas, J., Bonnard, C., Cascini, L., Leroi, E., Savage, W.Z. (2008), Guidelines
for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for la nd use planning, Engineering
Geology, 102, p. 85 -98.
Flanagan, D.C., Nearing, M.A., (1995), USDA water erosion prediction project: hillslope
profile and watershed model documentation . NSERL Report No. 10. USDA -ARS
National Soil Erosion Research Laboratory, West Lafayette, IN 47907 -1194.
Florea, N., Munteanu, I., (2003) , Sistemul român de taxonomie a solurilor , SRTS, Editura
Estfalia, București.
Galli, M., Ardizzone, F., Cardinali, M., Guzzetti, F., Reichenbach, P. (2008), Comparing
landslide inventory maps, Geomorphology , 94, p. 268 -289.
Gobin, A., Campling, P, & Govers, G., Kirkby, M.J., Kosmas, C., Jones, R.J.A., (2001),
Assessment and reporting on soil erosion (Draft background document for the soil
erosion workshop at EEA, Copenhagen), KU Leuven.
Godt, J .W., Baum, R.L., Savage, W.Z., Salciarini, D., Schulz, W.H., Harp, E.L. (2008),
Transient deterministic shallow landslide modeling: Requirements for susceptibility
and hazard assessments in a GIS framework, Engineering Geology , 102, p. 214 -226.
Goțiu, D., Surdeanu, V. (2007), Noțiuni fundamentale în studiul hazardelor naturale, Presa
Universitară Clujeană, Cluj -Napoca.
Grecu, F., (2009), Hazarde și riscuri naturale, ed. IV, Editura Universitară, București
Grimm, M., Jones, R., Montanarella, L., (2002), Soil erosion risk in Europe , European Soil
Bureau, Institute for Environment and Sustainability.
Guzzetti, F., Carrara, A., Cardinali, M., Reichenbach, P. (1999), Landslide hazard
evaluation: an aid to a sustainable development, Geomorphology, 31, p.181 -216.
Guzzetti, F., Mondini, A.C., Cardinali, M., Fiorucci, F., Santangelo, M., Chang, K. -T.
(2012), Landslide inventory maps: new tools for an old problem, Earth Sci. Rev., 112,
p.42-66.
Hogg, S.E., (1982), Sheetfloods, Sheetwash, Sheetflow, or…? . Earth -Science Reviews, 18, pp.
59-76.
Irimuș, I. A. (1997), Cartografiere geomorfologică , Ed. Focul Viu, Cluj -Napoca.
53 Irimuș, I.A. (2006), Hazarde și riscuri asociate proceselor geomorfologice în aria cutelor
diapire din Depresiunea Transilvaniei, Edit. Casa Cărții de Știință, Cluj -Napoca.
Lee, E. M., Jones, D. K. C. (2004), Landslide risk assessment, Thomas Telford, London , 441p.
Mac, I., Petrea, D. (2002), Polisemia evenimentelor geografice extreme . Riscuri și catastrofe,
vol. I, Editor Victor Sorocovschi, Casa Cărții de Știință, Cluj -Napoca, p. 11 -23.
Mac, I., Petrea, D. (2003), Sisteme geografice la risc , Riscuri și catastrofe, vol. II, Casa Cărții
de Știință, Cluj -Napoca.
Macovei, Gh., (2000), – Relieful și procesele actuale de modelare – Editura Bion, Satu Mare
Macovei, Gh., (2010), Relieful domeniului continental, Editura Universității de Nord, Baia
Mare
Mitasova, H., J. Hofierka, M. Zlocha, L.R. Iverson , (1996) , Modeling topographic potential
for erosion and deposition using GIS. Int. Journal of Geographical Information
Science, 10(5), 629 -641.
Moon, V., Blackstock, H. (2004), A methodology for assessing landslide hazard using
deterministic stability models, Natural Hazar ds 32, p.111 -134, Kluwer , Olanda.
Morgan, R.P.C., (1996), Soil erosion and conservation . Longman, London.
Moore, I. and Burch , G. (1986), Physical basis of the length -slope factor in the Universal Soil
Loss Equation. Soil Society of America Journal, 50, 1294 – 1298.
Morgan, R.P.C., Quinton, J.N., Smith, R.E., Govers, G., Poesen, J.W.A., Auerswald, K.,
Chisci, G., Torri, D., Stzczen, M.E., (1998), The European Soil Erosion Model
(EUROSEM): a dynamic approach for predicting sediment transport from fields and
small catchments . Earth Surface Processes and Landforms 23, 527 –544.
Panagos, P., Meusburger, K., Ballabio, C., Borrelli, P., Ale well, C., (2014), Soil erodibility
in Europe: A high -resolution dataset based on LUCAS , Science of Total Environment,
479–480, pp. 189 –200.
Posea, Gr., Grigore, M., Popescu, N., Ielenicz, M., (1976), Geomorfologie, Editura Didactică
și Pedagogică, București.
Posea, G., Moldovan, C., Posea, A. (1980), Județul Maramureș, Editura Academiei, București
Posea, G., (2005) , Geomorfologia României: reliefuri, tipuri, geneză, evoluție, regionare , Ed.
a II-a, Editura Fundației România de Mâine, București.
Rădo ane, M., Dumitriu, D., Ichim, I., (2001), Geomorfologie , Ed. Univ. din Suceava.
Renard, K.G., Foster, G.R., Weesies, G.A., Mc Cool, D.K, Yoder, D.C., (1997) , Predicting
Soil Erosion by Water: A Guide to Conservation Planning with the
Sorocovschi, V. (2007), Vulnerabilitatea componentă a riscului. Concept, variabile de control,
tipuri și modele de evaluare, Riscuri și catastrofe, an IV, 4, Casa Cărții de Știință, Cluj –
Napoca.
Surdeanu, V. (1998), Geografia terenurilor degradate. I. Alunecări de teren , Presa Univeritară
Clujeană, Cluj -Napoca.
Toy, T.J., Foster,G.R., and Renard, K.G., (2002), Soil erosion: Processes, prediction,
measurement, and control. John Wiley and Sons, Inc. 338 p.
Wischmeier, W.H., Smith, D.D., (1958), Rainfall energy and its relati onship to soil loss .
Trans., Am. Geophys. Union 39, 285 –291.
54 Wischmeier W, Johnson C, Cross B. (1971), A soil erodibility nomograph for farmland and
construction sites . J Soil Water Conserv;26(3):189 –93.
Wischmeier, W.H., Smith, D.D., (1978) , Predicting rainfall erosion losses. A guide to
conservation planning . The USDA Agricultural Handbook, No. 537.
Zăvoianu, I., Dragomirescu, S. (1994), Asupra terminologiei folosite în studiul fenomenelor
naturale extreme , St. și cercet. de geografie, t. XLI, p. 59 -65.
Van Westen, C.J., Seijmonsbergen, A.C., Mantovani, F. (1999), Comparing landslide
hazard maps, Natural Hazards, 20, p.137 -158, Kluwer, Olanda.
Van Westen, C.J., Van Asch, T.W.J., Soeters, R. (2006), Landslide hazard and risk
zonation —why is it still so di fficult?, Bull. Eng. Geol. Env. , 65, p. 167 –184.
Varnes, D. J. (1984), Landslides hazard zonation: a review of principles and practice , Paris,
63.
*** (1965) Soil erosion by water: Some measures for its control on cultivated lands, Food and
Agriculture Organization of the United Nations (F.A.O), Roma.
* * * (1966), Atlasul climatologic al R.S.R
* * * (1971), Institutul de Meteorologie și Hidrologie – Rîurile României – București.
*** (1992), Internationally agreed glossary of basic terms related to disaster management,
IDNDR, Geneva.
*** (2001), UNISDR Terminology on disaster risk reduction, UNISDR, Geneva
*** (2009), UNISDR Terminology on disaster risk reduction, UNISDR, Geneva
* * * H.G. nr. 447/10 aprilie 2003 pentru aprobarea Normelor metodologic e privind modul de
elaborare și conținutul hărților de risc natural la alunecări de teren și inundații.
*** (2011), PUG Baia Mare – studiu privind zonele de risc , Proiect 16001/382/08.2010
*** Planuri topografice 1:5.000, Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imobiliară,
Baia Mare
http://www4.ncsu.edu/~hmitaso/gmslab/erosion/usle.html consultat la 15 martie 2017
http://www.worldclim.org consultată la 25 martie 2017
Declarație pe proprie răspundere privind
autenticitatea lucrării de licență/diplomă/disertație
Subsemnatul ____________________________________________________
____________________________________________________________________ ,
legitimat cu ________________seria ________nr. ___________________________,
CNP ___________________________________________________autorul lucrării
_____________________________________________________________________
___________________________________________________ __________________
_____________________________________________________ elaborată în
vederea susținerii examenului de finalizare a studiilor de ______________
la Facultatea________________________________________,
Specializarea ___________________________ _
din cadrul Universității Tehnice din Cluj -Napoca, sesiunea ____________________ a anului
universitar __________________, declar pe proprie răspundere, că această lucrare este
rezultatul propriei activități intelectuale, pe baza cercetărilor mele și pe ba za informațiilor
obținute din surse care au fost citate, în textul lucrării, și în bibliografie.
Declar, că această lucrare nu conține porțiuni plagiate, iar sursele bi bliografice au fost
folosite cu respectarea legislației române și a convențiilor interna ționale privind drepturile de
autor.
Declar, de asemenea, că aceasta lucrare nu a mai fost prezentată în fața unei alte comisii
de examen de licență/diplomă/disertație.
În cazul constatării ulterioare a unor declarații false, voi suporta sancțiunile
admini strative, respectiv, anularea examenului de licență/ diplomă /disertație.
Nume, prenume
_______________________________
Data
_____________________
Semnătura
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: CENTRUL UNIVERSITAR NORD DIN BAIA MARE FACULTATEA DE ȘTIINȚE DEPARTAMENTUL DE CHI MIE ȘI BIOLOGIE Specializarea: ȘTIINȚA MEDIULUI LUCRARE DE LICENȚĂ… [612834] (ID: 612834)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
