ELABORACIÓNDEMAPASDEPELIGRO … · infraestructura y sistemas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o ... Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad) Diapositiva

ELABORACIÓN DE MAPAS DE PELIGRO GEOLÓGICO: PASADO, PRESENTE Y FUTURO

Dr. Hugo Delgado Granados

Departamento de Vulcanología Ins4tuto de Geo6sica

Universidad Nacional Autónoma de México

Contenido

•  Antecedentes •  Pasado: los desastres no son naturales •  Presente: Principios básicos y filosofía •  Metodología •  Futuro: Diferentes tipos de mapas de peligro •  Reflexiones: ¿qué nos espera? •  Conclusiones

•  El ser humano invade de manera creciente, áreas donde ocurren regularmente los deslizamientos de tierra, sismos, erupciones volcánicas, inundaciones, entre otros

•  Diariamente, la gente está más expuesta a procesos que pueden generar desastres

•  La búsqueda de soluciones es un asunto que concierne a científicos, autoridades, medios y población

•  El entendimiento de los procesos naturales es una responsabilidad de los científicos

Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones

Frecuentemente se habla de desastres naturales, pero en realidad, los desastres naturales no existen.

Lo que se tiene son procesos naturales (atmosféricos, geológicos, etc.) que han existido siempre a lo largo de la historia del planeta, con diferencias, pero ya existían cuando apareció el ser humano sobre la faz de la Tierra


El problema de los desastres comienza cuando el ser humano ocupa espacios que antes eran dominados por los procesos naturales. La naturaleza, sólo ocupa su lugar y hace lo que siempre ha hecho.

Los desastres, en realidad, se presentan cuando los procesos naturales rebasan la capacidad de reacción de la sociedad.


La mejor manera de evitar los desastres es previniendo los procesos naturales, reconociendo sus características, comportamiento y efectos.


Pero…¿cómo aterrizamos conocimiento geológico y entendimiento de procesos para que sean útiles a la sociedad?


Una parte de la solución es elaborar mapas de peligros geológicos


Desde hace casi dos décadas se han vuelto muy populares las “evaluaciones de riesgo” con “mapa de riesgo” incluido.

También se han vuelto muy populares los “atlas de riesgo”



Probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino en un lapso dado. El potencial del peligro se mide por su Intensidad y su periodo de retorno [ 0 a 1 ].

Cantidad de personas, bienes, valores, in f raest ructura y s is temas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o vidas].

Susceptibilidad o propensión de los sistemas expuestos a ser afectados [ 0 a 1 ].

Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad)

Diapositiva de Roberto Quaas

El R

iesg

o y

sus

Com

pone

ntes

Sistema Integral de Información sobre el Riesgo de Desastres

•  Simular escenarios de riesgo de desastres •  Hacer recomendaciones para la oportuna toma

de decisión •  Establecer medidas efectivas para la

prevención y mitigación •  Promover el desarrollo sustentable con

seguridad y bienestar •  Establecer un marco normativo

Amenaza po inundacione

Peligro volcá

Peligro sísm

Vivienda

Desarrrollo de metodologías para crear mapas de peligros y riesgos

Atlas Nacional de Riesgos


Probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino en un lapso dado. El potencial del peligro se mide por su Intensidad y su periodo de retorno [ 0 a 1 ].

Cantidad de personas, bienes, valores, in f raest ructura y s is temas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o vidas].

Susceptibilidad o propensión de los sistemas expuestos a ser afectados [ 0 a 1 ].

Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad)


El R

iesg

o y

sus

Com

pone

ntes

Algunos mapas de peligro adolecen de:

§  Un esquema conceptual adecuado

§  Consistencia

§  Metodología definida / unificada para su elaboración


•  Los estudios deben producir materiales fáciles de usar dirigidos a no especialistas

•  El producto de mayor importancia que pueden producir los geocientíficos es un mapa de peligros

•  Los mapas de peligros son instrumentos muy útiles que deben mostrar la distribución, trayectorias y alcances probables de diferentes procesos con escenarios de magnitudes diversas

•  Sin embargo, se requiere una metodología unificada o básica


Principios Básicos §  Los conceptos de peligro-

riesgo son materia de fuerte discusión entre las disciplinas científicas

§  Para la construcción de mapas de peligro se requiere un marco conceptual básico

§  El producto final depende del marco conceptual

§  Definiciones confusas acerca de peligro y riesgo derivan comúnmente en herramientas confusas e inútiles

§  Por ello, la definición inicial de los conceptos peligro y riesgo es vital


Cuando evaluamos un peligro natural, evaluamos la probabilidad/posibilidad de:

§  …ocurrencia de un determinado proceso en un área, caracterizada por cierta magnitud

§  …una distribución espacial de los productos relacionados a tal proceso

§  ... alcance máximo de los productos o influencia máxima de ellos, durante la ocurrencia de un proceso de magnitud dada

§  … occurencia de cierto proceso en un intervalo de tiempo dado

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75

Diáme tro (m)A

lca

nc

e (

m)

Energ ía=1E4 kJ

Energ ía= 1E5 kJ

Energía=5E5 kJ

Energía= 1E6 kJ

Máximo alcance


Por tanto... •  El estudio de los

peligros naturales tiene que ver con analizar sus propiedades físicas, modos de ocurrencia, emplazamiento de los productos asociados, establecimiento de modelos numéricos y físicos, así como diseño de herramientas de simulación computacional

•  ... la evaluación de peligros está en el ámbito de la investigación científica e ingeniería enfocada a la reconstrucción de eventos, entendimiento de procesos y desarrollo de tecnología para estudiarlos, modelarlos y representarlos


El riesgo natural... §  … representa el impacto

inherente del proceso natural sobre la vida, la infraestructura, la economía y la sociedad como un todo si éste ocurre en un área

§  … puede ser definido cuantitativamente


Por ello, ... §  el estudio de los riesgos necesita de la

interacción de diversos especialistas §  el riesgo es la evaluación del impacto

de los peligros, una vez que ocurren §  este es el ámbito de los científicos

sociales, las humanidades y las autoridades debido a que, en ocasiones, las soluciones científicas o técnicas podrían no ser adecuadas por razones sociales, económicas o políticas

§  la evaluación del riesgo natural requiere de una evaluación previa de los peligros naturales


Filosofía de la construcción de mapas de peligro

§  Los mapas de peligro deben basarse en estudios científicos sólidos, la mayor cantidad de datos físicos posibles, modelado y simulaciones

§  Aún cuando el proceso de construcción involucra metodologías y datos científicos, los mapas de peligros no son un producto para científicos

§  Son instrumentos o herramientas diseñados para ser usados por no-especialistas (autoridades, gente, medios)

§  Entonces, los mapas deben ser sencillos y accesibles


Los mapas de peligros son... §  mapas de probabilidad/posibilidad:

§  Herramientas que describen la distribución probable/posible, en espacio o tiempo, de la ocurrencia de ciertos procesos geológicos

§  Herramientas que describen la magnitud de escenarios probables/posibles de ocurrencia de procesos naturales, de acuerdo con eventos reales documentados para un sitio particular, o con eventos ocurridos en un sitio similar para el cual existen datos detallados

§  mapas de pronóstico §  La simulación de eventos calibrados

representativos de escenarios con diferentes magnitudes permiten establecer pronósticos de procesos naturales

§  Los pronósticos son generalmente limitados


Los mapas de peligro no son...

§  Mapas geológicos modificados

§  Mapas morfológicos

§  Mapas morfodinámicos

§  Mapas de isopacas o isopletas


Los mapas de peligro deben ser:

§  Congruentes §  Objetivos §  Sencillos §  Reproducibles §  Sólidos §  Relevantes §  Duraderos


Los conceptos involucrados deben ser congruentes con los contenidos del mapa, por ejemplo...

§  Si el concepto de trabajo referente a peligro involucra probabilidad, entonces, éste debe ser un mapa que refleje probabilidades

§  Los mapas geológicos, geomorfológicos, morfodinámicos, isopacas, o isopletas deben reflejar los peligros geológicos como ellos evolucionarían en futuros eventos, no como catálogos de los procesos geológicos pasados


Un mapa de peligros debe ser objetivo §  Debe reflejar diferentes niveles de probabilidad/posibilidad

de ocurrencia o alcance de eventos y productos de acuerdo con diferentes grados de magnitud o severidad de los procesos, por lo tanto...

§  Debe señalar y describir con detalle en una memoria constructiva los parámetros usados

§  Debe señalar el tipo de información cartografiada (probabilidad de ocurrencia, probabilidad de alcance, etc.)


Un mapa de peligros debe ser sencillo porque... §  Es usado intensamente por no-

especialistas (por ejemplo, tomadores de decisiones, medios y el público en general)

§  Por ello, debe mostrar de manera sencilla, los procesos y niveles de peligro al...

§  Evitar nomenclatura especializada

§  Evitar nomenclatura no incluida en la leyenda o simbología

§  Mostrar de manera concisa los diferentes escenarios de acuerdo con diferentes niveles de magnitud

§  Mostrar los aspectos técnicos necesarios de una forma que permitan ver el contenido temático de los peligros del mapa en forma clara


Un mapa de peligros debe ser reproducible... §  Usando los mismos datos disponibles, software, suposiciones, restricciones

y perspectiva, el mapa debe poder ser realizado con resultados similares por cualquier otro especialista

§  Para ello, es necesario acompañar el mapa con una memoria constructiva


Un mapa de peligros debe ser sólido... §  Debe ser construido usando

toda la información científica básica, modelos físicos aceptables y simulaciones basadas en parámetros físicos conocidos

§  Es necesario tomar en cuenta que... §  Los eventos futuros no se

comportarán exactamente como aquéllos ocurridos en el pasado

§  Pueden usarse parámetros físicos tomados de sitios similares, pero es preferible usar datos locales

520000 530000 540000 550000 560000 570000 580000 590000 6000001300000

1310000

1320000

1330000

1340000

1350000

1360000

1370000

1380000

Managua

Las Colinas

Esquipulas

Sabana Grande

Veracruz

Tipitapa

Empalme de San Benito

TicuantepeBarrio Nuevo

El Crucero

Nindiri

Masaya

San Juan de la Concepción

La Concepción

San MarcosMasatepe

Nandasmo

NiquinohomoCatarina

San Juan de Oriente

San José MasatepeJinotepeDoloresDiriamba

San Gregorio de las CanasSan Pablo

San Rafael del Sur

Gutiérrez Norte

San Cayetano

Ingenio Julio Buitrago

Masachapa

GuisquiliapaEl Rosario

Santa Teresa

La Paz de Carazo

Ciudad Sandino

Los Cedros

Calle Daniel Amador

El Transito

Playa Hermosa

El Velero

La Villa de Operadoras

Puerto Sandino

El Tamarindo

Nangarote

Silvio Mayorga I

Puerto momotombo

La Paz Centro

Miralago

Osman Zapata

Valle Los Urroz

Miramar

El papalonalCuatro Palos


Un mapa de peligros es una herramienta relevante

§  Un buen mapa de peligros es una herramienta muy útil para labores de planeación y, por ello, de alto impacto... §  Los mapas son usados por

la defensa o protección civil para planear estrategias

§  Los mapas deben ser tomados en cuenta por tomadores de decisiones para el desarrollo urbano, comercial e industrial


Un mapa de peligros es una herramienta relevante

§  Un mapa confuso, críptico, irreal e inútil es… §  Producto de una

construcción precipitada y sin reflexión

§  Construido sin una base sólida científica o técnica


Aplicación de los mapas de peligro: Sierra de Guadalupe, D. F.

§  La gente invadió las laderas de los cerros

§  Exposición al peligro

§  Crearon necesidades de protección


Elaboración del mapa: simulación de trayectorias


Elaboración del mapa: simulación de caída de rocas


Un mapa de peligros puede ser traducido fácilmente en un mapa de riesgos si se requiere


Soluciones

DETALLE 1Refuerzo en la base de bloques C y E en el sector 5

ESC. 1:100

Planta con detalle de la zanja de protección y separación entre murosESC. 1:200

Geometría de la zanja de protección en muros 1 a 10muros 7’, 8’ y II sin zanja

ESC. 1:100

Muro de gaviones de 3m de alturaESC. 1:100




1.0 m

Separación entre muros

1.0 m

Muro de gaviones

Revestimiento del pisocon mampostería

1%

1%

1%

1%

Zanja deprotección

2.5m

2m

AA

0.5:1

0.5:1

0.5:1

0.5:1

Relleno granulartipo tezontle ógrava de ½” ø

VER SECCIÓN

0.50 m

Proyección delmuro gavión

Tubo de 6 “ øde PVCó albañal para drenaje

Mampostería0.30 m

Rejilla de2 X 2 cm. En el tubo

6 cm.Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada

de 10 X 10 X 1/8 ”

2

DETALLE 3

SECCIÓN A - A Bloque de Roca

3m

ZonaErosionada

Anclas de 1” øde fricción

Roca

Parrilla Vars.# 4@ 20 cm.

Drenes detubo de PVC de 2”ø

Doblez a 90ºextremo ancla

Concreto f’c= 200 kg/cm 2

Ver detalle 2

Bloque de Roca

1m

2m

0.5 a 1.0 m.

Bloque de roca

Suelo

Mampostería

Bloque A

Mampostería

1.0

2.50 m

0.3 m

Muro de gaviones

Revestimiento de mampostería entre el muro de gaviones

0.5:1

Rellenogranulartipo tezontle ógrava de ½ “ ø

Zanja de protección

Protección deltalud conmampostería VER DETALLE 3

Protección de la base de bloques sueltos.S/ESCALA

Reposición de la base del bloque A, Sector 6S/ESCALA

L= 2.50 m

1.0m a 2.0m

0.5:1

Punto base dealtura muro(altura efectiva H)

Nivel dedesplante gaviones1 a 2m de profundidad en sueloduro ó roca

Zanja

1

3.0 m

H= 3 m

0.5 m

1 m

2 m

2 m

Superficie naturaldel terreno


3

26 cm.

Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada

de 10 X 10 X 1/8 ”

2

L= 2.50 m

1.0m a 2.0m

0.5:1



Zanja

4.0 m

H= 4 m

0.5 m

2 m



de 10 X 10 X 1/8 ”

2

L= 2.50 m

1.0m a 2.0m

0.5:1



Zanja

5.0 m

H= 5 m


0.5 m

2 m

1 m


de 10 X 10 X 1/8 ”

2

L= 2.50 m

1.0m a 2.0m

0.5:1



Zanja

6.0 m

H= 6 m


0.5 m

2 m



de 10 X 10 X 1/8 ”

2

Muro Cota del Punto

1 24602 24603 24624 24625 24626 24677 24498 24497' 24128' 24129 244610 244511 2438 a 2441

Simbología

Recubrimiento de mampostería

Relleno granular

Muro de gaviones

Elaborado por:

Instituto de Geofísica, UNAMFacultad de Ingeniería, UNAM

Fecha: Julio 2001

Cerro “Cabeza de Águila”Deleg. Gustavo A. Madero, Méx. D.F.

MUROS DE CONTENCIÓN DE GAVIONES Y TRATAMIENTO DE BLOQUES


Soluciones y prueba Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones

Un mapa de peligros debe ser duradero

§  Debido a que los mapas de peligros están dirigidos a no-especialistas, el proceso de entenderlo y adoptarlo, así como de transformarlo en un mapa de riesgos, puede ser prolongado y consumir mucho tiempo

§  Le toma mucho tiempo a las autoridades, los medios y a la gente, adoptarlo en la vida diaria. Por ello,

§  El mapa debe ser construido pensando en que no es recomendable cambiar el mapa en el corto o mediano plazo


No obstante...

ü  Sistemas naturales muy activos pueden cambiar fuertemente la morfología de una región después de un evento

ü  Algunos fenómenos pueden ser seguidos tal como ocurren para tomar decisiones en tiempo real

Por lo anterior, se vislumbran dos tipos de mapas de peligro, de acuerdo con los propósitos,

perspectiva y uso:

§ Mapas de peligro estáticos § Mapas de peligro dinámicos


Los mapas de peligro estáticos son diseñados...

§  Para ser impresos o hacerlos accesibles a través del internet

§  Para ser ampliamente distribuidos para que todos, o la mayoría de la población, los conozcan, aprendan acerca de los procesos naturales que les rodean, de cómo protegerse contra esos procesos y de cómo usar los mapas

§  Para permanecer por un tiempo prolongado sin grandes modificaciones. Cambios anticipados pueden provocar...

§  Confusiones

§  Pérdida de credibilidad


Los mapas de peligro dinámicos son diseñados...

§  Para ser usados por especialistas y/o técnicos entrenados de la defensa o protección civil

§  Para ser modificados en cualquier momento que se haga necesario, por la gente autorizada para ello

§  Para ser usados en un ambiente de Sistemas de Información Geográfica

§  Para resumir y monitorear eventos geológicos y desplegarlos en quasi tiempo real

§  Inicialmente son mapas de peligro estáticos, pero con el advenimiento de los eventos, éstos se van modificando para atender las emergencias


Metodología 1

Recopilación de datos

Decisión de construir un mapa de peligros

Datos de campo

Procesamiento de datos

Procesamiento e identi- ficación de parámetros

Establecimiento de escenarios

definición de nivel

No puede ser definido

Modelos o simuladores

si

Modelos

Investigación

Escoger modelos y simuladores

si

no

¿Los escenarios pueden ser calibrados?

Simuladores


Metodología 2 ¿Los

escenarios pueden ser calibrados?

Calibrar simuladores

Escoger la base de datos más cercana

si

no

Simplificar resultados

Diseño

¿Tipo de mapa?

Diseño

Publicación

¿Cambios fuertes?

actualizar

Fin

estático

si

no

dinámico

¿Publico?

Colocar en la web

Actualizar durante cada evento

Fin

si

no

Diseñar acceso

Después de un tiempo prolongado


Es necesario definir entre dos tipos de mapas:

§  Mapas determinísticos o de escenarios

§  Mapas probabilísticos


Cumulative thickness of the fallout deposits (in cm) of the last 15 ka


Frequency maps of the fallout deposits with load on the ground in excess of 2.0 kN/m2 (a), 3.0 kN/m2 (b), 4.0 kN/m2 (c) and 5.0 kN/m2 (d)



Con el tiempo habrá:

§  Mapas determinísticos o de escenarios

§  Mapas probabilísticos

§  Para estados y municipios

§  Para casos particulares


Pero…

§  También habrá mayores responsabilidades

§  Incluyendo las legales


Pero…

§  También habrá mayores responsabilidades

§  Incluyendo las legales


§  Los mapas de peligro son herramientas útiles de probabilidad y pronóstico de procesos geológicos

§  Los mapas de peligro pueden ser estáticos o dinámicos, dependiendo de los propósitos, perspectiva y usos

§  Es necesario definir el tipo de mapas que se desean elaborar: determinísticos o probabilísticos

§  Aún cuando son productos científicos, los mapas de peligro están dirigidos a no-especialistas


§  Los antecedentes científicos, datos recopilados y observaciones de campo sirven para parametrizar simulaciones y establecer escenarios de magnitud o probabilidad

§  Simulaciones calibradas reproducen eventos pasados y pronostican eventos similares y de otras magnitudes

§  Los mapas deben ser diseñados para ser sencillos, claros y accesibles

§  Se requiere dejar una memoria técnica al final del proceso de construcción, para visualizar los datos básicos, consideraciones, herramientas usadas, metodologías, etc.

§  La publicación y difusión del mapa son elementos muy importantes, conjuntamente con una campaña de educación

Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Discusión y Conclusiones

Documents

ELABORACIÓNDEMAPASDEPELIGRO … · infraestructura y sistemas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o ... Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad) Diapositiva