Desbloqueando Perspectivas Costeras: Un Estudio Geofísico Integrado para Proyectos de Ingeniería-Un Estudio de Caso de Thorikos, Ática, Grecia
Autores: Karizonis, Stavros; Apostolopoulos, George
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Expansión urbana
áreas costeras
Desarrollo de infraestructura
Métodos geofísicos
Intrusión de agua de mar
Actividad antropogénica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La expansión urbana en áreas costeras implica el desarrollo de infraestructura, el crecimiento industrial y actividades mineras. Estos entornos costeros enfrentan diversos peligros ambientales y geológicos que requieren que los geoingenieros ideen soluciones. Un enfoque geofísico integrado tiene como objetivo abordar desafíos complejos como el aumento del nivel del mar, la intrusión de agua de mar, la erosión de la costa, deslizamientos de tierra y actividades antropogénicas previas en entornos costeros. En este estudio, la metodología propuesta implica la aplicación sistemática de métodos geofísicos (FDEM, GPR 3D, ERT 3D, sísmica), comenzando con un estudio a gran escala y luego procediendo a una exploración localizada, con el fin de identificar la litostratigrafía, la profundidad de la roca madre, la intrusión de agua de mar y detectar características enterradas antropogénicas. El aspecto crítico es aprovechar las fortalezas y limitaciones únicas de cada método dentro del entorno costero, para obtener información valiosa para el diseño de encuestas (extensión y orientación de las mediciones) e interpretación de datos. La zona costera del valle de Throrikos, en Ática, Grecia, sirve como sitio de prueba de nuestra metodología de investigación geofísica. La planificación de la encuesta geofísica incluyó tres fases: la aplicación de métodos de electromagnetismo en el dominio de frecuencia (FDEM) y radar de penetración terrestre 3D (GPR), seguida de una encuesta de tomografía de resistividad eléctrica 3D (ERT) y, finalmente, utilizando la tomografía de refracción sísmica (SRT) y el análisis multicanal de ondas superficiales (MASW). El método FDEM confirmó los hallazgos del estudio geomorfológico al revelar la paleo-línea de costa, las capas superficiales de depósitos de material grueso y el flujo preferencial de agua de mar debido a la presencia de características enterradas antropogénicas. Posteriormente, la encuesta de GPR 3D pudo ofrecer mayor detalle en la detección de los restos de un antiguo muelle de mármol en el interior y el relieve de la capa superior de depósitos de material grueso. Las mediciones de ERT 3D, desplegadas en una cuadrícula en forma de U, identificaron con éxito la característica antropogénica, mapearon la intrusión de agua de mar y revelaron una posible formación impermeable conectada a la roca madre. Los resultados de ERT no pueden discriminar claramente entre caliza o depósitos, ya que la intrusión de agua de mar reduce los valores de resistividad en ambas formaciones. Finalmente, SRT, en combinación con MASW, resuelve claramente este dilema identificando la litostratigrafía y el relieve de la roca madre. Los hallazgos proporcionan información crítica para decisiones de ingeniería relacionadas con la planificación de cimientos, la viabilidad de la construcción y la preservación de la infraestructura costera. La metodología apoya un diseño informado por riesgos y un desarrollo sostenible en áreas con sensibilidad tanto al patrimonio natural como cultural. El enfoque aplicado tiene como objetivo proporcionar un paquete de información completo al ingeniero moderno cuando se enfrenta a desafíos específicos en entornos costeros.
Descripción
La expansión urbana en áreas costeras implica el desarrollo de infraestructura, el crecimiento industrial y actividades mineras. Estos entornos costeros enfrentan diversos peligros ambientales y geológicos que requieren que los geoingenieros ideen soluciones. Un enfoque geofísico integrado tiene como objetivo abordar desafíos complejos como el aumento del nivel del mar, la intrusión de agua de mar, la erosión de la costa, deslizamientos de tierra y actividades antropogénicas previas en entornos costeros. En este estudio, la metodología propuesta implica la aplicación sistemática de métodos geofísicos (FDEM, GPR 3D, ERT 3D, sísmica), comenzando con un estudio a gran escala y luego procediendo a una exploración localizada, con el fin de identificar la litostratigrafía, la profundidad de la roca madre, la intrusión de agua de mar y detectar características enterradas antropogénicas. El aspecto crítico es aprovechar las fortalezas y limitaciones únicas de cada método dentro del entorno costero, para obtener información valiosa para el diseño de encuestas (extensión y orientación de las mediciones) e interpretación de datos. La zona costera del valle de Throrikos, en Ática, Grecia, sirve como sitio de prueba de nuestra metodología de investigación geofísica. La planificación de la encuesta geofísica incluyó tres fases: la aplicación de métodos de electromagnetismo en el dominio de frecuencia (FDEM) y radar de penetración terrestre 3D (GPR), seguida de una encuesta de tomografía de resistividad eléctrica 3D (ERT) y, finalmente, utilizando la tomografía de refracción sísmica (SRT) y el análisis multicanal de ondas superficiales (MASW). El método FDEM confirmó los hallazgos del estudio geomorfológico al revelar la paleo-línea de costa, las capas superficiales de depósitos de material grueso y el flujo preferencial de agua de mar debido a la presencia de características enterradas antropogénicas. Posteriormente, la encuesta de GPR 3D pudo ofrecer mayor detalle en la detección de los restos de un antiguo muelle de mármol en el interior y el relieve de la capa superior de depósitos de material grueso. Las mediciones de ERT 3D, desplegadas en una cuadrícula en forma de U, identificaron con éxito la característica antropogénica, mapearon la intrusión de agua de mar y revelaron una posible formación impermeable conectada a la roca madre. Los resultados de ERT no pueden discriminar claramente entre caliza o depósitos, ya que la intrusión de agua de mar reduce los valores de resistividad en ambas formaciones. Finalmente, SRT, en combinación con MASW, resuelve claramente este dilema identificando la litostratigrafía y el relieve de la roca madre. Los hallazgos proporcionan información crítica para decisiones de ingeniería relacionadas con la planificación de cimientos, la viabilidad de la construcción y la preservación de la infraestructura costera. La metodología apoya un diseño informado por riesgos y un desarrollo sostenible en áreas con sensibilidad tanto al patrimonio natural como cultural. El enfoque aplicado tiene como objetivo proporcionar un paquete de información completo al ingeniero moderno cuando se enfrenta a desafíos específicos en entornos costeros.