Impactul alunecărilor de teren asupra caracteristicilor fizico – [613089]
1
UNIVERSITATEA BABEȘ BOLYAI CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE ȘTIINȚA ȘI INGINERIA MEDIULUI
Lucrare de licență
Impactul alunecărilor de teren asupra caracteristicilor fizico –
chimice ale solului: studiu de caz alunecarea de teren de la
Călata, jud. Cluj
Coordonatori științifici:
Șef lucr. dr. Dan Costin
Șef lucr. dr. Ramona Bălc
Absolvent: [anonimizat]
2018
2
Cuprins
Rezumat ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 3
Abstract ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 4
Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 5
Capitolul 1. Generalități ale alunecărilor de teren ………………………….. ……………………… 6
1.1. Definiția și elementele unei alunecări de teren ………………………….. ……………………… 6
1.2. Cauzele alunecărilor de teren ………………………….. ………………………….. …………………. 8
1.2.1. Factorii preparatori ………………………….. ………………………….. …………………………. 9
1.2.2. Factorii declanșatori ………………………….. ………………………….. ……………………….. 9
1.3. Clasificarea alunecărilor de teren ………………………….. ………………………….. …………. 10
1.4. Evoluția procesului de alunecare ………………………….. ………………………….. ………….. 17
1.5. Prevenirea și combaterea alunecărilor de teren ………………………….. …………………… 18
Capitolul 2. Vulnerabilitatea zonelor la alunecări de teren ………………………….. ………. 19
Capitolul 3. Descrierea zonei de studiu ………………………….. ………………………….. ……….. 22
Capitolul 4. Materiale și metode ………………………….. ………………………….. …………………. 24
4.1. Etapa de teren ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 24
4.2. Etapa de laborator ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 27
Capitolul 5. Rezultate și discuții ………………………….. ………………………….. ………………….. 29
5.1. Profilul 1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 30
5.2. Profilu rile 2 și 3 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 35
Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 45
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 46
ANEXA 1 – Specii din afara alunecării ………………………….. ………………………….. ………….. 50
ANEXA II – Specii de pe corpul alunecării ………………………….. ………………………….. …….. 54
3
Rezumat
Zona aleasă pentru studiu este localizată între Huedin și Călata, pe partea dreaptă a Văii
Călata , pe un versant cu înclinație curpinsă între 7-12°, afectat de alunecări de teren relativ
recente și active. Descrierea alunecării de teren și identificarea impact ului asupra mediului
înconjurător și al oamenilor s -a realizat pe baza observațiilor de teren și al determinării
parametrilor fizico -chimici ai solului. În acest scop, s -au ridicat 3 profile de sol: P1 – în zona
de desprindere (140 cm), P2 – corpul aluneca rii de teren (60 cm) și P3 – în afara corpului
alunecării (60 cm). Versantul pe care este inserată alunecarea a fost, în trecut, terasat și utilizat
agricol, în prezent fiind utilizat ca pășune și fâneață. Compoziția mineralogică și activitatea
coloidală a argilelor, obținute pe baza indicelui de plasticitate și al limitei de lichiditate indică
faptul că pământurile din corpul a lunecărilor de teren de la Călata prezintă susceptibilitate
redusă pentru producerea acestora. Analizând susceptibilitatea magnetic ă, s-a constatat că în
cazul profilului 2 (din corpul alunecării) a apărut o inversiune a valorilor (mai mici la
suprafață și mai mari spre adâncime) acestea datorându -se instabilității masei de sol.
Rezultatele analizelor parametrilor fizico -chimici pun î n evidență valori mai mici ale acestora
pentru solul din profilul P2 datorită faptului că alunecarea de teren este activă, materialul de
sol fiind transportat înspre baza versantului. Rezultatele noastre arată că alunecarea de teren
are un impact asupra ca racteristicilor fizico -chimice a solului din partea superioară a
profilului. Alunecările de teren tinere, cum este și cazul de față, prezintă valori mai scăzute ale
TOC -ului și K+ -ului, putând să ajungă până la epuizarea totală în aceste elemente. Principala
cauză a declanșării alunecării de teren este, în acest caz, legată de utilizarea terenurilor mai
degrabă decât de caracteristicile substratului geologic. La aceste cauze se pot adăuga, secundar
panta terenului și infiltrația apelor pluviale.
4
Abstract
5
Introducere
Alunecările de teren afectează societate a umană în multe moduri, conducând atât la
pierderi socio -economice cât și la dezastre și daune asupra mediului înconjurător. Acestea
determină pierderi ale solului și depuneri de sedimente, rezul tând un amestec de material de
sol. Studiile anterioare arată că trăsăturile părții superioare a solului sunt alterate în timpul
procesului de mișcare a masei de pământ.
Tendințele temporale ale caracteristicilor solului localizat în corpul alunecărilor d e
teren au fost raportate pentru carbonul organic, azot, fosfor, cationi și textură, cu o creștere a
fertilității solului în timp (Manjusha 1990, Reddy și Singh 1993, Zarin și Johnson 1995) .
Recuperarea fertilității solului durează, în mod normal, câteva decenii. Lundgren (1978) a
raportat cantități mici de carbon organic și de argilă în solurile din interiorul alunecărilor de
teren comparativ cu cele din solurile nederanjate, la 7 ani după apariția alunecării de teren.
Zarin și Johnson (1995) au arătat o restaurare incompletă a carbonului organic, calciului,
potasiului și magneziului, în partea superioară a profilului de sol, pe o perioadă mai mare de
55 ani. Alte studii nu au descoperit nic i o diferență semnificativă, spațială și temporală, în
proprietățile solurilor afectate de alunecări de teren comparativ cu cele din afara alunecărilor
de teren. Heterogenitatea spațială mare a materialului parental poate fi un obstacol important
pentru în registrarea unor tendințe semnificative.
Obiectivul acestui studiu a fost evaluarea impactului alunecării de teren de la Călata asupra
caracteristicilor fizico -chimice ale solului. Astfel, studiul de față s -a focusat, în primul rând, pe
efectele alunecării de teren asupra conținutului solului și recuperarea principalelor elemente,
cum ar fi: carbonul organic, principalii cation i și anioni, textura solului. În al doilea rând, au
fost analizate principalele caracteristici fizice ale solului (susceptibilitatea magnetică, limitele
de plasticitate, densitatea, capacitatea de adsorbție și fragmentele de rocă ) cu scopul de a
determina principalele cauze care au declanșat alunecarea de teren.
6
Capit olul 1. Generalități ale alunecă rilor de teren
1.1. Definiția și ele mentele unei alunecări de teren
Alunecările de teren reprezintă fenomenele de restabilire a echilibrului natural al
versanților, prin deplasarea lentă sau rapidă a unei părți din versant, ca rezultat al unor procese
fizico -mecanice (Florea 1979) . Cauzele care pot contribui la ruperea echilibrului versantului
sunt multe, dar cele mai frecvente și care trebuiesc menționate sunt următoarele: eroziunea la
baza versantului și eroziunile torențiale, platform a pentru amplasarea diverse lor construcții,
supraîncărcarea versanților etc (ISPIF 1997) .
Prin cunoașterea elementelor unei alunecări de teren putem să observăm cât de afectată
este zona, respectiv versantul nostru și să alegem cu exactitate schemele și metodele de calcul
pentru estimarea stabilității versantului. Fără a cunoaște aceste deta lii putem crea ipoteze
greșite sau putem folosi metode de calcul eronate care ne vor conduce la rezultate ce nu vor
exprima realitatea din teren (Florea 1979) .
În cazul alunecărilor clasice, se definesc următoarele elemente: cornișa principală, corpul
alunecării, fruntea alune cării și suprafața de alunecare (Grecu 2008 a) .
Cornișa de desprindere a alunecării se situează în amonte pe versant. La alunecările
profunde, râpa poate atinge zeci de metri, apariția râpei realizându -se atât pe întreaga lungime
cât și punctual. În funcție de crăpături, de caracteristicile rocii și de e voluția ulterioară, cornișa
poate avea varii forme (Grecu 2008 a) .
Figura 1. Principalele elemente ale unei alunecări de teren (Grecu 2008 a)
7
Figura 2 Tipuri de cornișă de alunecar e după Tufescu (1996) citat de (Grecu 2008 a) a –
în semicerc, b – în ghirlandă, c – rectiliniu
În corpul alunecării se găsesc elemente micromorfologice după care se definesc tipurile de
alunecări (în trepte, movile, în brazde, etc) (Grecu 2008 a) .
Fruntea alunecării este partea terminală, situată în aval pe versant. Poate să fie lină sau
poate să aibă înfățișarea unei denivelări accentuate (Grecu 2008 a) .
Suprafața de alunecare se observă doar în secțiune longitudinal ă, având aproximativ
aceleași dimensiuni cu corpul alunecării (Grecu 2008 a) .
8
1.2. Cauzele alunecărilor de teren
Alunecările de teren sunt proces e geodinamice cu deplasare lentă sau rapidă a unei părți
din versant și care au ca finalitate restabilirea echilibrului natural al versantului. Ansamblul
proceselor ce au loc înaintea deplasării pragului de alunecare pot fi împărțite în proc ese
potențiale sau pregătitoare (Grecu 2008 a) .
Versantul, folosindu -ne de principile fizicii, poate fi văzut ca acțiunea a două forțe: o forță
care ține versantul ”pe loc” (forța de rezistență) și o altă forță care acționează pentru mișcarea
versantului (forța de forfe care). Atunci când forța de forfecare este mai mare decât forța de
rezistenț ă, versantul cedea ză și apare alunecarea de teren (Corangamite Catchment
Management Authority 2008 -2012) .
Figura 3 Estimarea stabilității unui versant afectat de alunecări (Grecu 2008 a)
1. Suprafața de alunecare
2. Zona de comprimare
3. Zona de cedare progresivă
4. Galerie
5. Foraj
9
Asupra oricărui versant , în primul rând , acționează un set de factori care îl fac susceptibil
la alunecare și doar după aceea acționează un set de factori care sunt responsabili pentru
alunecarea propriu -zisă (Corangamite Catchment Management Authority 2008 -2012) .
Cauzele alunecărilor de teren pot fi împărțite în două grupuri: factori preparatori și factor i
declanșatori. De menționat aici faptul că între aceste două grupuri există o delimitare doar prin
intensitatea acțiunii; de exemplu, precipitațiile atmosferice p rin acțiunea îndelungată intră în
categoria factorilor preparatori, iar precipitațiliile cu caracter torențial după perioade de
uscăciune intră în cate goria factorilor declanșatori deoarec e se poate declanșa o alunecare
(Grecu 20 08 a) .
1.2.1. Factorii preparatori
În primul rând, pentru a înțelege instabilitatea versantului trebuie să înțelegem cum
interacționează factorii care controlează stabilitatea, cum ar fi tipul rocilor, cât este de abrupt
versantul sau structura acestuia. De asemenea, versanții pot fi slăbiți de alte procese , de
exemplu: eroziune, dezagregare, defrișări, valuri (dacă versantul se află pe țărm) sau
activitatea umană (mineritul, irigațiile, construcțiile etc) . Toate aceste condiții pot exista de
mulți ani fără ca o al unecare de teren să fi avut loc (Corangamite Catchment Management
Authority 2008 -2012) .
Modificarea proprietăților fizico -mecanice (unghiul de frecare int ernă, greutatea
volumetrică) a rocilor poate duce la modificarea stării de stabilitate.
Presiunea apei din pori depinde de nivelul apei subterane. Sub acțiunea acestei ape se
reduce rezistența la forfecare a rocilor și ca și consecință crește forța de alunecare. Creșterea
umidității î n jurul suprafeței de alunecare conduce la reducerea rezistenței la forfecare.
Ca și concluzie putem spune că rocile poroase, bogate în coloizi și care au în interiorul lor
o serie de crăpături ce favorizează pătrunderea apei sunt cele mai f avorabile alune cărilor de
teren (Corangamite Catchment Management Authority 2008 -2012) .
1.2.2. Factorii declanșatori
Alunecările de teren pot fi declanșate de procese care au loc pas cu pas cum ar fi
dezagregarea sau de factori externi: ploi, vibra ții sau activitatea umană. Dintre acești factori
10
declanșatori, cei mai prezenți sunt cei legați de apă (precipitațiile atmosferice, apele subterane,
apele curgătoare).
Ploile lungi ș i puternice, topirea rapidă a zăpezilor sau fluctuația bruscă a apei subte rane
pot declanșa oricând o alunecare de teren. De exemplu, solurile argiloase au nevoie de zile
ploioase pentru saturarea porilor, dar ploile puternice pe o scurtă durată de timp nu sunt
suficiente și declanșează o alunecare de teren. Pe de altă parte, as ta nu se va întâmpla cu
solurile cu granulometrie mare deoarece structura acestuia facilitează drenarea apei rapid
(Corangamite Catchment Management Authority 2008 -2012) .
De asemenea, eroziunea apelor curgătoare realizată la baza versantului atrage cu sine
micșorarea forțelor de rezistență.
Un al factor declanșator poate fi cutremurul. Cutremurele de mică magnitudine, dar cu
frecvență mare duc la scăderea stării de echilibru a versanților prin apariția uno r fisuri de
dimensiun i diferite (Grecu 2008 a) .
1.3. Clasificarea alunecări lor de teren
Alunecările de teren sunt foarte diferite ca structură, forme morfologice, dimensiuni, cauze
și condiții de formare, ca procese dinamice, ca evoluție a procesul ui de alunecare și așa mai
departe (Florea 1979) . Clasificarea alunecărilor de teren trebuie să permită stabilirea
potențialului lor de evoluție, pe de o parte, precum și elaborarea mă surilor de stabilizare, pe de
altă parte. De aceea criteriile de clasificare folosite mai des în practică, ce conduc la gă sirea
soluțiilor de stabilizare, sunt cele mai utilizate și mai eficiente (Grecu 2008 b) . Astfel, put em
clasifica alunecările de teren:
a. După adâncimea suprafeței de alunecare
Cunoașterea poziției suprafeței de alunecare este un element principal în stabilirea
metodelor și soluțiilor de stabilizare a alunecărilor de teren. Astfel, în 1937, Savarenski
propune următoare a clasificare (Florea 1979) :
11
Tabel 1 Clasificarea alunecărilor de teren în funcție de adâncime după Savarenski (1937)
Tip de alunecare Adâncimea suprafeței de
alunecare (m)
De suprafață <1
De mică adâncime 1-5
Adânci 5-20
Foarte adânci >20
b. După viteza de alunecare
Alunecările de teren au loc cu viteze diferite care variază de la m/s la mm/an. Cele mai
periculoase alunecări de teren sunt cele care au o viteză mare de mișcare, acestea putând
produce catastrofe. O astfel de clasificare a fost realizata de C.F.S Sharpe și E.B Eckel (Florea
1979) :
Tabel 2 Clasificarea alunecărilor de teren în funcție de viteza de alunecare după Sharpe
și Eckel
Tipul de alunecare Viteza de alunecare
Extrem de rapidă >3 m/s
Foarte rapidă 3 m/s – 0,3 m/min
Rapidă 0,3 m/min – 1,5 m/zi
Moderată 1,5 m/zi – 1,5 m/lună
Lentă 1,5 m/lună – 1,5 m/an
Foarte lentă 1,5 m/an – 0,06 m/an
Extrem de lentă <0,06 m/an
c. După distanța de deplasare a acumulatului de alunecare
Distanța pe care se deplasează acumulatul de alunecare față de zona de desprindere din
versant, determină o anumită deteriorare a rocilor; astfel că la distanțe mici masa de alunecare
își va păstra structura pe care o avea în versant, iar pe măsură ce dist anța de alunecare crește și
structura masei de alunecare se va modifica. Având acest citeriu ca pas de pornire, alunecările
de te ren se împart în două categorii:
12
Alunecări propriu -zise.
Alunecări de tip “curgeri de teren” .
Diferența dintre cele două tipuri de alunecări constă în faptul că la alunecările propriu -zise
acumulatul de alunecare se sprijină aproape în totalitate pe suprafața de alunecare, în
apropierea zonei de desprindere din versant, în timp ce la alunecările de tip curgeri de teren
acesta este transportat la o distanță mare față de zona de desprindere din versant.
Cel mai important factor în aceste tipuri de alunecări îl joacă ap a, aceasta putând
transforma o curgere uscată într -o curgere de noroi. Crescând cantitatea de apă, acumulatul de
alunecare se transformă în masă fluidă care curge pe văi sau pe suprafața versantului.
Alunecările de tip curgeri de teren sunt răspândite î n zonele muntoase și de dealuri (Florea
1979) .
Argilele sensitive de tip “quick clays” au o umiditate mare în condiții naturale, iar când
sunt deranjate își pierd echilibrul, apa fiind eliberată din structura intermoleculară și constituie
în curgerile de teren mijlocul de tra nsport al particulelor minerale (Florea 1979) .
Figura 4 Exemplu de alunecare de tip curgeri de teren (Corangamite CMA Soil Health
Strategy 2008 -20012)
13
Figura 5 Exemplu de curgere de teren ce conține argilă moale (Corangamite CMA Soil
Health Strategy 2008 -20012)
d. După caracterul mișcării
În ceea ce privește alunecările de teren rotaționale, caracteristicile sunt urmatoarele:
suprafață de alunecare concavă, materiale geologice omogene și versanții au o înclinare mare.
Figura 6 Exemplu de alunecare de teren de tip rotațional (Corangamite CMA Soil
Health Strategy 2008 -20012)
Pe de altă parte, alunecările de translație sunt relativ opusul celor rotaționale având ca
însușiri următoarele: suprafață de alunecare relativ plană, versanții au o înclinare mai mică și
se observă limitele de strate sau apar alte discontinuități.
14
Figura 7 Exemplu de alunecare de translație (Corangamite CMA Soil Health Strategy
2008 -20012)
e. După direcția de evoluție a alunecării pe versant
În general, alunecările de teren se formează la baza versantului ca urmare a eroziunii apei
sau a activităților antropice. Observând direcția de evoluție a alunecării pe versant, A. P.
Pavlov a separat alunecările în două categorii:
Alunecări deplasive;
Alunecări detrusive.
Alunecările delapsive încep de la baza versantului și evoluează pe versan t într -o direcție
opusă față de deplasarea acumulatului de alunecare, având un caracter regresiv.
Figura 8 Exemplu de alunecare deplasivă (http://www.chimiamediului.ro/wp –
content/uploads/2011/11/Alunecari -2.png )
15
Alunecările detrusive se formează pe versant sau la partea superioară a acestuia evoluând
pe direcția de deplasare a acumulatului de aluneca re, având un caracter progresiv (Florea
1979) .
Figura 9 Exemplu de alunecare detrusivă ( http://www.chimiamediului.ro/wp –
content/uploads/2011/11/Alunecari -2.png )
f. După poziția suprafeței de alunecare față de stratificația versantului
În anul 1934, F. P. Savarenski a elaborat o clasificare a alunecărilor de teren examinând
raportul dintre pozi ția suprafeței de alunecare și stratificația versantului, aceste tipuri de
alunecări fiind foarte răspândite. Folosind criteriul poziției suprafeței, alunecările se pot
clasifica în:
Alunecări consecvente
Alunecări insecvente
Alunecări asecvente
Cele mai răspândite tipuri de alunecări sunt cele consecvente, ele formându -se pe
suprafețele de stratificație cu căderea în sensul căderii pantei versantului, pe suprafețe de
separație preexistente care facilitează procesul de alunecare (Florea 1979) .
16
Figura 10 Exemplu de alunecare consecventă ( http://www.chimiamediului.ro/wp –
content/uploads/2011/11/Alunecari -3.png )
Alunecările insecvente se formează în structuri geologice având căderea stratelor spre
versant sa u în fomațiuni stratificate orizontal. Suprafața de alunecare va avea în partea
superioară o pantă mai mare, iar spre baza alunecării va fi mai lină (Florea 1979) .
Figura 11 Exemplu de alunecare insecventă (http://www.chimiamediului.ro/wp -content/
uploads/2011/11/Alunecari -3.png )
Alunecările asecvente se fo rmează în depozite omogene nestratificate, atât în roci moi cât
și în roci stâncoase. Suprafața de a lunecare este cilindrică circulară, forma ei fiind condiționată
de proprietăț ile fizico -mecanice a rocilor (Florea 1979) .
17
Figura 12 Exemplu de alunecare asecventă (http://www.chimiamediului.ro/wp –
content/uploads/2011/11/Alunecari -3.png )
1.4. Evoluția procesului de alunecare
Tot procesul de alunecare, în general, este format din trei faze: faza pregătitoare (de
alunecare lentă), alunecarea propriu -zisă și stabilizarea nat urală (întoarcerea la echilibru).
Fiecare fază din cele menționate mai sus au viteze și cauze de desfășurare a alunecării diferite
(Grecu 2008 a) .
În prima fază, cea pregătitoare, procesul de alunecare se datorează reducerii coeficientului
de siguranță de la o valoare supraunitară la o mărime critică, când se declanșează alunecarea.
Această fază reprezintă punctul de start al deplasării materialelor, când se începe formarea
suprafeței de alunecare (Grecu 2008 a) .
Alunecarea propriu -zisă are loc într -un timp mult mai scurt față de alunecarea lentă,
deplasarea fiind și mai mare în raport cu deplasarea din faza pregătitoare.
În ultima fază, cea de stabilizare naturală, mai pot avea loc une le reactivări ale alunecării.
Unele alunecări de teren se pot declanșa brusc, astfel că nu se vor păstra aceste trei faze ale
procesului de alunecare. În teren se vor observa elemente ce sugerează iminența unei
alunecări, cum ar fi: crăpături, zgomote, ne regularități ale terenului. Declanșare a alunecării nu
este în legătură cu o anumită poziție de pe versant, ea putâ nd să aibă loc în orice poziție: spre
baza versant ului sau spre partea superioară (Grecu 2008 a) .
18
1.5. Prevenirea și combaterea alunecărilor de teren
Făcând o comparație între alunecările de teren și al te procese, măsurile de prevenire și
combatere sunt mult mai eficace decât în cazul unui cutremur sau unei erupții vulcanice.
Pentru prevenirea alunecărilor de teren este necesară o bună cunoaștere a zonei problemă,
aceasta însemnând că în zonele unde s -au mai produs alunecări, există cele mai mari șanse să
mai aibă loc și altele. De asemenea, nu trebuie să luăm în considerare doar zonele care au fost
deja afectate, ci și zonele care sunt considerate a fi stabile (Roșian 2011) .
Pentru o prevenire eficace trebuie să reducem influența factorilor ce cauzează alunecarea
de teren și să adoptăm două tipuri de măsuri: măsuri și lucrări pentru diminuarea forțelor
motoare de rezistență ale alunecărilor și măsuri și lucrări pentru mărirea forțelor de rezistență
ale alunecărilor (Roșian 2011) .
O măsură importantă privind prevenirea alunecărilor de teren este menținerea pădurii pe
suprafețele înclinate, care au substratul alcătuit din roci argiloase și marnoase. P ădurea are un
rol signifiant în interceptarea apei provenită din precipitații cu ajutorul rădăcinilor arborilor și
în stabilizarea straturilor predispuse la alunecare. Cu toate că pădurea reprezin tă un factor de
prevenire, dacă arborii ajung la dimensiuni mari pe terenuri instabile, ei trebuie exploatați
pentru a nu reprezenta chiar ei o factor cauzal al fazei incipiente alunecării de teren (Roșian
2011) .
În ceea ce privește combaterea alunecărilor de teren, aceasta are ca punct de plecare o serie
de acțiuni de amenajare a terenurilor afectate de aceste procese. Exemple de aceste tipuri de
acțiuni sunt: interzicerea amplasării construcțiilor și depozitelor grele, interzicerea lucrărilor
de aducțiune și stocare a apei, captarea iz voarelor și drenarea terenurilor cu exces de umiditate
(Roșian 2011) .
Lucrările de amenajare a terenurilor afectate se fac în funcție de condițiile loca le și de
resursele existente pentru reintroducerea lor în circuitul econom ic. Dintre lucrările executate,
menționăm lucrările de nivelare -modelare, canale deschise, drenă ri și lucrările de sprijinire.
(Roșian 2011)
19
Capitolu l 2. Vulnerabilitatea zonelor la alunecări de teren
Pentru a putea vorbi despre vulnerabilitatea zonelor la alunecări de teren, trebuie să vorbim
în primul rând despre vulnerabilitate. Vulnerabilitatea este o noțiune care se bazează pe
susceptibilitatea comunităților umane de a suferii pagube (Mac și Pet rea 2002) . Mărimea
vulnerabilității este în strânsă legătură cu mai mulți factori: caracterisicile mediului, atributele
demografice, relațiile sociale, economice și poli tice, nivelul de dezvoltare teh nologică. Altfel
spus, vulnerabilitatea unei comuni tăți se bazează pe rezistența la schimbare . Folosindu -se
terenuri foarte susceptibile la alunecările de teren, vulnerabilitatea comunității în fața
alunecării a crescut considerabil (Roșian 2017, Mac și Petrea 2002) .
Pe langă vulnerabilitatea populației, putem vorbi și de spre impactul alunecărilor de teren
asupra mediului. Astfel că trebuie analizat impactul atât prin urmările directe reprezentate de
declanșarea și evoluția procesului, cât și prin urmările indirecte re prezentate de apariția unor
microforme specifice de relief a căro r utilizare agricolă este redus (Tanislav și Costache 2007) .
România se află printre țările cu un potențial ridicat de producere a alunecărilor de teren
din cauza condițiilor geologice. Întocmirea unei hărți cu zonele de risc nu este doar benefică
pentru noi ci și o necesitate pentru a putea cunoaște în detaliu ter itoriile cu un grad ridicat de
apariție al alunecărilor de teren. Acestea fiind spuse, în 2001 se adop tă legea 575 privind
planul de amenajare a teritoriului național –Secțiunea a V -a – zone de risc natural. Zonele de
risc natural reprezintă areale bine delimitate geografic în interiorul cărora există un potenția l
de producere a unor fenomene naturale care pot afecta populația și activitățile umane, mediul
natural și construit. În aceste zone de risc natural, se adoptă măsuri specifice privind
prevenirea și atenuarea riscurilor, realizarea construcțiilor și utilizarea terenurilor constituind
totodată și baz a întocmirii planurilor de protecție și invervenție (Legea 575/2001) .
Astfel că, în această lege avem cuprinse atât zonele cu risc natural de cutremure și
inundații cât și zonele cu risc natural de alunecări de teren.
O primă hartă înglobează microzonarea teritoriului din punct de vedere al riscului la
alunecări (ridicat, mediu și scăzut), iar a doua cuprinde unitățile administrativ teritoriale
afectate de alunecări (alunecări primare și reactivate).
20
Figura 14 Hartă cu unitățile administrativ teritoriale afectate de alunecări de teren,
preluată din legea 575/2001
Figura 13 Hartă cu microzonarea teritoriului din punct de vedere al riscului, preluată din legea
575/2001
21
Acest e tipuri de hărți vin în ajutorul experților de a lua măsuri de prevenire a producerii
alunecărilor sau de diminuarea consecințelor care uneori pot fi catastrofale. De exemplu,
există multe construcții care au fost amplasate în zone aparent stabile, dar care în realitate se
încadrau în zonele cu potențial ridicat de producere a alunecărilor, acestea fiind mai târziu
afectate de alunecări (ISPIF 1997) .
Odată cu vechimea alunecării crește și gradul de identificare a acestora , alunecările trecând
din stare activă în stare stabilă. Indiciile care fac simțită prezența unei alunecări sunt
următoarele: prezența unor trepte de denivelare de formă circulară sau prezența copacilor cu
trunchiuril e aplecate în direcții diferite (ISPIF 1997) .
Cu toate că există zone în care alunecările de teren au avut efecte catastrofale este mai
important să identificăm regiunile vulnerabile în fața alunecărilor și anume zonele unde există
un potențial crescut de alunecare. Orice activitate umană se va baza pe aceste clasificări
deoarece amplasarea unor obiective economice sau sociale pe deplasări de teren va fi puțin
probabilă (ISPIF 1997) .
Având harta cu zonele de risc, putem monitoriza alunecările de teren prin măsur ători
periodice. Această metodă constă în plantarea unor serii de reperi pe suprafața masei alunecate
și plantarea unei alte serii de reperi în zona stabilă, cu asigurarea ca aceștia din urmă nu vor
suferi deplasări. Monitorizarea va începe prin notarea co orodonatelor, respectiv a cotelor
tuturor reperelor. Cu ajutorul acestor măsurători se va determina direcția si viteza de deplasare
a masei alunecate (ISPIF 1997) .
22
Capitolul 3. Descrierea zonei de studiu
Călata este un sat în comuna Călățele din județul Cluj, vestul Transilvaniei, și este situat
mai exact la 9 km sud de orașul Huedin.
Figura 15 Raportare la nivel de țară, respectiv județ a localizării satului Călata (Google
Images)
23
Conform Legii 575 /2001 , privind planul de amenajare a teritoriului național –Secțiunea a
V-a – zone de risc natural , se poate observa faptul ca orașul Huedin împreună cu satul Beliș se
regăsesc în zonele cu risc natural, potențialul de pro ducere a alunecărilor fiind unul mediu .
La baza alunecării aleasă pentru această lucrare trece cel mai scurt drum care face legătura
între orașul Huedin și stațiunea Beliș împreuna cu bara jul de la Fântânele continuând apoi
către Albac, respectiv ghețarul de la Scărișoara. O eventuală alunecare gravă de teren pe
porțiunea acestui drum (DN1R) duce la un drum impracticabil și totodată la izolarea
populațiilor care trăiesc de -a lungul acestui drum , acesta fiind singura cale de acces către unele
sate.
Figura 16 Reprezentarea drumului DN1R – Huedin Albac (Google Maps)
Tot la bază sunt și stâlpii de electricitate cu ajutorul cărora se alimentează cu energie
electrică oamenii care locuiesc pe această rută, iar o posibilă activare a alunecării poate
întrerupe atât circulația rutieră cât și alimentarea cu energie.
24
Capitol ul 4. Materiale și metode
Lucrarea de față studiază o alunecare de teren localizată între Huedin și Călata, situată pe
versantul drept al Văii Călata.
În vederea efectuării acestui studiu au fost ridicate trei profile de sol (Figura 17) după cum
urmează:
Profilul 1 – zona de desprindere
Profilul 2 – corpul alunecării
Profilul 3 – în afara corpului alunecării
4.1. Etapa de teren
În cadrul stud iilor care urmăresc evoluția reliefului este necesară a cordarea unei atenții
sistemului vale -versant și relațiilor morfod inamice din cadrul acestuia. Acest demers este
justificat ținând cont de faptul că în regiunile de dealuri, podișuri fragmentate, piemonturi și
munți, majoritatea formelor principale de relief sunt constituite din suprafețe înclinate, iar
aceste suprafețe, care constituie versanții, alături de văile aferente, reprezintă elementul
geomorfologic cel mai dinamic sub aspect general al reliefului .
În vederea realizării acestui studiu au fost recoltate 19 probe de sol pentru investigarea
parametrilor fizico -chimi ci (granulometrie, limite de plasticitate, densitate, umiditate,
capacitate de adsorbție, ionii majo ritari, conținutul în fier, carb on organic și materie organică).
Prelevarea problelor de sol s -a efectuat conform STAS 7184/1 -84. Pentru recoltarea
probelor s-a ales o singură locație în care s -au ridicat 3 profile de sol, după cum urmează :
Profilul 1 cu lungimea de 1 40 cm – 7 probe din 20 în 20 cm (Figura 18 )
Profilul 2 cu lungimea de 60 cm – 6 probe din 10 în 10 cm (Figura 19 )
Profilul 3 cu lungimea de 60 cm – 6 probe din 10 în 10 cm (Figura 20 )
25
Figura 17 Imagine satelitară cu zonele din care s -au prelevat probe le (Imagine preluată
din Google Earth)
Figura 18 Profilul 1 (f ața de desprindere) și adâncimile de prelevare a probelor (A rhivă
personală)
26
Figura 19 Profilul 2 ( corpul alunecării) și adâncimile de prelevare a probelor (A rhivă
personală)
Figura 20 Profilul 3 (din afara corp ului alunecării) și adâncimile de prelevare a probelor
(Arhivă personală)
27
4.2. Etapa de laborator
Metoda cartării geomorfologice – în domeniul cartografiei geomorfologice, în urma
diversificării tipurilor de hărți s -a conturat baza metodei cartării reliefului, însoțită de
procedeele și mijloacele specifice. În cazul de față, această etapă a constat în localizarea pe
hărțile topogra fice și a ortofotoplanurilor a alunecărilor de teren și a proceselor
geomorfologice. Ele au fost reprezentate prin simboluri în conformitate cu scara hărții.
Cartarea geomorfologică este de asemenea însoțită și de o parte scrisă unde sunt notate
corelațiil e existente între forme și procese, precum și celelalte componente ale mediului,
rezultând hărțile geomorfologice.
Pentru determinarea parametrilor fizici: umiditate (W), densitate (ρ), indicele porilor (n),
porozitate (e), limita superioară de plasticitat e (W p), limita inferioară de plasticitate (W L),
indicele de plasticitate (Ip), indicele de consistență (Ic), granulometrie, umflare liberă (U L), ai
probelor de sol au fost utilizate STAS -urile în vigoare, după cum urmează:
Determinarea umidității: STAS 1913/1 -82
Determinarea densității pământurilor – Metoda imersării hidrostatice: STAS
1913/3 -76
Determinarea limitelor de plasticitate: STAS 1913/4 -86
Determinarea granulozității – Metoda sedimentării și metoda cernerii: STAS
1913/5 -85 și SR EN 14688 -2:2005
Determinarea umflării libere: STAS 1913/2 -88
Determinarea materiilor organice – STAS 7107/1 -76
Susceptibilitatea magnetică
Parametrii fizico -chimici (pH, total solide dizolv ate, conductivitate electrică) au
fost dete rminați cu ajutorul multiparametrului Multi350i.
Ionii dizolvați (F-, Cl-, NO 2-, NO 3-, SO 42-, Na+, NH 4+, K+, Mg+, Ca+) au fost
analizați cu ajutorul unui Ion Cromatograf (Dionex 1500) cu detector de
conductivitate.
Metalele grele (Fe ) au fost determinate prin spectrometrie de adsorbție atomică pe
flacără (AAS -F) utilizând un dispozitiv AAS ZEEnit 700. Înainte de analiza
propriu-zisă probele de sol au fost mineralizate cu aqua regia.
28
Carbonul organic (CO) și materia organică (MO) au fos t determinate cu ajutoru l
metodei Walkley și Black (ISO 1998).
Procentajul fragmentelor de rocă a fost obținut în urma analizei granulometrice,
prin metoda cernerii, luându -se în considerare doar fragmentele cu dimensiunile
cuprinse între 3 și 20 mm.
Conținutul mineralogic al neoformațiunilor identificate în profilul 1 a fost analizat
prin difracții de raze X cu ajutorul unui dispozitiv de tip Bruker D8 Advance.
Identificarea fazelor minerale s -a realizat cu Difrac. Eva 2.1 utilizându -se baza de
date PDF2 (2012).
29
Capitolul 5 . Rezultate și discuții
Studiul alunecării de teren a presupus determinarea caracteristicilor fizice a probelor de
sol și rocă recoltate, dintre care cele mai importante sunt granulometria și plasticitatea, alături
de alți indici utilizați (indicele de plasticitate, indice le de consistență, etc.) în carac terizarea
corpului de alunecare.
Comuna Călata se dezvoltă pe depozite geologice de vârstă priaboniană, alcătuite din
depozite bioclastice cu intercalații de calcarenite, micrite dolomitice și depozite siliciclastice
incluse în Formațiunea de Viștea (Răileanu și Saulea 1956) . Peste acestea se dispun depozitele
continentale ale Formațiunii de Valea Nadășului alcătuite din nisipuri ș i argile vărgate, acestea
din urmă atingând grosimi de 70 m (Popescu 1978) . În cadrul acestei din urmă formațiuni,
Rusu (1995) separă Membrul de Florești format dintr -un calcar asemănător calcarului de
Viștea. Culmile deluroase formate pe aceste depozite au înclinații de 7 -15°, alunecarea
studiată aflându -se într -o zonă a versantului cu înclinație între 7 -12°. Solurile dezvoltate pe
aceste depozite au un profil scurt fiind alcătuite din argile ce cuprind bucăți din roca de bază.
Versantul pe care este inserată alunecarea a fost, în trecut, terasat și utilizat agricol, în prezent
fiind utilizat ca pășune și fâneață. Suprafața alunec ării este de……
Alunecarea de teren studiată este o alunecare de mică adâncime și relativ recentă așa
cum se poate observa din imaginea de mai jos (Figura 21). Declanșarea alunecării de teren a
avut loc după anul 2009, pro babil în primăvara anului 2010.
Figura 21 Imaginea satelitară cu evoluția alunecării de teren (anul 2009, 2012 și
2017) (Imagini preluate din Google Earth)
30
5.1. Profilul 1
Acest profil a fost ridicat în zona de despindere a alunecării de teren și atinge o lungime de
140 cm. Valorile parametrilor fizici analizați sunt redați în Tabelul 3 . Orizonturile interceptate
în acest profil sunt:
Orizontul A (0 -40 cm) este reprezentat printr -o argilă cu plasticitate scăzută, de
culoare maro, în care se remarcă prezența unor bucăți de gresii calcaroase de
ordinul dm, acestea fiind de două tipuri: o gresie roșiatică cu macro -feldspați și o
gresie cal caroasă fină de culoare gri. Pe baza analizelor subțiri realizate pe aceste
gresii……… Aceste argile prezintă densități de până la 2.05 g/cm3, aceasta fiind
valoarea maximă înregistrată pentru densitate. Porozitatea și indicele porilor
prezintă valoril e cele mai scăzute.
Orizontul A/C (40 -60 cm) este reprezentat tot printr -o argilă cu plasticitate scăzută,
de culoare neagră. La acest nivel se mai observă prezența rădăcinilor plantelor.
Orizontul C (60 -140 cm) este reprezentat de argilă și argilă nisipo asă, de culoare
închisă, cu plasticități scăzute. În acest interval se remarcă prezența unor
neoformațiuni sub formă de cuiburi, dendrite și firișoare. Analiza mineralogică a
acestora (Figura 22 ) pune în evidență prezența în cadrul acestor neformațiuni a
cuarțului, calcitului și dolomitului. Posibil ca aceste neoformațiuni să provină din
alterarea gresiilor dolomitice prezente în profil .
31
Tabel 3 Valorile parametrilor fizic i
Adâncime
(cm) Grosime
(cm) Profilul de
sol Descrierea
orizonturilor Profil Proba Textura Parametrii fizici ai solului
W WL WP IP IC n e UL ρ
% % % % (g/cm3)
0-20 20
Argilă cu
plasticitate
scăzută 1 1 Argilă 9.41 23.72 14.63 9.09 1.57 0.31 0.44 60 2.05
20-40 20
Argilă cu
plasticitate
scăzută 1 2 Argilă 7.77 29.15 9.18 19.97 1.07 0.37 0.58 80 1.85
40-60 20
Argilă cu
plasticitate
scăzută 1 3 Argilă 20.14 32.93 17.97 14.96 0.86 0.45 0.83
90 1.78
60-80 20
Argilă cu
plasticitate
scăzută 1 4 Argilă 17.73 30.80 25.51 5.29 2.47 0.48 0.92 100 1.66
80-100 20
Argilă nisipoasă
cu plasticitate
scăzută 1 5 Argilă
nisipoasă 18.52 21.72 13.74 7.98 0.40 0.45 0.82 70 1.77
100-120 20
Argilă cu
plasticitate
scăzută 1 6 Argilă 19.04 25.52 12.81 12.71 0.51 0.46 0.85 100 1.75
120-140 20
Argilă cu
plasticitate
scăzută 1 7 Argilă 18.52 29.72 8.23 21.49 0.52 0.44 0.78 90 1.75
32
Figura 22 Difracțiile de raze X (XRD) a două dintre neoformațiunile din Profilul 1
Argilele prezente în profilul de sol prezintă plasticități scăzute, cu limita de lichiditate
cuprinsă între 21.72% și 32.93%, cu o valoare medie de 27.65% . Valoarea indicelui de
plasticitate variază între 5.29 și 21.49 cu o medie de 13.07 iar cea a limitei de plasticitate între
8.23% și 25.51% cu o valoare medie de 14.58%. Conform diagramei de plasticitate (Figura
23) toate probele analizate se încadrează în clasa pământurilor cu plasticitate redusă.
33
Figura 23 Distribuția probelor în diagrama de plasticitate
Activitatea coloidală și caracteristicile mineralogice ale alunecăr ii de teren
Poziția limitelor Atteberg plotate în diagrama de plasticitate poate fi legată de mineralogia
solurilor argiloase (Casagrande 1948, Holtz and Kovacs 1981, Ohlmacher 2000) . Astfel, în
studiul de față, limita de lichiditate și indicele de plasticitate pentru fiecare probă analizată, au
fost plotate pe diagrama de plasticitate care conține gama montmorillonitului, ilitului,
caolinitului și cloritului (Figura 24) și arată că toate probele analizate sunt dispuse în afara
câmpurilor mineralelor principale. Underwood (1967) a demonstrat că pământurile ce conțin
fracții argiloase alcătuite din ilit și montmorillonit au capacitate de adsorbție mai ridicată și,
prin urmare, sunt mai susceptibile la alunecări de teren decât pământurile compuse din ca olinit
și clorit.
Activitatea coloidală a argilelor, calculată ca raport între indicele de plasticitate și
conținutul în argilă (Skempton 1948) este scăzută, cu valoarea minimă de 0.09 și valoarea
maximă de 0.54.
34
Figura 24 Diagrama de plasticitate ce redă legătura dintre probele de sol și mineralele
argiloase
Pe baza valorii acestui indice, argilele analizate în cadrul acestui studiu, intră î n categoria
argilelor inactive (Skempton 1953) . Pe b aza studiului efectuat de Moos (1938 ), citat de
(Skempton 1953) valorile activității coloidale pot fi corelate cu conținutul mineralogic astfel
că valorile de < 0.33 indic ă prezența, în cadrul argilelor a cuarțului, calcitului și muscovitului.
Activitatea coloidală a acestor minerale este scăzută datorită structurii cristaline simple. Mai
mult, activitatea coloidală cu valori de < 0.75 ne indică fapul că argilele respective au
urmă toarele caracteristici:
fracția argiloasă conține în principal caolinit sau conține puține m inerale argiloase;
au fost depuse în ape dulci;
au fost depuse în ape sărate dar, ulterior, percolate de ape dulci.
Astfel, pe baza indicelui activității coloidale, alături de informațiile obținute din diagrama
de plasticitate ce redă legătura dintre indicele de plasticitate și mineralogie, putem concluziona
că pământurile analizate în cadrul acestui studiu prezintă susceptibilități reduse la alunecări de
teren. Principala cauză a declanșării alunecării de teren este, în acest caz, legată de utilizarea
terenurilor mai degrabă decât de caracteristicile substratului geologic. La aceste cauze se pot
adăuga, secundar panta terenului și infiltrația apelor pluvia le.
35
5.2. Profilurile 2 și 3
Cele două profile (Profilul 2 – din corpul alunecării și Profilul 3 – din afara corpului
alunecării) au fost analizate cu scopul de a evidenția impactul alunecării de teren asupra
caracteristicilor părții superioare a solului. Proprietățile părții superioa re a solului dintr -o
alunecare de teren și din afara acesteia pot fi utilizate ca indicatori de vârstă și pentru
prezicerea frecvenței și pericolului pe care îl presupune o alunecare de teren. Un conținut mare
de schelet mineral poate fi utilizat ca indica tor pentru apariția unei alunecări de teren iar
conținutul de carbon organic poate fi folosit ca indicator al vârst ei alunecării de teren (van
Eynde, și alții 2017) .
Susceptibilitatea magnetică și conținutul în Fe
Proprietățile magnetice ale solului se datorează prezenței compușilor feroși, îndeosebi a
oxizilor și sulfurilor de fier. Nivelul concentrației oxizilor de fier în sol depinde de vârsta și
natura solului, de activitatea biologică și pedogenetică precum și de temperatura solului
(Boadi, Preko și Amekudzi 2014) . Fierul provine din mineralele primare existente în
materialul parental, concentrându -se în materialul alterat datorită solubilității ridicate a
acestuia în condiții oxidat ive, la un pH neutru. Particulele de sol diferă în ceea ce privește
gradul lor de magnetism datorită diferențelor în concentraț ia în compuș i feroși, aceștia
controlând valoarea magnetismului în cadrul solului (Parker 1983) . În solurile stabile,
susceptibilitatea mag netică crește gradual de la orizonturile situate în adâncime spre suprafață
dar în solurile degradate acest mode l este absent iar susceptibilitatea magnetică este scăzută
(Boadi, Preko și Ameku dzi 2014) .
Rezultatele obținute în cadrul acestui studiu arată că susceptibilitatea magnetică a solului
din profilul 1 (Figura 25) are valori mai ridicate pentru probele colectate din partea superioară
a profilului (până la adâncimea de 60 cm), ceea ce se datorează formării secundare a
mineralelor feromagnetice (Dearing, și alții 1986) . Susceptibilitatea (S) are valori de 2 -4 în
probele colectate din partea superioară a profilului, acestea scăzând până la 0.11 pentru proba
din baza profilului.
În cazul profilului 2 (Figura 25), ridicat în interiorul corpului alunecării de teren, se
observă valori mai scăzute ale susceptibilității magnetice (< 5) în partea superioară și mai
36
ridicate (> 6) în partea inferioară, indicând mișcarea masei de pământ ceea influențează
formarea secundară a mineralelor feromagnetice și/sau transportul acestora spre adâncime în
timpul mișcării masei de pământ. Pentru profilului 3 (Figura 25), situat în afara corpului de
alune care, valorile susceptibilității magnetice sunt mai ridicate în partea superioară (4 -5)
pentru ca în adâncime acestea să scadă ușor până la valoarea de 3.35, în proba colectată de la
60 cm.
Astfel, pe baza valorilor susceptibilității magnetice poate fi pu să în evidență degradarea
solului din corpul alunecării de teren, modelul discutat mai sus, cu valori ridicate ale SM în
partea superioară a profilului de sol și descreșterea acestora în adâncime, fiind respectat.
Figura 25 Susceptibilitatea magnetic în profilele de sol studiate
Unele studii (Le Borgne 1955) arată că susceptibilitatea magnetică este mai ridicată în
partea superioară a versantului și mai scăzută în partea inferioară. În studiul de față se observă
o situație inversă, cu valori mai mari ale SM în partea inferioară a versantului ceea ce poate
indica deplasarea masei de pământ și red epozitarea ei în josul pantei. Un alt motiv al valorilor
mai scăzute ale susceptibilității magnetice în profilul din partea superioară a versantului se
poate d atora prezenței carbonaților. Susceptibilitatea magnetică a fracției minerale a solului
putând fi "diluată" de către apă, humus și carbonați (Mullins 1977) .
37
În ceea ce privește conținutul în Fe, măsurat atât în corpul alunecării cât și în afara lui
concentrațiile sunt rela tiv egale, evidențiindu -se totuș i concentrații ma i ridicate în profilul din
afara alunecării de teren (Figura 26). Pentru profilul din corpul alunecării valoarea medie a
concentrației fierului este de 14 321.1 mg/kg iar pentru profilul din afara corpului alunecării
de 14 971.1 mg/kg . Acest model poate f i pus pe seama faptului că în P2 , pe adâncimea de 60
cm nu s -au identificat bucăți din materialul parental care prin alterare ar putea elibera compuși
feroși.
Figura 26 Concentrația fierului în probele analizate: A. Profilul din corpul alunecării de
teren, B. Profilul din afara corpului alunecării de teren
Parametrii fizico -chimici ai solurilor din profilele 2 și 3
pH-ul solurilor analizate este unul ușor acid pentru cele din P2 ( Figura 27 ), remarcându -se
o creștere de la suprafață (pH = 6.24) spre adâncime (pH= 7.01) și neutru pentru cel din P3,
oscilând între 7.01 și 7.40. Același model este urmat și de TDS și CE ( Figura 27 ), acestea
având valori cuprinse între 48 și 69 mg/kg în P2 și 63 -77 mg/kg în P3, respectiv 74.4 µS/cm și
108.2 µS/cm în P2 și 98.1 µS/cm și 119.4 µS/cm în P3.
38
Figura 27 Valorile pH -ului, TDS -ului și CE în probele de sol analizate: A. profilul din
corpul alunecării de teren, B. profilul din afara corpului alunecării de teren
Valorile parametrilor fizico -chimici în solurile neafectate de alunecări de teren sunt mai
mici de cât cele ale solurilor stabile (Cheng, și alții 2016) și tind să crească odată cu gradul de
depunere al materialului alunecat. Alte studii arată că nu există un model clar al valorilor pH –
ului între solurile deranjate și cele stabile, acestea variind de la soluri ușor acide până la slab
alcaline (van Eynde, și alții 2017) . Rezultatele studiului de față pune în evidență valori mai
mici ale acestor parametrii pentru solul din profilul P2 datorită faptului că alunecarea de teren
este activă, materialul de sol fiind transportat înspre baza versantului.
Carbonul organic total și materia organică
În probele analizate, din interiorul și din afara alunecării de teren, conținutul în carbon
organic și materie organică prezintă valori ușor mai ridicate (Figura 28 ) pentru solul din afara
corpului alunecării, la adâncimea de 0 -10 cm. Valoarea maximă a CO în corpul alunecării este
de 0.05%, cu o medie de 0.04%, iar pentru solul din afara corpului alunecării valoarea maximă
este de 0.07% cu o medie de 0.04%. Pentru materia organică, valoarea ma ximă obținută este
de 0.19% cu o medie de 0.16% pentru solul din corpul alunecării și de 0.27% cu o medie de
0.16% pentru solul nederanjat.
39
Figura 28 Comparația blox ploturi -lor pentru conținutul în carbon organic și materie
organică a probelor de sol din corpul alunecării (Profil 2) și din afara corpului alunecării
(Profil 3)
Conținutul în CO diferă în funcție de vârsta alunecării de teren, fiind mai ridicat în
alunecările de teren mai vechi (van Eynde , și alții 2017) . Alunecările de teren tinere au un
conținut scăzut de CO (cca. 0.7%), diferența față de solurile nederanjate fiind de pân ă la 1.5%
(van Eynde, și alții 2017, Lundgren 1978) .
Tendința de creștere a conținutului de CO în solurile afectate de alunecări de teren odată
cu trecerea timpului sugerează faptul că acesta poate fi folosit ca simplu indicator al vârstei
alunecării de teren sau al frecvenței producerii acestora. De aceea, astfel de analize sun t
esențiale pentru redarea hărților de risc pentru alunecări de teren (van Eynde, și alții 2017) .
Fragmentele de rocă
Conținutul în fragmente de rocă este scăzut în ambele profile analizate (1.06% în P2 și
2.77% în P3) însă cu valori mai ridicate în profilul din a fara corpului alunecării (Figura 29 ).
40
Figura 29 Comparația box -ploturilor pentru conținutul în fragmente de rocă a probelor
de sol din corpul alunecării (Profil 2) și din afara corpului alunecării (Profil 3)
Alte studii arată conținuturi mai ridicate în fragmente de rocă, în solurile din corpul
alunecării comparativ cu solurile nederanjate, în special în cazul alunecărilor de teren tinere.
Descreșterea conținutului în fragmente de rocă, în decursul timpului, poate fi cauzată de
depunere a unor depozite coluviale fine (Cheng, și alții 2016, van Eynde, și alții 2017) .
Prezența fragmentelor de rocă poate fi utilizată ca indicator de teren pentru detecția solurilor
deranjate de alunecări de teren.
Prezența ionilor majoritari
Făcând o comparație între caracteristicile fizico -chimice ale solului din corpul alunecării și
cel din afara corpului alunecării, concentrații mai ridicate ale cationilor de NH 4+, Mg+ și Ca+ s-
au înregistrat pentru solurile din afara corpului alunecării; în cazul K+ concentrațiile sunt mai
ridicate în solurile din afara corpului alunecării iar în cazul Na+ concentrațiile sunt aproximativ
egale, ușor mai ridicate pentru solurile din a fara corpului alunecării (Figura 30 ).
41
Figura 30 Comparația blox ploturi -lor pentru conținutul în cationi al probelor de sol din
corpul alunecării (Profil 2) și din afara corpului alunecării (Profil 3)
În ceea ce privește prezența anionilor concentrații mai ridicate în solurile din corpul
alunecării au fost idenificate numai pentru SO 4- și Cl-, ceilalți anioni – NO 3-, NO 2- și F- – având
concentrații egale în ambele profile analizate (Figura 31 ).
Figura 31 Comparația blox ploturi -lor pentru conținutul în anioni al probelor de sol din
corpul alunecării (Profil 2) și din afara corpului alunecării (Profil 3)
42
Rezultatele noastre arată că alunecarea de teren are un impact asupra cara cteristicilor
fizico -chimice a solului din partea superioară a profilului așa cum s -a menționat mai sus.
Alunecările de teren tinere, cum este și cazul de față, prezintă valori mai scăzute ale TOC -ului
și K+ -ului, putând să ajungă până la epuizarea totală î n aceste elemente. O astfel de situație,
însă, nu se întâlnește în alunecările de teren mai vechi. Pe de altă parte, alunecările de teren
tinere prezintă un conținut mai ridicat de schelet mineral comparativ cu solurile nederanjate.
Conținu tul în TOC a sol urilor afectate de alunecări de teren, tinde să crească în timp. Creșterea
conținutului de K+ poate crește în timp datorită rezidurilor vegetale, îngrășămintelor organice,
aplic ării de fertilizatori, alterării mineralelor primare și depunerii materialului coluvial.
Descreșterea conținutului scheletului mineral, în timp, poate fi cauzată de depunerea unor
materiale coluviale fine (van Eynde, și alții 2017) .
Unele studii (Gottardi și Galli 1985, van Eynde, și alții 2017) arată concentrații ridicate
pentru Na+ atât în alunecările de teren tinere cât și în cele mai vechi. În studiul de față, valorile
sodiului nu prezintă nici o diferență semnificativă între solul deranjat și cel nederanjat de
alunecarea de teren.
Nici o diferență în textura solului nu a fost întâlnită între alunecarea de teren studiată și
solul nederanjat, contrar a ceea ce a fost raportat de studiile efectuate în alte zone ale lumii
(Zarin și Johnson 1995) . O posibilă explicație pentru absența acestei diferențe texturale poate
fi aceea că profilele de sol studiate sunt puternic alterate și cu limite neclare între orizonturi, o
astfel de situație fiind prezentată și de Knapen și colab. (2006). În conclu zie, perturbarea
solului de către alunecarea de teren nu poate să fie adâncă, în raport cu profilul de sol, astfel că
nu se observă nici o diferență texturală între solurile perturbate și cele adiacente .
Deși unele studii arată că pentru Ca2+ și Mg2+ nu s-a identificat nici o diferență între
solurile perturbate și cele situate în afara alunecării de teren (van Eynde, și alții 2017) , în
studiul de față concentrațiile acestor doi cationi sunt mai mari în solurile neperturbate decâ t în
cele perturbate. Astfel de rezultate, pentru Ca2+ și Mg2+, au f ost obținute și în alte studii
(Guariguata 1990, Manjusha 1990, Reddy și Singh 1993) , rezultatele obținute sugereazând că
alunecările de teren au un impact semnificativ asupra cationilor bivalenți. Pe de altă parte, alți
autori (Adams și Sidle 1987, Manjusha 1990, Shrumpf, și alții 2001) argumentează că
alunecările de teren ad uc din adâncime material mai puțin alterat și mai bogat în nutrimente
ceea ce conduce la îmbunătățirea fertilității solurilor.
43
Creșterea fertilității solurilor afectate de alunecări de teren are loc de -a lungul a zeci de
ani, unul dintre cei mai importanț i factori în acest proces fiind reprezentat de heterogenitatea
spațială a materialului parental (Walker și Shiels 2013) .
Asociațiile vegetale
Vegetația s -a dovedit a fi o măsură eficientă de atenuare a degradării terenurilor deoarece
sporește forța de forfecare a solului printr -o serie de efecte mecanice și hidrologice (Norris, et
al. 2008) . În timp ce efectul mecanic al vegetației asupra stabilizării pantei a fost studiat în
mare măsură (Bordoni, și alții 2016, Mickovski, și alții 2009, Wu 1979) , efectul hidrologic
deși cunoscut, a fost rareori raportată și în literatura științifică (Stokes, et al. 2014, Gonzal ez-
Ollauri and Mickovski 2017)
Informațiile privind modul în care vegetația se comportă din punct de vedere hidrologic ar
putea contribui în mod semnificativ la selecția eficientă ș i durabilă a speciilor de plante (Duan,
Huang și Zhang 2016, McVicar, și alții 2010) , pentru a reduce probabilitatea instabilității
pantelor și a riscurilor asociate acesteia , (Fell , și alții 2005, Lu și Godt 2013, Gonzalez –
Ollauri și Mickov ski 2017) .
Analizând vegetația prezentă pe întreaga zonă de studiu, s -a identifica t un număr de 27 de
specii dintre care 16 specii s -au găsit în afara corpului alunecării și 11 specii sunt prezente pe
corpul alunecării (Tabelul 4 ). Imagini cu speciile de plante identificate se pot urmări în Anexa
1 și 2.
Speciile prezente în afara corpului alunecării fac parte din două asociații de plante, și
anume: Polygalo majoris -Brachypodietum pinnati și Poo–Festucetum pratensis .
Brachypodietum pinnati este o specie întânită îndeosebi pe versanții sudici și în zonele
afectate de alunecări de teren (Association THE03 2007) . În cazul de față această specie a fost
identificată în zona din afara launecării de teren.
Pe corpul alunecă rii speciile identificate fac parte din asociația cu Brometum erecti .
44
Tabel 4 Asociațiile de plante identificate pe corpul alunecării și în afara acestuia
Specii din afara corpului alunecării
Specii de pe corpul alunecării
Asociațiile cu Polygalo majoris –
Brachypodietum pinnati
și Poo–Festucetum pratensis Asociația cu Brometum erecti
Salvia pratensis (Salvie de câmp) Salvia pratensis (Salvie de câmp)
Polygala major (Amăreală) Polygala major (Amăreală)
Lotus corniculatus (Ghizdei) Lotus corniculatus (Ghizdei)
Thymus glabrescens Dorycnium herbaceum
Thesium linophyllon Thesium linophyllon
Cytisus albus Cytisus albus
Achillea millefolium (Coada șoricelului) Anthyllis vulneraria
Salvia verticillata (Urechea porcului) Inula salicina
Stachys recta (Jaleș de câmp) Salvia nemorosa (Jaleș de câmp)
Primula veris (Ciuboțica cucului) Primula veris (Ciuboțica cucului)
Bromus erectus Bromus erectus
Prunella vulgaris (Busuioc de câmp)
Ranunculus polyanthemos (Gălbenele)
Fragaria viridis (Frag de câmp)
Teucrium chamaedrys (Dumbăț)
Vicia cracca
45
Concluzii
Studiul de față evaluează impactul alunecării de teren de la Călata asupra
caracteristicilor solurilor din partea superioară a profilului prin compararea proprietăților
solului din interiorul și din afara alunecării de teren.
Principalele concluzii care s e pot trasa în urma acestui stu diu sunt următoarele:
Alunecarea de teren studiată este una de mici dimensiuni și relativ recentă .
Solul este constituit din argile cu plasticități scăzute.
Pe baza indicelui activității coloidale, alături de informațiile o bținute din diagrama de
plasticitate s-a observat că pământurile analizate în cadrul acestui studiu prezintă
susceptibilități reduse la alunecări de teren.
Analizând susceptibilitatea magnetică, s -a constatat că în cazul profilului 2 (din
corpul alunecării ) a apărut o inversiune a valorilor acesteia (mai mici la suprafață
și mai mari spre adâncime) datorată instabilității masei de sol .
Tot în profilul 2 (din corpul alunecării), parametrii fizico -chimici au înregistrat valori
mai mici decât cele din profilu l 3 (din afara corpului alunecării), acestea
datorându -se mișcării corpului de pământ.
Conținutul de carbon organic al solului este unul scăzut deoarece este o alunecare
relativ recentă.
Asociația cu Brachypodietum pinnati specifică terenurilor afectate d e alunecări de
teren a fost identificată în afara corpului alunecării, iar pe corpul alunecării s -a
identificat asociația cu Brometum erecti .
46
Bibliografie
Adams, Paul, și Roy C. Sidle. „Soil conditions in three recent landslides in Southeast Alaska.” For. Ecol.
Manag 18 , 1987: 93 -102.
Association THE03. 2007. http://www.sci.muni.cz/botany/vegsci/vegetace.php?lang=en&typ=THE03
(accesat Mai 26, 2018).
Boadi, B , K. Preko , și L.K. Amekudzi. „Implications of soil magnetic susceptibility measurements from
the Waste Site Deposit of Independence Hall.” International Journal of Scientific and Research
Publications 4(5) , 2014: 1 -7.
Bordoni, M., și alții. „Quantifying the contribution of grapevine roots to soil mechanical reinforcement
in an area susceptible to shallow landslides.” Soil Tillage Res. 163 , 2016: 195 -206.
Casagrande, A. „Classification and Identification of Soils.” 1948.
Cheng, C -H., și alții. „Landslides -induced changes of soil psyciochemical properties in Xitou, Central
Taiwan.” Geoderma 265 , 2016: 187 -195.
Corangamite Catchment Management Authority . „Landslides – training manual.” 2008 -2012.
Corangamite CMA Soil Health Strategy. „Identification and mana gement of landslides.” 2008 -20012.
Dearing, J.A., R.I. Morton, T.W. Price , și I.D.L Foster . „Tracing movements of topsoil by magnetic
measurement: two case studies.” Physics of the Earth and Planetary Interiors 42 , 1986: 93 –
104.
Duan, L., M. Huang, și L. Zhang . „Differences in hydrological responses for different vegetation types
on sttep slope on the Loess Plateau China.” J. Hydrol. 537 , 2016: 356 -366.
Fell , R., K.K.S. Ho, S. Lacasse, și E. Leroi. A framework for landslide risk assessment and managemen t.
London: Taylor and Francis Group, 2005.
Florea, M. N. Alunecări de teren și taluze. București: Editura Tehnică, 1979.
Gonzalez -Ollauri, A., și S.B. Mickovski. „Hydrological effect of vegetation against rainfall -induced
landslides.” Joural of Hydrology 5 49, 2017: 374 -387.
Gottardi , G, și E Galli. Natural Zeolites. Springer -Verlag Berlin Heidelberg, 1985.
Grecu, Florina. Geomorfologie dinamică. București, 2008 a.
—. Hazarde și riscuri naturale geologice și geomorfologice. București, 2008 b.
Guariguata , M.R. „Landslide disturbance and Forest regeneration in the upper Luquillo Mountains of
Puerto Rico.” J. Ecol. 78 , 1990: 814 -832.
Holtz , R.D, și W.D. Kovacs. An Introduction to Geotechnical Engineering. New Jersey: Prentice -Hall,
1981.
47
Ielenicz, M., și I. Pătru. Geografia fizică a României. București: Editura Universitară, 2005.
ISPIF, SA. „Ghid privind identificarea și monitorizarea alunecărilor de teren și stabilirea soluțiilor cadru
de intervenție, în vederea prevenirii și reducerii e fectelor acestora, pentru siguranța în
exploatare a construcțiilor, refacerea și protecția mediului.” București, 1997.
Knapen, A, și si colab. „Landslides in a densely populated county at the footslopes of Mount Elgon
(Uganda): characteristics and causal f actors.” Geomorphology 73 , 2006: 149 -165.
Le Borgne, E. „Susceptbilité magnétique anormale du sol superficiel.” Ann Geophys 11 , 1955: 399 –
419.
Legea 575/2001. „privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului național – Secțiunea a V -a –
Zone de risc natural.” fără an.
Lu, N., și J. Godt. Hillslope Hydrology and Stability. New York: Cambridge University Press, 2013.
Lundgren, L. „Studies of soil and vegetation development on fresh landslide scars in the Mgeta Valley,
Western Uluguru Mountains, Tanzani a.” Geografiska Annaler. Series A, Phys. Geogr. 60 , 1978:
91-127.
Mac, I., și D. Petrea. Polisemia fenomenelor geografice extreme. Cluj-Napoca: Editura Casa Cărții de
Știință, 2002.
Manjusha, J. „A study on soil and vegetation changes after landslide in Ku maun Himalaya.” Proc.
Indian natn. Sci. Acad. 4 , 1990: 351 -360.
McVicar, T.R., și alții. „Parsimoniously modelling perennial vegetation suitability and identifying
priority areas to support China's re -vegetation program in the Loess Plateau: matching model
complexity to data availability.” For. Ecol. Manage 259 , 2010: 1277 -1290.
Mickovski, S, P. Hallet, M. Bransby, M. Davis, R. Sonnenberg, și A. Bengough. „Mechanical
reinforcement of soil by willow roots: impacts of roots properties and root failure
mechani sms.” Soil Sci. Soc. Am. 73 , 2009: 1276 -1285.
Morariu, T., și V. Velcea. Principii și metode de cercetare în geografia fizică. București: Editura
Academiei, 1971.
Mullins, C.E. „Magnetic susceptibility of the soil and its significance in soil science.” J. Soil Sci. 28 ,
1977: 223 -246.
Niculiță, Mihai. „LP 07 – Deplasările de teren. Variabilele morfometrice ale unei alunecări de teren.”
2012.
Norris, J.E., A. Achim , B.C. Nicoll, R. van Beek, și S.B. Mickovski. Slope Stability and Erosion Control:
Ecotechnolo gical Solutions. Doerdrecht: Springer, 2008.
48
Ohlmacher, G.C. The Relationship between geology and landslide hazards of Atchison, Kansas, and
vicinity. Curr. Res. Earth Sci, 2000, 1 -16.
Parker , G.G. „Throughfall stemflow in forest nutrition.” Advances in E cological Research 13 , 1983: 57 –
133.
Popescu , B.R. „On the lithostratigraphic nomenclature of the NW Transilvania Eocene.” Tome 22 ,
1978: 99 -107.
Răileanu , Gr., și E Saulea . „Paleogenul din regiunea Cluj și Jibou (NW Bazinului Transilvaniei).”
Anuarul C omitetului Geologic, Volumul XXIX , 1956: 271 -308.
Reddy, V.S., și J.S. Singh. „Changes in vegetation and soil during succession following landslides
disturbance in the Central Himalaya.” J. Environ. Manag. 39 , 1993: 235 -250.
Roșian, Gheorghe. Geomorfologia mediului. Cluj-Napoca: Presa Universitară Clujeană, 2017.
Roșian, Gheorghe. Geomorfologia mediului. Caiet de lucrări practice. Cluj-Napoca: PRESA
UNIVERSITARĂ CLUJEANĂ , 2011.
Rusu, A. „Eocene formation in the Călata region (NW.” Romanian Journal of Tecto nic & regional
Geology, 76 , 1995: 59 -72.
Shrumpf, M, G. Guggenberger, C. Valarezo, și W. Zech. „Tropical mountane rain forest soils.
Development and nutrient status along an altitudinal gradient in the South Ecuadorian
Andes.” Erde 132 , 2001: 43 -59.
Skempton, A.W. „The colloidal "activity" of clays.” Proc. 3rd. Int. Conf. Soil Mech., 1 , 1953: 57 -61.
Skempton, A.W. „The effective stresses in saturated clays strainedat constant volume.” Proc. 7th Int.
Cong. App. Mech., 1 , 1948: 378.
Stokes, A., G. Douglas, T. Fourcaud, F. Ciadrossich, C. Gillies, și T. Hubble. „Ecological mitigation of
hillslope instability: ten key issues facing researchers and practitioners.” Plant Soil 337 , 2014:
1-23.
Tanislav, Dănuț, și Andra Costache. Geografia hazardelor naturale și antropice. Târgoviște:
Transversal, 2007.
Underwood, L.B. „Classification and identification of shales: Proceedings of the American Society of
Civil Engineers.” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, SM6, 93 , 1967: 9 7-
116.
van Eynde, E., S. Dondeyne, M. Isabirye, J. Deckers, și J. Poesen . „Impact of landslides on soil
characteristics: Implications for estimating their age.” Catena 157 , 2017: 173 -179.
Walker , L.R., și A.B. Shiels . „Physical Causes and Consequences. .” Landslide Ecology , 2013: 46 -81.
49
Wu, H.M. „Strenght of tree roots and landslides on Prince on Wales Island, Alaska.” Geotech J. 16 ,
1979: 19 -33.
Zarin, Daniel J, și Arthur H Johnson . „Base saturation, nutrient cation, and organic matter increases
during early pedogenesis on landslide scars in the Luquillo Experimental Forest, Puerto Rico.”
Geoderma 65 , 1995: 317 -330.
50
ANEXA 1 – Specii din afara alunecării
Figura 32 Salvia pratensis (Arhivă personală) Figura 33 Polygala major (Arhivă personală)
Figura 34 Lotus corniculatus (Arhivă personală) Figura 35 Thymus glabrescens (Arhivă
personală)
51
Figura 36 Thesium linophyllon (Arhivă personală)
Figura 37 Cytisus albus (Arhivă personală )
Figura 38 Achillea millefolium (Arhivă personală) Figura 39 Salvia verticillata (Arhivă
personală)
52
Figura 40 Stachys recta (Arhivă personală) Figura 41 Primula veris (Arhivă personală)
Figura 42 Bromus erectus (Arhivă personală)
Figura 43 Prunella vulgaris (Arhivă personală)
53
Figura 44 Ranunculus polyanthemos (Arhivă personală) Figura 45 Vicia cracca (Arhivă
personală)
Figura 46 Fragaria viridis (Arhivă personală) Figura 47 Teucrium chamaedrys (Arhivă
personală)
54
ANEXA II – Specii de pe corpul alunecării
Figura 48 Salvia pratensis (Arhivă personală) Figura 49 Polygala major (Arhivă personală )
Figura 50 Lotus corniculatus (Arhivă personală) Figura 51 Dorycnium herbaceum (Arhivă
personală)
55
Figura 52 Thesium linophyllon (Arhivă personală) Figura 53 Cytisus albus (Arhivă
personală )
Figura 54 Anthyllis vulneraria (Arhivă personală) Figura 55 Primula veris (Arhivă
personală )
56
Figura 56 Bromus erectus (Arhivă personală)
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: Impactul alunecărilor de teren asupra caracteristicilor fizico – [613089] (ID: 613089)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
