SETEMBRE 2015 SÈRIE 5

Feu els exercicis 1 i 2 i trieu UNA de les dues opcions (A o B), cadascuna de les quals consta de dos exercicis (exercicis 3 i 4). En total, heu de fer quatre exercicis.

 

 

SÈRIE 5, Exercici 1 (obligatori)

[3 punts en total]

 

El 18 de maig de 1940, a les 21.35 h de la zona horària local, hi va haver un terratrèmol de magnitud 6,9 en l’escala de Richter a El Centro (Imperial Valley, sud de Califòrnia), a la frontera entre els Estats Units i Mèxic. La intensitat màxima va ser de grau X en l’escala MSK, va provocar nou morts i, sobretot, danys als sistemes de regatge.

 

1. La magnitud de l’esmentat terratrèmol ocorregut a Imperial Valley va ser de 6,9, mentre que la intensitat màxima va ser de X.

 

a) Un terratrèmol té una única magnitud? I una única intensitat? Justifiqueu les respostes.

[0,6 punts]

 

 

Sí/No

Justificació

Magnitud

Perquè és una mesura física de l’energia que allibera un terratrèmol basada en fórmules fisicomatemàtiques.

Intensitat

No

Perquè la intensitat s’estableix a partir dels efectes del terratrèmol i es basa en l’observació dels danys i depèn de la distància a l’epicentre, vulnerabilitat de la zona, naturalesa del substrat i densitat de població.

 

0,6 punts (0,1 punts per cada sí o no; 0,2 punts per cada justificació)

S’acceptaran altres definicions ben descrites.

 

b) El gràfic següent representa el desplaçament de la teulada d’un edifici de la Universitat de Califòrnia, Berkeley, en polzades, respecte al temps, en segons, durant aquest ter­ratrèmol (1 polzada = 2,54 cm).

 

Indiqueu, en segons, la durada mitjana de les oscil·lacions i quant mesura, en cen­tímetres, l’oscil·lació màxima.

[0,4 punts]

 

- Podem considerar que hi ha hagut 6 o 7 oscil·lacions en 15 segons, per tant, la durada mitjana de les oscil·lacions és de 15/6 = 2,5 segons, o bé, 15/7 = 2,1 segons (qualsevol dels dos resultats es pot considerar correcte).

 

- L’oscil·lació màxima és la representada a la figura, que ha anat des de -5,3 polzades fins a +5 polzades, per tant, la mesura d’aquesta oscil·lació ha estat de 10,3 polzades.

 

10,3 polzades* 2,54 cm/polzada = 26,16 cm

 

(Es pot considerar bé entre 9,3 i 10,9 polzades, per la qual cosa si el resultat oscil·la entre 23,62 i 27,68 cm es considerarà correcte; no fa falta que s’ assenyali l’oscil·lació a la gràfica)

Puntuació: 0,4 punts (0,2 punts per la durada mitjana; 0,2 punts pel valor de la oscil·lació)

 

 

 

2. L’edifici esmentat de la Universitat de Califòrnia estava construït sobre un granit inalte­rat i no es va esfondrar a conseqüència del terratrèmol perquè s’hi havien aplicat mesures preventives.

 

a) Esmenteu tres característiques constructives que han de tenir els edificis bastits sobre substrats rocosos consolidats per a poder ser considerats sismoresistents en un indret d’alta probabilitat de terratrèmols.

[0,6 punts]

 

Els edificis han de ser:

 

- simètrics.

- equilibrats pel que fa a la massa.

- rígids, que es comportin com una unitat independent del terra durant les vibracions o amb reforços d’acer als murs.

- flexibles, amb fonaments aïllants perquè absorbeixin les vibracions del terra i permetin l’oscil·lació de l’edifici.

- amb distància de separació entre edificis per impedir que xoquin durant la vibració.

 

0,6 punts (0,2 punts per cada característica)

 

b) Si els edificis estiguessin construïts sobre substrats formats per materials disgregats, com per exemple sorres i graves, en ocórrer un terratrèmol s’hi podria donar el feno­men de la ressonància. Expliqueu en què consisteix aquest fenomen.

[0,4 punts]

 

La ressonància consisteix en l’amplificació de les ones sísmiques com a conseqüència de la sincronització entre l’ona i el moviment (com entre l’empenta i el gronxador).

0,4 punts

 

 

3. En la taula que hi ha a continuació apareix la llista de terratrèmols de magnitud superior a 7 ocorreguts a Califòrnia i al nord de la Baixa Califòrnia entre els anys 1906 i 2010, amb la magnitud i el nombre de víctimes corresponents.

 

 

a) Calculeu el període de retorn, o període de recurrència, dels terratrèmols recollits en la taula anterior. Què és el període de retorn d’un fenomen natural perjudicial?

[0,4 punts]

 

Càlcul

104 anys / 8 terratrèmols = 13 anys

(també es pot considerar bé: 103 anys / 8 terratrèmols = 12,87 anys)

Definició

És una mesura estadística que ens indica la probabilitat d’ocurrència d’un fenomen natural perjudicial.

S’acceptaran altres definicions ben descrites, perquè la resposta sigui considerada correcta ha de fer referència a probabilitat, estadística, mitjana...

 

0,4 punts (0,2 punts per cada apartat)

 

b) Per al càlcul del risc d’ocurrència d’un fenomen natural perjudicial es tenen en comp­te tres factors, anomenats factors de risc, que són: la perillositat, l’exposició i la vulne­rabilitat. Expliqueu en què consisteix cadascun.

[0,6 punts]

 

Factor

Explicació

Perillositat

Probabilitat que passi un fenomen natural perjudicial en un lloc i un moment determinat.

Exposició

Nombre total de persones o béns sotmesos a un determinat fenomen.

Vulnerabilitat

Predisposició d’un element (construcció, persona o medi) a patir danys davant d’un sisme.

Tant per cent, respecte al total exposat, de víctimes mortals o de pèrdues materials esperades a causa d’un fenomen

 

0,6 punts (0,2 punts per cada explicació)

S’acceptaran altres definicions ben descrites

 

 

 

SÈRIE 5, Exercici 2 (obligatori)

[2 punts en total]

 

Per millorar la qualitat de l’aigua dels rius catalans, l’Agència Catalana de l’Aigua (ACA) ha posat en marxa estacions de depuració d’aigües residuals (EDAR) arreu del territori.

 

1. Responeu a les qüestions següents:

 

a) Quin és l’objectiu de la depuració de les aigües residuals?

[0,4 punts]

L’objectiu de la depuració de les aigües residuals és que l’aigua retorni al medi natural amb unes característiques físiques, químiques i biològiques tan semblants com sigui possible al seu estat natural, i evitar el deteriorament de les masses d’aigua.

S’acceptaran altres definicions coherents.

 

b) Les aigües depurades poden ser considerades potables? Justifiqueu la resposta.

[0,4 punts]

No, les aigües depurades no són potables. L’aigua potable és aquella que és apta per al consum humà, i per tant que no conté microorganismes patògens ni substàncies contaminants. Les aigües depurades no se sotmeten a cap tractament per eliminar patògens. L’aigua potable, per tant, ha de tenir uns requisits de qualitat que no tenen les aigües en sortir de les EDAR.

 

c) Esmenteu un paràmetre de qualitat de l’aigua dels rius que ha millorat gràcies a les EDAR i expliqueu-ne la millora.

[0,2 punts]

- Oxigen dissolt: L’O2 dissolt en les aigües serà més elevat després de la depuració, ja que la degradació de la matèria orgànica s’ha fet prèviament en l’estació depuradora i no serà necessari el consum d’oxigen per autodepuració.

- Terbolesa/Sòlids en suspensió: la terbolesa o la quantitat de sòlids en suspensió hauran disminuït perquè hauran estat retinguts en les EDAR.

- DBO5 : En haver eliminat la matèria orgànica la DBO5 serà més baixa.

- DQO: També serà més baixa pel mateix motiu.

0,1 punts pel nom i 0,1 per l’explicació

 

2. En la taula següent figuren els principals processos del tractament de les aigües residuals que es realitzen en les EDAR. Ordeneu els diferents processos i expliqueu en què consis­teixen.

[1 punt]

 

Núm. d’ordre

Procés

En què consisteix

2

Decantació primària

Eliminació de partícules sòlides en suspensió i matèria orgànica sedimentable. Es tracta de deixar reposar l’aigua per tal que sedimentin les partícules, a vegades se li afegeixen floculants per accelerar el procés.

1

Desbast, desarenat i desgreixat

Eliminació de sòlids grans en suspensió i sorres fent passar l’aigua per unes reixes i de greixos per flotació.

4

Decantació secundària

Consisteix en la separació de l’aigua depurada dels microorganismes que han digerit la matèria orgànica.

5

Tractament terciari

Consisteix a eliminar nitrats, fosfats, metalls pesants, etc.

3

Digestió aeròbica

Es produeix la digestió aeròbica de la matèria orgànica per part de microorganismes. Es fa en un tanc on s’afegeix oxigen

 

(0,2 punts per cada explicació, 0,2 punts per l’ordre correcte)

 

 

OPCIÓ A

 

SÈRIE 5, Exercici 3A

[3 punts en total]

 

Els incendis forestals són la principal causa de la disminució de la superfície boscosa a Catalunya. La taula següent representa l’evolució dels incendis entre els anys 1997 i 2012.

 

 

1. Responeu a les qüestions següents:

 

a) Representeu en un gràfic de barres les dades de la taula anterior.

[0,5 punts]

 

 

0,1 punts per posar correctament les variables en els eixos amb les seves unitats (si només n’hi ha una es considera incorrecte)

0,4 punts per fer la gràfica correctament

 

b) Calculeu el nombre total d’hectàrees cremades en els períodes 1997-2004 i 2005-2012. En quin període s’han cremat menys hectàrees? Quin és el percentatge de variació d’un període respecte a l’altre?

[0,5 punts]

 

En el període 1997-2004 es van cremar 44.117 Ha. En el període 2005-2012 es van cremar 30.811 Ha. En el segon període s’ha produït una disminució del 30,16%.

Càlculs:

(44.117 Ha – 30.811 Ha / 44.117) x 100 = 30,16%

 

0,1 punts per calcular correctament la suma del primer període

0,1 punts per calcular correctament la suma del segon període

0,3 punts per calcular correctament el percentatge de disminució del segon període respecte al primer

0,2 punts si els valors finals no estan bé però el procediment s’explica detalladament i és correcte

 

 

 

2. El 21 d’agost de 2013 ja s’havien cremat 361 ha. En l’esquema adjunt teniu representats els incendis amb més superfície cremada.

 

 

a) Calculeu el percentatge de super­fície cremada en l’incendi de Miravet (Ribera d’Ebre) respecte de les 361 ha cremades en total. Feu el mateix per a l’incendi de Vallirana (Baix Llobregat).

[0,4 punts]

 

El percentatge de superfície cremada en l’incendi de Miravet és del 8,03%, i el de Vallirana del 21,32%.

 

Càlculs:

 

(29 Ha /361 Ha) x 100 = 8,03%

(77 Ha/361 Ha) x 100 = 21,32%

 

0,2 punts per calcular correctament el primer percentatge

0,2 punts per calcular correctament el segon percentatge

0,1 punts si els valors finals no estan bé però el procediment s’explica detalladament i és correcte

 

 

b) La freqüència d’incendis a la zona mediterrània pot estar afavorida per diversos fac­tors. Esmenteu-ne dos i justifiqueu la resposta.

[0,6 punts]

 

Factor

Justificació

Clima mediterrani

A l’estiu les temperatures són molt elevades.

A l’estiu les precipitacions són molt baixes.

Vegetació

Espècies vegetals al·lòctones abundants que no resisteixen el foc i cremen molt ràpidament.

Explotació del bosc

La incorrecta explotació del bosc: no realitzar cremes controlades per reduir el combustible que representa el sotabosc; no fer tallafocs; no evitar el monocultiu d’espècies vegetals...

Fenòmens atmosfèrics

Tempestes seques

Causes antròpiques

Molts incendis són provocats per persones: piròmans, interessos econòmics, polítics o personals...

 

0,1 punts per cada factor anomenat

0,2 punts per cada justificació ben argumentada

També s’acceptarà algun altre factor, sempre que sigui coherent amb el context i estigui ben justificat

 

 

3. Els incendis forestals al bosc mediterrani afecten les característiques del sòl.

 

a) Esmenteu dues característiques del sòl que s’alteren amb un incendi.

[0,4 punts]

 

Cal anomenar dues característiques entre les següents:

 

·         Increment de l’erosionabilitat.

·         Pèrdua de matèria orgànica.

·         Pèrdua d’elements bioquímics (N, P i K).

·         Alcalinització del pH del sòl.

·         Pèrdua de l’aigua continguda en el sòl.

·         Pèrdua de la cobertura vegetal, i per tant també es pot acceptar que l’incendi altera qualsevol de les propietats del sòl (textura, estructura, porositat...).

 

0,2 punts per cada característica anomenada

 

 

b) Esmenteu i justifiqueu tres mesures adequades per a la conservació del sòl en general.

[0,6 punts]

 

Mesura per a la conservació

Justificació

Mantenir la cobertura vegetal.

Fa disminuir l’erosió, fonamentalment hídrica.

Repoblar una zona després d’un incendi forestal.

Fa disminuir l’erosió, fonamentalment hídrica.

Aportar matèria orgànica.

 Permet mantenir l’estructura del sòl.

Regular l’ús abusiu de fertilitzants i plaguicides.

Permet reduir la contaminació del sòl

Disminuir el pendent.

La construcció de bancals evita l’erosió hídrica.

Planificació urbanística.

 Per ordenar correctament el territori.

 

0,1 punts per cada mesura anomenada i 0,1 per cada justificació argumentada de manera correcta. S’acceptarà també alguna altra mesura, sempre que sigui argumentada de manera correcta.

 

 

SÈRIE 5, Exercici 4A

[2 punts en total]

 

Segons l’Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC), pel que fa a la precipitació de neu, la temporada 2012-2013 va ser del tot excepcional a la Vall d’Aran i a la franja que queda al nord de l’àrea de la Noguera Pallaresa, amb una precipitació hivernal que va doblar la mitjana climàtica i les acumulacions consegüents de neu, que en alguns casos van ser les més importants dels darrers quinze anys.

 

 

1. Atenent només a les dades de gruix de neu que apareixen en el gràfic, responeu a les qüestions següents:

 

a) Digueu quants centímetres de neu hi havia els dies 1 de juny de 2013 i 28 de juny de 2013 (última data) i quin és el gruix mitjà en aquestes dues dates.

[0,4 punts]

 

 

2013

Gruix mitjà

1 de juny

Superior a 300cm

Entre 20-25cm

28 de juny

Aprox. 90 cm

0 cm

0,1 per cada dada correcta. Evidentment, basta que el valors siguin aproximats.

 

b) Destaqueu tres fets clarament diferencials de l’evolució dels registres de neu de la temporada 2012-2013 en relació amb el gruix mitjà.

[0,3 punts]

 

Poden comentar-ne molts:

 

·         Les nevades comencen a primers d’octubre al 2012, mentre que de mitjana comencen a primers de novembre.

·         Els màxims s’assoleixen a mitjan febrer, quan la mitjana marca els màxims una mica més tard.

·         A mitjan gener hi ha un increment molt sobtat que no s’observa a la mitjana.

·         Des de mitjan gener que sempre hi ha un gruix de neu de gairebé el doble del valor mitjà.

·         A principis de juny encara hi ha gruixos similars a principi de temporada, mentre que en temporada mitjana ja gairebé no hi ha neu.

·         Hi ha neu fins un mes més tard que en una temporada mitjana.

0,1 punt per cada fet

 

c) La pluja acumulada entre els dies 17 i 19 de juny, malgrat que va ser important, no és excepcional a la zona, i així i tot va causar inundacions importants. Esmenteu dues causes que podrien haver incrementat el risc d’inundació.

[0,3 punts]

 

Poden comentar-ne diverses, les principals serien:

 

- El desgel (és principi d’estiu).

- Embassaments a dalt de tot que no fessin efecte regulador.

- Que hi haguessin hagut pluges continuades durant uns dies i per tant una precipitació acumulada alta que incrementa el cabal.

- Obres estructurals que incrementin el risc, com noves construccions i qualsevol tipus d’impermeabilització del terreny, canalitzacions o desviament del riu.

 

0,15p per cada causa ben argumentada.

 

 

2. Amb l’ajuda del climograma adjunt, que conté dades recollides a l’estació de Vielha, a la Vall d’Aran, pel Departament de Territori i Sostenibilitat de la Generalitat de Catalunya, responeu a les qüestions següents:

a) Quin és el mes de precipitació màxima i quin el de precipitació mínima?

[0,3 punts]

 

P. màxima

P. mínima

maig

febrer

 

0,1 punt per cada una

 

b) Quin tipus de clima correspon a la Vall d’Aran?

[0,3 punts]

Clima atlàntic.

 

c) Esmenteu dues de les característiques princi­pals d’aquest clima.

[0,4 punts]

 

Es caracteritza per tenir pluges abundants i una humitat elevada durant tot l’any.

Segons el climograma, la precipitació mitjana és de 939,7 mm anuals però hi ha pluges superiors a 60 mm tots els mesos. Les temperatures són suaus, amb valors que no estan per sota dels 0º de mitjana.

0,2p per cada un dels conceptes marcats en negreta.

 

 

OPCIÓ B

 

SÈRIE 5, Exercici 3B

[3 punts en total]

 

Els propietaris de can Terrissa volen extreure les calcàries que hi ha a tocar de casa seva. Segons els geòlegs i els enginyers, hi ha risc d’esllavissades planars si comencen l’extracció per la part est del turó.

 

1. A partir del mapa geològic següent realitzeu el tall geològic entre els punts A i B en el perfil topogràfic que teniu disponible. (Recordeu que en els talls cal posar l’orientació segons els punts cardinals, l’escala i les trames dels materials.)

[1 punt]

 

 

1 punt pel tall correcte. Es donarà: 0,2 per les tres capes amb el gruix correcte, 0,2 perquè cabussin en la direcció correcta, 0,1 per l’orientació, 0,1 per l’escala i 0,5 per la inclinació de 45 graus.

 

 

2. Responeu a les qüestions següents:

 

a) Què és una esllavissada planar?

[0,4 punts]

 

Són moviments de lliscament que es desenvolupen a favor d’una superfície de debilitat plana o poc ondulada. Solen tenir un origen estructural (com la fracturació o esquistositat) o plans d’estratificació entre materials de diferent composició.

 

0,4 punts. S’acceptaran altres definicions si estan ben descrites.

 

b) A partir del tall geològic realitzat, justifiqueu per què els enginyers tenen raó pel que fa al perill d’esllavissades si l’extracció comença per la part est del turó.

[0,3 punts]

 

Els enginyers tenen raó, ja que les calcàries estan inclinades a favor del talús, la qual cosa podria facilitar el lliscament de blocs seguint la superfície d’estratificació.

 

0,1 per respondre que sí i 0,2 per l’argumentació correcta. Cal que esmentin la superfície d’estratificació.

 

c) Senyaleu en el tall la zona per on extrauríeu les calcàries sense risc i justifiqueu la tria de la zona.

[0,3 punts]

 

Podrien explotar-les obrint el front d’explotació a l’oest del turó. En aquest costat l’estratificació no seria favorable a les esllavissades, tot i que podria haver-hi despreniments.

 

0,1 per donar resposta afirmativa i 0,2 per argumentar-la correctament. No cal que esmentin la possibilitat de despreniments.

 

 

3. Prenent com a referència els materials que apareixen en el mapa geològic de l’exercici, marqueu amb una creu quins tipus de roques industrials poden ser explotades.

[1 punt; si la resposta és incorrecta es descomptaran 0,05 punts]

 

Aplicacions

Calcàries

Conglomerat

Argil·lites

Roques de construcció

pedres de construcció

X

 

 

roques ornamentals

X

 

 

Aglomerats

ciment

X

 

X

calç

X

 

 

guix

 

 

 

Àrids

naturals

 

X

 

artificials

X

 

 

Productes ceràmics

terrisses i porcellanes

 

 

X

rajoles i maons

 

 

X

refractaris

 

 

X

 

0,1 per cada creu ben col·locada i es restarà 0,05 per cada creu mal indicada

 

 

 

SÈRIE 5, Exercici 4B

[2 punts en total]

 

 

L’Organització de les Nacions Unides per a l’Alimentació i l’Agricultura (FAO) defineix la degradació del sòl com el procés que rebaixa la capacitat d’un sòl de produir béns i serveis, tant qualitativament com quantitativament.

 

1. Expliqueu detalladament els processos que provoquen la degradació del sòl anomenats a continuació:

[1 punt]

 

 

Explicació

Processos físics

·  Pèrdua de la estructura del sòl, per culpa sobretot de l’ús de maquinària agrícola pesant (compactació), del pasturatge intensiu o de la tala abusiva d’arbres.

·  La reducció de la coberta vegetal desprotegeix el sòl de l’impacte de la pluja intensa.

·  Destrucció del sòl.

·  Sobreexplotació.

·  La pèrdua de la massa del sòl causada per l’acció del vent i de l’aigua de la pluja, afecta greument molts indrets del món.

Processos químics

·  Pèrdua de la riquesa i de la fertilitat del sòl, a causa de l’abocament d’elements contaminants (fertilitzants, plaguicides, metalls pesants, abocaments industrials i miners...).

·  Acidificació.

·  Rentatge de nutrients (lixiviació).

·  Salinització o alcalinització del sòl per acumulació de sals.

Processos biològics

·  Desaparició de la matèria orgànica del sòl.

·  Mineralització de l’humus que provoca la destrucció del sòl.

S’acceptaran altres definicions estan ben descrites

 

2. Completeu la taula següent explicant dos dels sistemes específics que s’utilitzen per a la conservació o recuperació dels sòls erosionats a conseqüència dels usos enunciats.

[1 punt]

 

Usos

Conservació o recuperació

Cultius

·         Plantar espècies vegetals de major cobertura en cada cas i fomentar la rotació de cultius.

·         Augmentar la infiltració i evitar l’escolament mitjançant cultius adequats i aplicant tècniques d’arada que segueixin les corbes de nivell o terrassat amb murs.

·         Evitar el retrocés de barrancs mitjançant la construcció de dics o repoblacions forestals.

·         Abandonament de cultius en zones marginals amb pendent excessiu, transformació d’aquestes a pastures, reforestació i instal·lació de tallafocs.

·         Aplicació de mesures contra l’erosió eòlica, amb la instal·lació de barreres tallavents de tipus vegetal o artificials i amb recobriment del sòl.

Obres públiques o privades

·         Construcció adaptada a la geomorfologia.

·         Realització de rases o cunetes.

·         Sobreeixidors o drenatges adequats.

·         Repoblació des talussos i murs de contenció en llocs amb perill d’esllavissades.

·         Feixes i terrasses als talussos.

·         Restauració del sòl un cop acabades les obres.

 

Es poden admetre altres respostes coherents.

(0,25 punts per cada resposta correcta). S’acceptaran altres mesures si s’argumenten correctament.