Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 1 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario Línea de investigación: Mecánica de suelos ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LA SUBSIDENCIA DEL TERRENO EN LA CUENCA DEL ALTO GUADALENTÍN. INVESTIGACIONES PREVIAS, EVOLUCIÓN, CAUSAS Y CONSECUENCIAS Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 2 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario ÍNDICE AGRADECIMIENTOS..................................................................................................................5 1.INTRODUCCIÓN......................................................................................................................7 1.1.Objetivos..............................................................................................................................7 1.2.Antecedentes.......................................................................................................................7 1.3.Estructura de la memoria..................................................................................................15 2.ESTADO DEL ARTE..............................................................................................................17 2.1.Subsidencia........................................................................................................................17 2.1.1.Concepto .........................................................................................................................17 2.1.2.Tipos de subsidencia........................................................................................................18 2.1.3.Importancia del fenómeno de la subsidencia....................................................................21 2.1.4.Subsidencia originada por la extracción de agua desde acuíferos confinados.................27 2.1.4.1.Principios generales.......................................................................................................27 2.1.4.2.Casos registrados de subsidencia por sobreexplotación de acuíferos...........................31 2.1.4.3.La subsidencia en México D.F. como ejemplo de subsidencia provocada por sobreexplotación de acuíferos....................................................................................................33 2.1.4.4.La subsidencia en Arizona.............................................................................................40 2.1.4.5.La subsidencia en Murcia como ejemplo de subsidencia provocada por sobreexplotación de acuíferos en nuestro país...........................................................................46 2.1.5.Subsidencia originada por movimientos tectónicos...........................................................65 2.2.Técnicas de radar interferométrico de apertura sintética (InSAR) en el estudio de la subsidencia ..............................................................................................................................72 2.3.Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) en el estudio de la subsidencia...............................................................................................................................75 2.4.Estudios sobre la subsidencia en el Valle del Guadalentín............................................78 2.4.1.Introducción......................................................................................................................78 2.4.2.Artículo “The 2011 Lorca earthquake slip distribution controlled by groundwater crustal unloading”. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/NGEO1610. Pablo J. González, Kristy F. Tiampo, Mimmo Palano, Flavio Cannavó y José Fernández (2011).........................................................78 2.4.3.Tesis doctoral “Monitorización de fenómenos geodinámicos aplicando técnicas GNSS”. Alberto Antón Merino (2014).......................................................................................................80 2.4.4.Artículo en revisión “Multi-sensor advanced DInSAR analysis of severe land subsidence: Alto Guadalentín Basin (Spain)”. Roberta Boni et al...................................................................90 2.4.5.Datos de subsidencia en la cuenca del Alto Guadalentín obtenidos por InSAR, entre 1992 y 2012.........................................................................................................................................96 Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 3 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario 2.4.6.Artículo “Deformación cortical de las Béticas Orientales observada mediante GPS y su relación con el terremoto de Lorca”. Anna Echeverría, Giorgi Khazaradze, Eva Asensio, Jorge Gárate y Emma Suriñach (2012)..............................................................................................100 3.METODOLOGÍA...................................................................................................................109 3.1.Diagrama de flujo.............................................................................................................109 3.2.Desarrollo de la metodología..........................................................................................110 4.DESCRIPCIÓN DEL VALLE DEL GUADALENTÍN..............................................................120 4.1.Localización y características socioeconómicas..........................................................120 4.1.1.Localización....................................................................................................................120 4.1.2.Organización administrativa y demografía......................................................................121 4.1.3.Factores económicos......................................................................................................123 4.1.3.1.Agricultura....................................................................................................................123 4.1.3.2.Ganadería....................................................................................................................126 4.1.3.3.El sector industrial........................................................................................................127 4.1.3.4.Construcción................................................................................................................128 4.1.3.5.El sector servicios........................................................................................................129 4.2.Climatología.....................................................................................................................132 4.3.Hidrología superficial y profunda...................................................................................136 4.3.1.Hidrología superficial......................................................................................................136 4.3.2.Hidrología subterránea...................................................................................................141 4.4.Geomorfología y tectónica..............................................................................................154 5.RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS..................................................................162 5.1.Causas y características propias de la subsidencia en la zona...................................162 5.2.Correlación entre datos InSAR y patologías en construcciones.................................166 5.3.Correlación entre datos InSAR e incidencias en canales de riego..............................191 5.4.Correlación entre datos InSAR e incidencias en el terreno.........................................205 5.5.Correlación entre datos InSAR y zonas de inundabilidad............................................219 5.6.Análisis de consecuencias de la subsidencia en la zona.............................................225 6.CONCLUSIONES.................................................................................................................228 7.FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN............................................................................231 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................................233 ANEXO DE FICHAS RESUMEN DE INCIDENCIAS Y PATOLOGÍAS.....................................239 Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 4 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario AGRADECIMIENTOS Este trabajo, que se ha prolongado a lo largo de varios meses, no habría sido posible sin la inestimable ayuda y colaboración de las siguientes personas, a las que expreso mi más sincero agradecimiento. • Dr. Roberto Tomás Jover. Universidad de Alicante. • D.ª Margarita Sanabria Pabón. Instituto Geológico y Minero de España. • D.ª Roberta Boni. Universidad de Pavía. • Dr. Gerardo Herrera García. Instituto Geológico y Minero de España. • D. Manuel Camacho Piñera. Colegio de Ingenieros Técnicos de Obras Públicas e Ingenieros Civiles de Murcia. • D.ª Lorena Chiva Miralles. Universidad de Alicante. • D.ª Alba Fernández Aguirre. Comunidad de Regantes de Lorca. • D. Manuel Soriano Ibarra. Comunidad de Regantes de Lorca. • D. Salvador Cerezo Hernández. Confederación Hidrográfica del Segura. • Dr. Antonio José Tenza Abril. Universidad de Alicante. • Dr. Javier Valdés Abellán. Universidad de Alicante. • D. José Jiménez Tobarra. Excelentísimo Ayuntamiento de Lorca. • D. Pedro Díaz Millán. • D. Juan Lucas Pérez. • D.ª Elena Alcaraz Murcia. • D. Francisco Alcaraz Murcia. • D.ª Salvadora Díaz García. • D.ª Isabel Mª López Abellaneda. • D. José López Alcaraz. • D. Pedro Daniel García Coronel. • D.ª María Abellaneda Millán. Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 5 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 6 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Objetivos El objetivo general de este trabajo fin de máster es el análisis y síntesis de los principales estudios realizados, hasta la fecha, así como la profundización en la investigación sobre la importante tasa de subsidencia que está experimentando la cuenca del Alto Guadalentín durante las últimas décadas. El objetivo general anteriormente expuesto se puede dividir en los siguientes objetivos específicos: • Confirmación de que la subsidencia del Valle del Guadalentín está provocada, principalmente, por la sobreexplotación de acuíferos, y en todo caso, detectar si existe alguna causa secundaria, como la tectónica. • Justificación de los motivos por los cuáles existen dificultades para encontrar los signos externos de subsidencia, del apartado anterior, en el Valle del Guadalentín a diferencia de otros casos del mismo tipo de subsidencia en el mundo. • Localización e identificación de casos concretos de consecuencias físicas del fenómeno de la subsidencia en el terreno, tales como grietas y hundimientos en el terreno, patologías en construcciones y variaciones anómalas de la pendiente en parcelas y canales de riego. 1.2. Antecedentes El Valle del Guadalentín tiene una gran relevancia tanto desde el punto de vista agrícola, como socioeconómico en el contexto geográfico del sureste de la península ibérica. Numerosos estudios e investigaciones han demostrado que la superficie del Valle está descendiendo por subsidencia, atribuyendo el fenómeno, en mayor o menor medida, dependiendo del estudio de que se trate, tanto a la continua evolución tectónica de la zona, como al fenómeno de sobreexplotación de los acuíferos. Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 7 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario Tal es la situación, que se considera actualmente que es la zona de Europa con mayor tasa de subsidencia documentada. A continuación se presentan unas serie de artículos publicados en prensa (Figura 1.2.1 a Figura 1.2.8) en los que se hace referencia los fenómenos de sobreexplotación de acuíferos y los posibles efectos de la subsidencia en la cuenca del Alto Guadalentín, así como de otros fenómenos relacionados con el asunto. Figura 1.2.1: Artículo sobre la subsidencia y su relación con la sobreexplotación de acuíferos. El Mundo, el 24/10/2011. Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 8 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario Figura 1.2.2: Artículo que relaciona la sobreexplotación del acuífero con el terremoto del 11 de mayo 2011. El Periódico, 23/10/2012. Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 9 Trabajo Fin de Máster. “Estudio y análisis de la subsidencia del terreno en la cuenca del Alto Guadalentín. Investigaciones previas, evolución, causas y consecuencias” Manuel Abellaneda Lario Figura 1.2.3: Artículo que argumenta en sentido contrario del anterior y expone que la sobreexplotación de acuíferos no tuvo que ver con el terremoto. La Verdad 08/05/2012. Máster Universitario en Ingeniería de los Materiales, del Agua y del Terreno 10