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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A7 - Subsidencia Superficial
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4759
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Subsidencia observable
Cómo se expresa y cuantifica el hundimiento superficial.
Grupo 2: Grupo 2: Extracción de agua y consolidación
Cómo el bombeo reduce presión de poro y comprime el acuífero.
Grupo 3: Grupo 3: Disolución kárstica y colapso
Cómo la disolución crea cavidades y desencadena colapso súbito.
Grupo 4: Grupo 4: Oxidación de turba y pérdida de volumen
Cómo el drenaje y el oxígeno consumen materia sólida de turba.
Grupo 5: Grupo 5: Compactación deltáica y déficit sedimentario
Cómo el peso propio compacta sedimentos y menor aporte impide reponerlos.
Grupo 6: Grupo 6: Física común de consolidación
Cómo presión de poro, tensión efectiva y compresibilidad controlan deformación.
ID:1738
Grupo 1: Grupo 1: Subsidencia observable
Descripción
Cómo se expresa y cuantifica el hundimiento superficial.
Pregunta clave: Cómo se expresa y cuantifica el hundimiento superficial.
Cómo se expresa y cuantifica el hundimiento superficial. La subsidencia es el hundimiento de la superficie del terreno, un fenómeno que puede producirse por varias vías físicas completamente distintas entre sí, aunque todas ellas terminen manifestándose de la misma manera visible: el suelo que antes estaba a cierta altura, termina quedando más bajo. La causa más frecuente de la subsidencia, a escala regional, es la extracción de agua subterránea: al bombear agua de un acuífero, se reduce la presión de poro dentro de ese acuífero, y es precisamente esa reducción de presión la que hace que aumente la tensión efectiva que soporta el esqueleto sólido del acuífero, comprimiendo de manera irreversible a las arcillas compresibles que ese esqueleto contiene, en lo que se conoce como la consolidación de Terzaghi. La oxidación de la turba en los humedales que han sido drenados es una tercera vía hacia la subsidencia: al quedar expuesta al oxígeno del aire, esa turba, hecha casi por completo de carbono sólido acumulado durante siglos, se transforma en dióxido de carbono y en agua, y es esa pérdida de materia sólida la que hace que el volumen del suelo se reduzca y su superficie se hunda. Así, desde el hundimiento genérico con el que arranca este documento hasta ese coeficiente de compresibilidad compartido con el que termina, pasando por la extracción de agua subterránea, la disolución kárstica, la oxidación de la turba y la compactación de los deltas, la subsidencia hace que la superficie del terreno, aunque parezca inmóvil, esté constantemente respondiendo a lo que ocurre debajo de ella.
ID:3652
Grupo 2: Grupo 2: Extracción de agua y consolidación
Descripción
Cómo el bombeo reduce presión de poro y comprime el acuífero.
Pregunta clave: Cómo el bombeo reduce presión de poro y comprime el acuífero.
Cómo el bombeo reduce presión de poro y comprime el acuífero. La causa más frecuente de la subsidencia, a escala regional, es la extracción de agua subterránea: al bombear agua de un acuífero, se reduce la presión de poro dentro de ese acuífero, y es precisamente esa reducción de presión la que hace que aumente la tensión efectiva que soporta el esqueleto sólido del acuífero, comprimiendo de manera irreversible a las arcillas compresibles que ese esqueleto contiene, en lo que se conoce como la consolidación de Terzaghi. La oxidación de la turba en los humedales que han sido drenados es una tercera vía hacia la subsidencia: al quedar expuesta al oxígeno del aire, esa turba, hecha casi por completo de carbono sólido acumulado durante siglos, se transforma en dióxido de carbono y en agua, y es esa pérdida de materia sólida la que hace que el volumen del suelo se reduzca y su superficie se hunda. Todos estos procesos, por distintos que parezcan, comparten en el fondo la misma física de la consolidación: la reducción de la presión de poro aumenta la tensión efectiva, y esa tensión efectiva comprime al esqueleto sólido del material según un coeficiente de compresibilidad propio de cada terreno. Así, desde el hundimiento genérico con el que arranca este documento hasta ese coeficiente de compresibilidad compartido con el que termina, pasando por la extracción de agua subterránea, la disolución kárstica, la oxidación de la turba y la compactación de los deltas, la subsidencia hace que la superficie del terreno, aunque parezca inmóvil, esté constantemente respondiendo a lo que ocurre debajo de ella.
ID:3653
Grupo 3: Grupo 3: Disolución kárstica y colapso
Descripción
Cómo la disolución crea cavidades y desencadena colapso súbito.
Pregunta clave: Cómo la disolución crea cavidades y desencadena colapso súbito.
Cómo la disolución crea cavidades y desencadena colapso súbito. La causa más frecuente de la subsidencia, a escala regional, es la extracción de agua subterránea: al bombear agua de un acuífero, se reduce la presión de poro dentro de ese acuífero, y es precisamente esa reducción de presión la que hace que aumente la tensión efectiva que soporta el esqueleto sólido del acuífero, comprimiendo de manera irreversible a las arcillas compresibles que ese esqueleto contiene, en lo que se conoce como la consolidación de Terzaghi. La disolución kárstica de las rocas carbonatadas, en cambio, sigue un camino completamente distinto hacia el mismo hundimiento: esa disolución va creando cavidades subterráneas cada vez más grandes, hasta que el techo de roca que las cubre pierde su propia resistencia y colapsa de manera súbita, formando las dolinas. Así, desde el hundimiento genérico con el que arranca este documento hasta ese coeficiente de compresibilidad compartido con el que termina, pasando por la extracción de agua subterránea, la disolución kárstica, la oxidación de la turba y la compactación de los deltas, la subsidencia hace que la superficie del terreno, aunque parezca inmóvil, esté constantemente respondiendo a lo que ocurre debajo de ella.
ID:3654
Grupo 4: Grupo 4: Oxidación de turba y pérdida de volumen
Descripción
Cómo el drenaje y el oxígeno consumen materia sólida de turba.
Pregunta clave: Cómo el drenaje y el oxígeno consumen materia sólida de turba.
Cómo el drenaje y el oxígeno consumen materia sólida de turba. La subsidencia es el hundimiento de la superficie del terreno, un fenómeno que puede producirse por varias vías físicas completamente distintas entre sí, aunque todas ellas terminen manifestándose de la misma manera visible: el suelo que antes estaba a cierta altura, termina quedando más bajo. La causa más frecuente de la subsidencia, a escala regional, es la extracción de agua subterránea: al bombear agua de un acuífero, se reduce la presión de poro dentro de ese acuífero, y es precisamente esa reducción de presión la que hace que aumente la tensión efectiva que soporta el esqueleto sólido del acuífero, comprimiendo de manera irreversible a las arcillas compresibles que ese esqueleto contiene, en lo que se conoce como la consolidación de Terzaghi. La oxidación de la turba en los humedales que han sido drenados es una tercera vía hacia la subsidencia: al quedar expuesta al oxígeno del aire, esa turba, hecha casi por completo de carbono sólido acumulado durante siglos, se transforma en dióxido de carbono y en agua, y es esa pérdida de materia sólida la que hace que el volumen del suelo se reduzca y su superficie se hunda. Así, desde el hundimiento genérico con el que arranca este documento hasta ese coeficiente de compresibilidad compartido con el que termina, pasando por la extracción de agua subterránea, la disolución kárstica, la oxidación de la turba y la compactación de los deltas, la subsidencia hace que la superficie del terreno, aunque parezca inmóvil, esté constantemente respondiendo a lo que ocurre debajo de ella.
ID:3655
Grupo 5: Grupo 5: Compactación deltáica y déficit sedimentario
Descripción
Cómo el peso propio compacta sedimentos y menor aporte impide reponerlos.
Pregunta clave: Cómo el peso propio compacta sedimentos y menor aporte impide reponerlos.
Cómo el peso propio compacta sedimentos y menor aporte impide reponerlos. La subsidencia deltáica, por último, ocurre porque los sedimentos finos que forman un delta se compactan bajo su propio peso, un proceso que se agrava cuando el aporte de sedimento fresco que llega desde aguas arriba del río disminuye, dejando de reponer el material que el propio peso del delta sigue compactando. Todos estos procesos, por distintos que parezcan, comparten en el fondo la misma física de la consolidación: la reducción de la presión de poro aumenta la tensión efectiva, y esa tensión efectiva comprime al esqueleto sólido del material según un coeficiente de compresibilidad propio de cada terreno. Así, desde el hundimiento genérico con el que arranca este documento hasta ese coeficiente de compresibilidad compartido con el que termina, pasando por la extracción de agua subterránea, la disolución kárstica, la oxidación de la turba y la compactación de los deltas, la subsidencia hace que la superficie del terreno, aunque parezca inmóvil, esté constantemente respondiendo a lo que ocurre debajo de ella.
ID:3656
Grupo 6: Grupo 6: Física común de consolidación
Descripción
Cómo presión de poro, tensión efectiva y compresibilidad controlan deformación.
Pregunta clave: Cómo presión de poro, tensión efectiva y compresibilidad controlan deformación.
Cómo presión de poro, tensión efectiva y compresibilidad controlan deformación. La subsidencia es el hundimiento de la superficie del terreno, un fenómeno que puede producirse por varias vías físicas completamente distintas entre sí, aunque todas ellas terminen manifestándose de la misma manera visible: el suelo que antes estaba a cierta altura, termina quedando más bajo. La causa más frecuente de la subsidencia, a escala regional, es la extracción de agua subterránea: al bombear agua de un acuífero, se reduce la presión de poro dentro de ese acuífero, y es precisamente esa reducción de presión la que hace que aumente la tensión efectiva que soporta el esqueleto sólido del acuífero, comprimiendo de manera irreversible a las arcillas compresibles que ese esqueleto contiene, en lo que se conoce como la consolidación de Terzaghi. Todos estos procesos, por distintos que parezcan, comparten en el fondo la misma física de la consolidación: la reducción de la presión de poro aumenta la tensión efectiva, y esa tensión efectiva comprime al esqueleto sólido del material según un coeficiente de compresibilidad propio de cada terreno. Así, desde el hundimiento genérico con el que arranca este documento hasta ese coeficiente de compresibilidad compartido con el que termina, pasando por la extracción de agua subterránea, la disolución kárstica, la oxidación de la turba y la compactación de los deltas, la subsidencia hace que la superficie del terreno, aunque parezca inmóvil, esté constantemente respondiendo a lo que ocurre debajo de ella.
ID:3657