CONVENIO DE ASOCIACIÓN No 4132.0.27.2.006 CELEBRADO …

CONVENIO DE ASOCIACIÓN No 4132.0.27.2.006 CELEBRADO ENTRE

DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO DE PLANEACIÓN MUNICIPAL – DAPM

Y LA CORPORACIÓN OBSERVATORIO SISMOLÓGICO DEL SUROCCIDENTE OSSO – CORPORACIÓN OSSO

Informe Final

Presentado por

Cali, 17 de diciembre de 2015

Evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo por movimientos en masa en el Municipio de Santiago de Cali, Tercera Fase. Informe Final

Corporación OSSO. Diciembre de 2015 i

RESUMEN EJECUTIVO Es política del Plan de Desarrollo de Cali y del POT avanzar en el conocimiento sobre los riesgos por movimientos en masa en Cali, como insumo indispensable para la planificación urbana, suburbana y rural y para actividades propias de la Gestión de Riesgos de Desastres, acorde con la legislación nacional vigente.

El Convenio de Asociación No. 4132.0.27.2.006 celebrado el 30 de julio de 2015 entre el Departamento de Planeación Municipal – DAPM y la Corporación Observatorio Sismológico del Sur Occidente – OSSO y que tiene por objeto el desarrollo de la tercera fase de la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo por movimientos en masa en el Municipio Santiago de Cali. Este convenio se desarrolla dentro del Convenio Marco de Cooperación Técnica Interinstitucional suscrito el 3 de septiembre de 2012 entre las mismas entidades.

El estudio incluyó dos áreas de estudio, la primera corresponde a las laderas desde la base del piedemonte de la Cordillera Occidental hasta aproximadamente el límite del PNN Farallones de Cali. La segunda, incluida en la anterior, comprende el área de ladera urbana y suburbana los corregimientos de Montebello y La Buitrera y el centro poblado San Francisco en Pance. En la primera se desarrollaron el perfeccionamiento del mapa de amenazas por movimientos en masa y en la segunda se realizó la evaluación de la evaluación de la vulnerabilidad.

OBJETIVOS

General

Desarrollar la Tercera Fase de la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo por movimientos en masa en el Municipio Santiago de Cali.

Específicos

Refinamiento del modelo de amenaza por movimientos en masa, que incluye la preparación y validación de las variables constitutivas de los modelos de susceptibilidad y amenaza y la generación de los respectivos modelos.

Evaluación de la vulnerabilidad por movimientos en masa, que abarca la culminación del inventario de elementos expuestos y su caracterización así como la determinación de la vulnerabilidad de los mismos.

PRODUCTOS.

Los productos pactados en el convenio y su ubicación en el Informe Final son:

Producto I. "Refinamiento del modelo de amenaza”: Comprende:

Marco metodológico para el refinamiento de la amenaza, Capitulo 3.

Preparación de las variables, Capitulo 5 y Anexos 2 y 3.

Generación del modelo de susceptibilidad. Capitulo 6.

Generación del modelo de amenaza, Capitulo 7.


Corporación OSSO. Diciembre de 2015 ii

Producto II. "Evaluación de la vulnerabilidad" . Comprende el Capitulo 8 y los Anexos 4, 5 y 6.

La bases cartográfica se encuentra disponible en el Anexo 7 y los mapas en pdf para impresión (17 mapas) en el Anexo 8.

PRINCIPALES RESULTADOS

1. Zonificación y codificación de cuencas

A partir de la información de la red de drenajes y curvas de nivel a escala 1:5000 del Municipio de Santiago de Cali, se delimitaron secuencialmente las divisorias de aguas de las cuencas de orden III, IV y V. A cada cuenca zonificada le fue asignado un código único de identificación siguiendo la metodología establecida por el IDEAM y adaptada por la CVC, siguiendo el método Horton-Straher. Finalmente, a cada subcuenca se le asignaron atributos temáticos propuestos como Número de Horton-Strahler, longitud, área, perímetro, pendiente promedio, pendientes mínima, pendiente máxima, factor de forma, longitud de drenajes, longitud del cauce principal, nombre y código único.

Zonificación de microcuencas


Corporación OSSO. Diciembre de 2015 iii

2. Variables para el modelado de la susceptibilidad y la amenaza.

Pendientes. Construidas a partir del modelo digital de elevación a 5 metros de resolución espacial generado con las curvas de nivel del municipio de Cali provenientes del proyecto SIGCALI (Catastro, DAPM y EMCALI, 1993), cuyas anomalías debieron ser resueltas antes de utilizarlas. A partir del DEM se generaron otras variables como pendientes, dirección de la pendiente (aspecto), modelo de sombras del relieve, cálculo de la curvatura, curvatura vertical y curvatura horizontal.

Actualización del Mapa de Formaciones geológicas superficiales. Resultado de la integración y homologación de información sobre FGS y del análisis de Unidades Geológicas a partir de estudios y cartografía previos (OSSO para DAPM, 2005; Ingeominas, 2005; Saya para DAPM, 1998 y JHL para DAPM, 1997). Para llenar vacíos de información y para verificar los criterios de integración y homologación de las diferentes fuentes se realizaron recorridos de campo (150 estaciones) que incluyeron la descripción de los perfiles de meteorización según Deer & Patton (1971) y sus espesores observados. El mapa tiene cartografiadas 28 Formaciones Geológicas Superficiales y dos Unidades Litológicas a escala 1:20.000.

Mapa de pendientes Mapa de Formaciones Geológicas Superficiales

Formas del Terreno. Las formas del terreno resultan de la combinación de la curvatura horizontal (convergente, planar y divergente) y la curvatura vertical (cóncavo, rectilíneo y convexo). Las formas del terreno fueron generadas a partir de Modelo de Elevación Digital y aplicando los algoritmos propuestos por TOPODATA (Valeriano, 2008).

Actualización del Mapa de Cobertura Vegetal y Uso del Suelo. Mapa de cobertura vegetal y uso del suelo obtenido a partir del procesamiento digital de las imágenes RapidEye (año 2013) con verificación en campo,


Corporación OSSO. Diciembre de 2015 iv

aplicando la definición a una escala temática 1:100 000 de coberturas de Corine Land Cover para Colombia. La escala del mapa es 1:20 000.

Mapa de Formas del Terreno Mapa de Cobertura Vegetal y Usos del Suelo

3. Modelo de Susceptibilidad y Amenaza por movimientos en masa

Para el modelado de la susceptibilidad a movimientos en masa se consideraron las condicionantes naturales intrínsecas del territorio y que se encuentran en equilibrio estable (pendientes, formaciones geológicas superficiales, formas del terreno y cobertura vegetal y usos del suelo) aplicando metodología de modelado multi-criterio (AHP, Saaty (1978) en conjunto con la técnica de media ponderada.

Para modelar la amenaza a movimientos en masa se integró a las variables intrínsecas del territorio, una condición de inestabilidad dinámica, expresada en función de las entradas de agua al sistema, a este producto se le denominó “excedente hídrico (EH). Para el modelo de amenaza se seleccionó el mes crítico, Noviembre.

4. Inventario de elementos expuestos

El inventario de elementos expuestos cuenta con 2371 manzanas inventariadas, de las cuales 2049 corresponden al área urbana - suburbana y 322 al área rural para la componente de Equipamiento básico y población; 334 edificaciones que corresponden a equipamiento esencial y la red de acueducto y alcantarillado así como la red vial, tanto para el área urbana como rural, dentro del área definida para la evaluación de la vulnerabilidad.


Corporación OSSO. Diciembre de 2015 v

Modelo de amenaza por movimientos en masa

Fuente: Corporación OSSO (2015)


Corporación OSSO. Diciembre de 2015 vi

5. Evaluación de la vulnerabilidad.

Se realizó una evaluación de la vulnerabilidad física en términos de la exposición de los elementos potencialmente afectados a la ocurrencia del fenómeno. Es decir, la ubicación del elemento dentro de un área potencialmente afectada por un movimiento en masa y donde la zonificación de la vulnerabilidad se relaciona directamente con la categorización de la amenaza. La vulnerabilidad se presenta como escenarios de exposición al fenómeno y es producto del cruce del inventario de los elementos expuestos con el mapa de amenaza por movimientos en masa.

Población y edificaciones expuestas a la amenaza



Corporación OSSO. Diciembre de 2015 1

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 7

2. PRESENTACIÓN ....................................................................................................................................... 9

3. MARCO METODOLÓGICO PARA EL REFINAMIENTO DEL MODELO DE AMENAZA ........................ 11

3.1 Marco conceptual general 11

3.2 Propuesta metodológica para el modelamiento de la amenaza 13

3.2.1 Modelación de la susceptibilidad 13

3.2.2 Modelación de la amenaza 15

3.2.3 Validación del modelo de amenaza 15

3.3 Selección de la técnica para la modelación 15

4. ZONIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN DE MICROCUENCAS .................................................................... 18

4.1 Antecedentes y justificación 18

4.2 Metodología 19

4.3 Resultados 22

4.3.1 Delimitación y zonificación de cuencas: 22

4.3.2 Jerarquización de la red de drenajes aplicando el método Horton-Strahler: 24

5. PREPARACIÓN DE LAS VARIABLES .................................................................................................... 26

5.1 Variables topográficas 26

5.1.1 Metodología para el cálculo de las variables topográficas. 31

5.1.2 Pendiente 33

5.1.3 Dirección de la pendiente (Aspecto): 33

5.1.4 Modelo de sombras del relieve. 35

5.1.5 Curvatura, curvatura vertical y horizontal. 38

5.1.6 Formas del terreno 40

5.2 Cobertura Vegetal y Uso del Suelo 42



5.2.1 Metodología para el refinamiento del modelo 42

5.2.2 Modelo de coberturas vegetal y usos del suelo (2013) 43

5.3 Formaciones geológicas superficiales 46

5.4 Aportes al Inventario Minero 48

6. GENERACIÓN DEL MODELO DE SUSCEPTIBILIDAD ......................................................................... 50

6.1 Clasificación de variables 50

6.1.1 Pendientes 50

6.2.2 Formas del Terreno 52

6.2.3 Formaciones Geológicas Superficiales 52

6.2.4 Cobertura Vegetal y Usos del Suelo 59

6.2 Desarrollo del modelo de susceptibilidad 60

7. GENERACIÓN DEL MODELO DE AMENAZA ........................................................................................ 63

7.1 Lluvias y registros de movimientos en masa 63

7.2 Modelamiento de la amenaza por movimientos en masa 64

7.3 Validación del modelo de amenaza por movimientos en masa. 68

7.4 Análisis y discusión del modelo de amenaza. 69

8. EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD. ............................................................................................ 71

8.1 Área de estudio 72

8.2 Inventario de elementos expuestos 75

8.2.1 Construcción del inventario 78

8.3 Descripción del inventario de elementos expuestos 79

8.3.1 Edificaciones comunes 79

8.3.2 Tipología de edificaciones 86

8.3.4 Edificaciones Esenciales 89



8.3.4 Líneas vitales 92

8.3.5 Índices de población 95

8.4 Evaluación de la Vulnerabilidad 102

8.4.1 Escenario de exposición del equipamiento básico: edificaciones y población. 102

8.4.2 Escenario de exposición del equipamiento esencial 104

8.4.3 Escenario de exposición de las líneas vitales 107

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................................................... 113

9.1 Conclusiones 113

9.2 Recomendaciones 113

BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................................... 115

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Descripción del proceso de inestabilidad de laderas .................................................................. 12

Figura 2. Movimientos en masa por año, catálogo histórico, Cali, 1970-2014 ........................................... 16

Figura 3. Red de drenajes ............................................................................................................................... 21

Figura 4. Zonificación de microcuencas ....................................................................................................... 25

Figura 5. Detalle del modelo de elevación digital del área de estudio (MED) ............................................ 27

Figura 6. Curvatura vertical. 5 clases ............................................................................................................ 29

Figura 7. Curvatura Horizontal. 5 clases ....................................................................................................... 30

Figura 8. Formas del Terreno ......................................................................................................................... 31

Figura 9. Modelo de elevación Digital ........................................................................................................... 32

Figura 10. Pendientes ..................................................................................................................................... 34

Figura 11. Comparativo de pendientes por cuenca hidrográfica. .............................................................. 35

Figura 12. Dirección de la pendiente ............................................................................................................. 36

Figura 13. Modelo sombras del relieve ......................................................................................................... 37

Figura 14. Curvatura horizontal y vertical ..................................................................................................... 39

Figura 15. Formas del Terreno ....................................................................................................................... 41

Figura 16. Mapa cobertura vegetal y usos del suelo. ........................................................................................ 44



Figura 17. Comparativo de coberturas por cuencas hidrográficas .................................................................... 45

Figura 18. Comparativo de FGS por cuenca hidrográfica ................................................................................. 46

Figura 19. Mapa de Formaciones Geológicas Superficiales ....................................................................... 47

Figura 20. Modelo de pendientes para el modelo de susceptibilidad ........................................................ 51

Figura 21. Modelo de Formas del Terreno para evaluación de la susceptibilidad .................................... 53

Figura 22. Modelo de FGS para la evaluación de la susceptibilidad .......................................................... 56

Figura 23. Modelo de FGS con indicador de fragilidad ................................................................................ 58

Figura 24. Modelo de cobertura vegetal y usos del suelo. .......................................................................... 60

Figura 25. Modelo de susceptibilidad a los movimientos en masa ............................................................ 62

Figura 26. Distribución temporal de los registros del catálogo. ................................................................. 63

Figura 27. Comparación de registros de MM y las normales de precipitación .......................................... 64

Figura 28. Superficies de excedente hídrico ................................................................................................ 65

Figura 29. Modelo de amenaza por movimientos en masa ......................................................................... 67

Figura 30. Movimientos en masa, activos y recientes. ................................................................................ 68

Figura 31. Área de estudio para la evaluación de la vulnerabilidad ........................................................... 73

Figura 32. Área de priorización ..................................................................................................................... 74

Figura 33. Elementos Expuestos en Zonas de Priorización ........................................................................ 75

Figura 34. Manzanas Inventariadas en suelo Urbano Suburbano – Rural ................................................. 76

Figura 35. Comparación entre elementos expuestos, Urbano Suburbano - Rural. .................................. 77

Figura 36. Recorrido por lado de manzana ................................................................................................... 78

Figura 37. Fuentes de información para el inventario de edificaciones ..................................................... 78

Figura 38. Manzanas IDESC y adicionales ................................................................................................... 79

Figura 39. Número de pisos ........................................................................................................................... 83

Figura 40. Edificaciones por Manzana .......................................................................................................... 84

Figura 41. Porcentaje de edificación por número de pisos ......................................................................... 85

Figura 42. Uso de la edificación ..................................................................................................................... 86

Figura 43. Localización de tipologías. ........................................................................................................... 88

Figura 44. Tipos de construcciones .............................................................................................................. 89

Figura 45. Edificaciones esenciales en área priorizada ............................................................................... 90

Figura 46. Porcentaje de vías en el área de estudio ..................................................................................... 95

Figura 47. Vías en áreas de estudio............................................................................................................... 96



Figura 48. Índices de Población ................................................................................................................... 101

Figura 49. Población y edificaciones expuestas a la amenaza ................................................................. 103

Figura 50. Equipamiento esencial expuesto a la amenaza ........................................................................ 105

Figura 51. Mapa de equipamiento esencial expuesto a la amenaza ......................................................... 106

Figura 52. Mapa de redes de acueducto expuestos a la amenaza ............................................................ 109

Figura 53. Mapa de redes de alcantarillado expuestos a la amenaza ........................................................ 110

Figura 54. Mapa de red vial expuesto a la amenaza .................................................................................... 112

Lista de Tablas Tabla 1. Escala de importancia AHP de la aproximación linear de Saaty. .................................................. 17

Tabla 2. Áreas de drenaje del municipio y número de subcuencas............................................................ 23

Tabla 3. Comparativo de las pendientes para las cuencas hidrográficas. ................................................. 33

Tabla 4. Clasificación de la curvatura de vertical ......................................................................................... 38

Tabla 5. Clasificación de la curvatura horizontal .......................................................................................... 38

Tabla 6. Clasificación de las Formas del Terreno ......................................................................................... 40

Tabla 7. Comparativo de las coberturas del suelo para las cuencas hidrográficas .................................. 43

Tabla 8. Comparativo de las FGS para las cuencas hidrográficas ............................................................. 48

Tabla 9. Intervalos de pendiente ................................................................................................................... 50

Tabla 10. Matriz importancia de la pendiente .............................................................................................. 50

Tabla 11. Matriz de importancia de las Formas del Terreno ........................................................................ 52

Tabla 12. Matriz de importancia de las FGS .................................................................................................. 54

Tabla 13. Matriz de importancia del número de bocaminas por polígono de FGS ................................... 57

Tabla 14. Matriz de importancia de las Coberturas Vegetales y los Usos del Suelo. ................................ 59

Tabla 15. Matriz de ponderación para el modelo de susceptibilidad .......................................................... 61

Tabla 16. Matriz de ponderación para el modelo de amenaza ..................................................................... 66

Tabla 17. Número de puntos de MM por rangos de amenaza ...................................................................... 69

Tabla 18. Tipos de elementos expuestos analizados .................................................................................. 71

Tabla 19. Manzana Inventariadas por Barrio/Corregimiento ...................................................................... 80

Tabla 20. Tipología de edificaciones ............................................................................................................. 86

Tabla 21. Descripción general de los equipamientos en el área priorizada .............................................. 91

Tabla 22. Campos de la base de dato de equipamientos ............................................................................ 91



Tabla 23. Tubería acueducto en la zona urbana de estudio ........................................................................ 92

Tabla 24. Accesorios localizados en la zona urbana del estudio ............................................................... 93

Tabla 25. Tubería de alcantarillado en la zona de estudio .......................................................................... 93

Tabla 26. Red de acueducto y alcantarillado rural ...................................................................................... 94

Tabla 27. Índice de Población Estimada ........................................................................................................ 97

Tabla 28. Población y edificaciones expuestas a la amenaza ................................................................... 104

Tabla 29. Equipamientos esenciales expuestos a la amenaza .................................................................. 104

Tabla 30. Exposición a la amenaza de las Instituciones Educativas ........................................................ 107

Tabla 31. Red de de acueducto urbano expuestas a la amenaza .............................................................. 107

Tabla 32. Red de acueducto rural expuestas a la amenaza ...................................................................... 108

Tabla 33. Red de alcantarillado urbano expuesta a la amenaza ................................................................ 108

Tabla 34. Red de alcantarillado rural expuesta a la amenaza .................................................................... 108

Tabla 35. Red vial expuesta a la amenaza .................................................................................................... 111

Listado de anexos

Anexo 1. Zonificación y codificación de microcuencas en el área de estudio

Anexo 2. Memoria de la construcción del modelo digital de elevación, DEM

Anexo 3. Memoria de la construcción del Mapa de Cobertura Vegetal y Usos del Suelo.

Anexo 4. Memoria técnica de la construcción del inventario de elementos expuestos

Anexo 5. Estadística de los datos por comuna y corregimiento del inventario de elementos expuestos.

Anexo 6. Estadísticas de los escenarios de exposición para los elementos del inventario

Anexo 7. Base de datos geoespacial construida durante el Convenio

Anexo 8. Mapas



1. INTRODUCCIÓN

El presente documento corresponde al Informe Final del Convenio de Asociación No. 4132.0.27.2.006 celebrado el 30 de julio de 2015 entre el Departamento de Planeación Municipal – DAPM y la Corporación Observatorio Sismológico del Sur Occidente – OSSO y que tiene por objeto el desarrollo de la tercera fase de la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo por movimientos en masa en el Municipio Santiago de Cali. Este convenio se desarrolla dentro del Convenio Marco de Cooperación Técnica Interinstitucional suscrito el 3 de septiembre de 2012 entre las mismas entidades.

Con el desarrollo de la Tercera Fase se cumplió con dos alcances. El primero refinar el modelo de amenaza por movimientos en masa, lo cual incluye la preparación y validación de las variables constitutivas de los modelos de susceptibilidad y amenaza y la generación de los respectivos modelos. El segundo evaluar la vulnerabilidad por movimientos en masa, esto incluye la culminación del inventario de elementos expuestos y su caracterización así como la determinación de la vulnerabilidad física y funcional de los mismos.

Este informe da cuenta de los resultados en las componentes 1 y 2 del Plan de Trabajo. Los resultados obtenidos hasta ahora son:

Ajuste metodológico para el desarrollo del modelo de susceptibilidad y de amenaza.

Corrección y ajuste de las curvas de nivel de 5 metros para el cálculo de las variables topográficas

Generación de un Modelo de Elevación Digital a partir de las curvas de 5 metros corregidas.

Cálculo de las variables topográficas: pendiente, modelo de sombras, dirección de pendiente, curvatura, curvatura vertical y curvatura horizontal.

Refinamiento del modelo de Cobertura Vegetal y Uso del Suelo.

Refinamiento del mapa de Formaciones Geológicas Superficiales del año 2014.

Actualización del inventario de bocaminas de explotación de carbón para su integración al mapa de Formaciones Geológicas Superficiales

Generación de un modelo de susceptibilidad a partir de la integración de las variables que definen la susceptibilidad.

Generación del modelo de amenaza por movimientos en masa

Codificación de las microcuencas en el área de estudio hasta el orden IV y la asignación de sus atributos temáticos

Inventario y caracterización de 2371 manzanas, de las cuales 2049 corresponden al área urbana - suburbana y 322 al área rural.

Inventario y caracterización de 334 unidades de equipamiento esencial en el área de estudio.

Inventario de las líneas vitales (acueducto, alcantarillado y vías) para el área urbana y rural a partir de información disponible.



Evaluación de la vulnerabilidad de los elementos expuestos en términos de su exposición a la amenaza

En el Capítulo 2 de este documento se presentan los antecedentes del proyecto, los alcances y el personal participante. En el Capítulo 3 se resumen el ajuste metodológico propuesta para el desarrollo del modelo de amenaza por movimientos en masa.

En el Capítulo 4 se presentan los resultados de la zonificación y codificación de las microcuencas en el área del estudio. Actividad que fue desarrollada como contrapartida por parte de la Corporación OSSO.

En el Capítulo 5 se resumen las actividades y resultados de la preparación de las variables necesarias para el modelamiento de la susceptibilidad y la amenaza: variables topográficas, revisión y ajuste del modelo de cobertura vegetal y usos del suelo, formaciones geológicas superficiales, aportes al inventario minero y lineamientos.

En el Capítulo 6 se describe la metodología para el modelamiento de la susceptibilidad por movimientos en masa y se presentan los resultados mientras que en el Capítulo 7 se presenta el modelado del mapa de amenaza por movimientos en masa.

En el Capítulo 8 se muestra el inventario de elementos expuestos para población, viviendas, equipamiento esencial y líneas vitales en el área priorizada para desarrollar esta actividad. Finalmente se resumen los resultados de la evaluación de la vulnerabilidad en función de la exposición de los elementos inventariados a la amenaza por movimientos en masa.



2. PRESENTACIÓN

La Administración Municipal de Santiago de Cali a través del Departamento Administrativo de Planeación Municipal – DAPM, en cumplimiento de lo establecido en el Plan de Ordenamiento Territorial, del Plan de Desarrollo 2012 – 2015 y la legislación nacional, especialmente en la Ley 1523 de 2012 (Abril 24), “Por la cual se adopta la política nacional de gestión del riesgo de desastres y se establece el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres y se dictan otras disposiciones”, se ha trazado como meta generar los conocimientos sobre los riesgos por movimientos en masa en el área de la jurisdicción municipal, como insumo indispensable para la reducción de los mismos y las acciones de atención y recuperación cuando éstos ocurran.

En respuesta a esta necesidad, el DAPM formuló el proyecto de Evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo por movimientos en masa en el Municipio Santiago de Cali”, el cual se proyectó en varias fases.

Para el desarrollo de la Primera Fase se celebró el Convenio de Asociación No. 41320268003-32939 firmado el 12 de noviembre de 2013 entre el Departamento Administrativo de Planeación Municipal – DAPM del Municipio de Cali y la Corporación Observatorio Sismológico del Sur Occidente – OSSO. El objetivo principal de Fase I fue formular la metodología, los alcances y el cronograma de actividades que permitieran en la fase siguiente refinar el modelo de amenaza y evaluar la vulnerabilidad y el riesgo por movimientos en masa, a partir del análisis de los procesos causales del riegos por movimientos en masa en el municipio y una revisión del proceso de construcción del modelo de amenaza por movimientos de masa vigente en ese momento así como la revisión de literatura técnica de análisis de vulnerabilidad y riesgo y de la información cartográfica disponible. Algunos productos adicionales alcanzados durante la fase I fueron la generación del primer catálogo de movimientos en masa para Cali, con 369 registros ocurridos entre 1938 y 2013 a partir de la revisión y recolección de varias fuentes de información; la construcción del primer mapa de localización de movimientos en masa de Cali y la adquisición de dos imágenes de satélite de alta resolución y actualizadas que cubren el área de ladera del Municipio.

Para la Segunda Fase se celebró el Convenio de Asociación No. 4132.0.26.8.005-32939 firmado 14 de noviembre de 2014 entre el Departamento de Planeación Municipal – DAPM y la Corporación Observatorio Sismológico del Sur Occidente – OSSO que tuvo como objetivo principal la preparación de algunas las variables requeridas para el refinamiento del modelo de amenaza y la evaluación de la vulnerabilidad, de acuerdo con los requerimientos obtenidos durante la Fase I. Los principales productos relacionados con el modelo de amenaza resultado de la Fase II fueron el desarrollo del modelo de excedente hídrico, la construcción del Mapa de Formaciones Geológicas Superficiales, del Mapa de Cobertura Vegetal y Usos del Suelo aplicando la metodología CORINE Land Cover adaptada para Colombia y el Valle del Cauca y del Índice de Vegetación Normalizado a partir de la interpretación de imágenes RapidEye del año 2013. Para la evaluación de la vulnerabilidad se avanzó en la captura de datos para 417 manzanas (10069 edificaciones) a partir de la fuente Google Street View. Adicional a lo anterior se adquirieron imágenes digitales de alta resolución grabadas en tierra en las comunas 1, 2, 19 y 20 así como en la cabecera del Corregimiento Montebello y en la vereda San Francisco del Corregimiento Pance e imágenes aéreas oblicuas desde DRONE en un área de 470 Has en los sectores de Alto Nápoles, Santa Helena, La Buitrera y las Palmas como insumo para el levantamiento del inventario de elementos expuestos.

A partir de los avances descritos anteriormente, para la Fase III se definieron los siguientes alcances:



Refinamiento del modelo de amenaza por movimientos en masa, que incluye la preparación y validación de las variables constitutivas de los modelos de susceptibilidad y amenaza y la generación de los respectivos modelos.

Evaluación de la vulnerabilidad por movimientos en masa, que abarca la culminación del inventario de elementos expuestos y su caracterización así como la determinación de la vulnerabilidad física y funcional de los mismos.

La Fase II se desarrolló bajo dos aproximaciones espaciales diferentes: la primera corresponde al área de ladera de Cali, que permitirá el refinamiento del modelo de amenaza por movimientos en masa. La segunda corresponde a la ladera urbana y suburbana del Municipio Santiago de Cali, en la cual se enfocará el análisis de la vulnerabilidad por movimientos en masa.

Para la realización del estudio, la Corporación OSSO tuvo a su disposición información básica y temática suministrada por el Departamento Administrativo de Planeación Municipal, contenida en la Infraestructura de Datos Espaciales de Cali (IDESC) así como el banco de información de la Fase I del Convenio y la información acopiada por la Corporación OSSO en los últimos 15 años. Esta información fue complementada con trabajo de campo para el desarrollo de las variables para el refinamiento del modelo de amenaza. En el caso de la evaluación de la vulnerabilidad se preparó y diseño la estrategia para la adquisición de la información básica para el levantamiento del inventario de elementos expuestos y se realizaron pruebas piloto para la captura de datos, lo que permitió diseñar la metodología final para esta tarea.

El personal que participó en el estudio fue:

Dirección general Geofísico Hansjürgen Meyer Coordinación técnica Geólogo Andrés Velásquez Asistencia de coordinación Ing. Topog. Diana Mendoza, M Sc. Evaluación de la amenaza Geólogo Andrés Velásquez Ing. Topog. Diana Mendoza, M Sc Ing. Topog. Leydi Andrea Hernández Experto en modelamiento de la amenaza Ph.D. Viviana Aguilar

Evaluación de la vulnerabilidad Ing. Top. William Burbano Ing. Diana Marcela Aux. Jorge Luis Barón Aux. Lina Yesenia Yusti Aux. Mauricio Bautista Procesamiento Gráfico Tec. Jorge Mendoza Tecnólogo Rubén Mendoza Ing Topo. Diana Marcela Ing. Angela Ojeda Ing. Katherin Lievano Administración Cont. Diana Gaviria Cont. Ivonne Caicedo Pablo Cárdenas



3. MARCO METODOLÓGICO PARA EL REFINAMIENTO DEL MODELO DE AMENAZA

El modelo de amenaza y/o susceptibilidad por movimientos en masa DAPM (2013) es el resultado de la integración de un conjunto de estudios realizados por el DAPM a lo largo de casi 20 años. Estos estudios fueron realizados aplicando metodologías con base en conocimiento experto, a partir del análisis de cuatro variables principales: formaciones geológicas superficiales, pendientes naturales, procesos erosivos que afectan los terrenos y el uso actual de suelo, a una escala de trabajo que varió entre 1:2 000 y 1:5 000. Estas características permitieron la comparabilidad entre los estudios y su integración en un único modelo. Sin embargo, cada estudio respondió al estado del conocimiento y de la información básica disponible en el momento en que fue realizado.

Una de las recomendaciones de la Fase I es el refinamiento de un modelo integral de la amenaza para el área de estudio en dos componentes básicas: Una, que incluya la valoración de las variables físicas del entorno natural (las menos dinámicas del modelo). En la otra, realizar la valoración de las variables dinámicas del modelo: factores preparadores y disparadores de la ocurrencia del fenómeno. Esto se propone con el fin de facilitar el proceso de actualización del modelo de amenaza en el futuro.

Durante la Fase II se avanzó en la preparación de dos variables básicas, formaciones geológicas superficiales y excedente hídrico así como en el desarrollo del mapa de cobertura vegetal y usos del suelo. Para la Fase III, el refinamiento del modelo de amenaza, lo cual incluyó la preparación y validación de las variables constitutivas del modelo de susceptibilidad y amenaza, la generación del modelo de susceptibilidad sobre el área de ladera y del modelo de amenaza así como su proceso de validación.

A continuación se describen los resultados en la Componentes 1 del Estudio, la cual se relaciona con el refinamiento del modelo de amenaza.

3.1 Marco conceptual general

Los movimientos en masa han sido considerados como una de las mayores amenazas en regiones montañosas, los cuales causan daños y pérdidas económicas sobre la infraestructura y los bienes en los lugares donde ocurren. Por esta razón, la comprensión del fenómeno, así como la formulación de metodologías para la evaluación de la amenaza y el riesgo, es de constante interés tanto para la comunidad académica como para las entidades públicas responsables de su incorporación en los procesos de planificación del territorio.

Los movimientos en masa son un fenómeno complejo cuya distribución espacial y temporal de los movimientos en masa está condicionada por la presencia de diversos factores, tanto propios de la ladera como externos a ella. Glade y Crozier (2005) describen el proceso de inestabilidad como un espectro compuesto por tres estados de estabilidad que dependen de la capacidad de las fuerzas dinámicas para producir el movimiento (Figura 1). El concepto de tres estados de estabilidad ofrece un marco para la comprensión de las causas y el desarrollo de los procesos de inestabilidad, en el cual se identifican al menos tres grupos de factores que contribuyen a estos procesos.

Primero, los factores propios de la ladera o “factores precondicionadores” (Glade y Crozier, 2005), se relacionan con las condiciones naturales de la ladera, como es el caso del relieve del terreno, su constitución



geológica y las condiciones naturales de humedad. Segundo, los factores de deterioro o preparatorios, que producen una modificación lenta de las condiciones originales del talud y son capaces de producir movimientos leves, como por ejemplo, la intervención humana. Tercero, los factores detonantes o disparadores, que se caracterizan por activar el movimiento como por ejemplo, la actividad sísmica y las lluvias. Estos últimos pueden traslaparse con los factores de deterioro, como es el caso de los relacionados con la actividad antrópica. Además de los anteriores, Glade y Crozier (2005) describen los factores de sostenimiento, los cuales controlan el comportamiento de las laderas “activamente” inestables, es decir, características como la duración, tasa, velocidad y la forma del movimiento.

La comprensión de los factores que condicionan la ocurrencia de los movimientos es una tarea de vital importancia para la reducción de los riesgos. En este contexto, la zonificación de la amenaza es una herramienta usada en casi todos los lugares del mundo, donde existe la propensión a los movimientos en masa. La zonificación de la amenaza se basa en cuatro supuestos básicos:

Los movimientos en masa ocurren bajo las mismas condiciones que han ocurrido en el pasado.

Las principales causas que ocasionan los movimientos en masa son controlados por factores identificables.

El grado de amenaza puede ser evaluado.

Todos los tipos de movimientos en masa pueden ser identificados y evaluados.

Esta tarea, sin embargo, es muy compleja dada la naturaleza y complejidad del fenómeno en sí mismo (Varnes, (1978), Aleotti y Chowdhury (1999), Guzzeti y otros (2006)).

Figura 1. Descripción del proceso de inestabilidad de laderas

Fuente: adaptado de Glade y Crozier (2005)



3.2 Propuesta metodológica para el modelamiento de la amenaza

Una de las actividades de la componente 1 fue afinar la propuesta metodológica a partir de la revisión de los avances obtenidos durante las Fases I y II así como de información disponible como la Guía Metodológica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa (SGC, 2015) y de reuniones con el equipo de trabajo y la Interventoría del proyecto.

Tratándose de modelado espacial se reconoce que hay implícita una simplificación de la realidad, entendida ésta como la expresión plena de un fenómeno particular en una escala espacial específica. Esta simplificación debe buscar el equilibrio entre la mínima complejidad del modelo versus el máximo ajuste entre éste y la realidad perceptible en la escala del modelo.

El método que se propone para la modelación de la amenaza por movimientos en masa en el área de estudio se ajusta a la siguiente secuencia:

Definición del fenómeno. La amenaza y la vulnerabilidad son variables multidimensionales, no estáticas y fractales en el espacio – tiempo. Para minimizar esta complejidad, se hace necesario acotar el tipo de amenaza, el tipo de vulnerabilidad, el periodo de estudio y la escala de trabajo. Este trabajo está enfocado en la amenaza por movimientos de masa, que podrían ser disparados por eventos extremos de precipitación. Por otro lado, la vulnerabilidad se ha enfocado en el análisis de la vulnerabilidad física y funcional de los elementos expuestos.

Definición del modelo de amenaza. Para modelar la amenaza por movimientos en masa se han considerado dos aspectos: los factores condicionantes naturales intrínsecos, que determinan la susceptibilidad del territorio, y los factores disparadores: fuerzas naturales y condiciones de inestabilidad provocadas por el ser humano (Eq. 2). De esta manera, la función de la amenaza se expresa como:

, Ec.2

Donde S: susceptibilidad, D: disparadores, CNi son fuerzas naturales de inestabilidad y CAi son condiciones de inestabilidad provocadas por el ser humano.

Definición del modelo de susceptibilidad. Para modelar la susceptibilidad a movimientos en masa se consideraron las condicionantes naturales intrínsecas del territorio y que se encuentran en equilibrio estable (Eq. 3). La función de susceptibilidad se define entonces como

Ec.3

Donde CNe son condiciones naturales en equilibrio.

3.2.1 Modelación de la susceptibilidad

Simplificando, el medio físico está compuesto por grandes grupos de variables, según estén relacionadas con la atmósfera, con la tierra, con el agua o con la vegetación. Entre este conjunto de variables, se consideraron como variables de susceptibilidad aquellas "estáticas" en el tiempo: relieve, cobertura vegetal y geología. El clima es una variable dinámica, que debería hacer parte del modelo de amenaza.

En el caso de Cali, no tenemos mapas de suelos apropiados a la escala del proyecto, así como tampoco contamos con datos sobre cambios de cobertura vegetal (multitemporal). Siendo así, hemos adaptado el



modelo para considerar como variables de susceptibilidad a las pendientes y las formas del terreno (en representación del relieve), las formaciones geológicas superficiales (en representación de geología y suelos) y la cobertura vegetal y los usos del suelo (en representación de la vegetación).

Con base en estas reflexiones, podemos expresar el modelo de susceptibilidad, presentado en la Ecuación 3, como sigue:

Ec.5

Donde V es la Cobertura Vegetal, G es la geología y T es la topografía (pendientes y formas del terreno). Estas variables del modelo de susceptibilidad fueron preparadas usando herramientas de sistemas de información geográfica a partir del análisis e integración de información actualizada. En el capítulo siguiente se describe con detalle el proceso para la generación de cada variable, el cual se resume a continuación:

Pendientes:

Construidas a partir del modelo digital de elevación a 5 metros de resolución espacial cuyo insumo principal para su generación, fueron las curvas de nivel del municipio de Cali provenientes del proyecto SIGCALI (Catastro, DAPM y EMCALI, 1993), cuyas anomalías asociadas a las curvas de nivel fueron resueltas, realizado en el marco de esta Fase.

Formaciones geológicas superficiales:

Resultado de la integración y homologación de información sobre FGS y del análisis de Unidades Geológicas a partir de estudios y cartografía previos (OSSO, 2005; Ingeominas, 2005; Saya, 1998 y JHL, 1997). Los vacíos de información y para verificar los criterios de integración y homologación de las diferentes fuentes se realizaron recorridos de campo en 150 estaciones que incluyeron la descripción de los perfiles de meteorización según Deer & Patton (1971) y sus espesores observados. El mapa tiene cartografiadas 28 Formaciones Geológicas Superficiales y dos Formaciones Geológicas a escala 1:20 000 y fue elaborado durante la Fase II del proyecto.

A esta variable se le han incluido un indicador de fragilidad: la localización de bocaminas de explotación de carbón a partir de la recopilación e integración de estudios previos (OSSO, 1999 y 2005; Ingeominas, 2005; CVC e Ingeominas, 2000, entre otros).

Este indicador se integra al modelo de Formaciones Geológicas Superficiales a partir de la densidad de estos elementos en cada polígono del Mapa.

Cobertura vegetal y usos del suelo:

Obtenido a partir del procesamiento digital de las imágenes RapidEye (año 2013) con verificación en campo, aplicando la definición de coberturas de Corine Land Cover para Colombia a una escala temática 1:100 000. La escala del mapa es 1:30 000.

Formas del Terreno:

Las formas del terreno resultan de la combinación de la curvatura horizontal (convergente, planar y divergente) y la curvatura vertical (cóncavo, rectilíneo y convexo). Las formas del terreno fueron generadas a partir de Modelo de Elevación Digital y aplicando los algoritmos propuestos por TOPODATA (Valeriano, 2008).



3.2.2 Modelación de la amenaza

La amenaza por movimiento en masa ha sido definida como la probabilidad de ocurrencia de un movimiento en masa potencialmente dañino (Dai et al., 2002; Glade y Crozier, 2005) y para efectos de la modelación de la amenaza resulta de la integración en el modelo de susceptibilidad de las variables dinámicas del sistema, que pueden modificar las condiciones de inestabilidad y disparar la ocurrencia del fenómeno y/o el incremento de los mismos. En nuestro caso, entre las variables del medio físico el clima es la más dinámica, por este motivo fue considerada en nuestro modelo de amenaza como una variable de inestabilidad.

En particular, hemos considerado la lluvia media mensual multianual y años de lluvias extremas relacionados con el fenómeno El Niño, para evaluar las condiciones de humedad del suelo en función de las entradas de agua al sistema, a este producto lo hemos denominado “excedente hídrico”.

Los periodos de llovías extremas a correlacionar con la ocurrencia de movimientos en masa corresponde a los periodos 1998 - 2001 y 2010 - 2012, años en los cuales se nota un incremento de los movimientos (Figura 2). En este caso se usa la información disponible en el "Catálogo histórico de movimientos en masa del municipio de Santiago de Cali" construido durante las Fases I y II del proyecto y que fue actualizado con nuevos datos recogidos durante este Fase.

3.2.3 Validación del modelo de amenaza

Para la validación de los resultados se realizan análisis comparativos entre el resultado del modelo de amenaza y el "Mapa de movimientos en masa, activos y recientes", el cual cuenta con un total 1327 sitios de inestabilidad identificados, que incluyen: movimientos en masa activos identificados en las salidas de campo y confirmados con GPS; movimientos en masa recientes y huellas, identificados por la foto-interpretación del DEM y de las imágenes de satélite y, lugares con erosión concentrada.

3.3 Selección de la técnica para la modelación

De acuerdo con las recomendaciones propuestas en la Fase I de este estudio y del análisis de la información disponible del abanico de metodologías factibles de aplicar se seleccionó una metodología de evaluación espacial multi-criterio que se refiere a la integración de múltiples capas de información divididas a su vez en varias clases.



Figura 2. Movimientos en masa por año, catálogo histórico, Cali, 1970-2014

1970

1980

1990

2000

2010

0

20

40

60

80

100

120

Registros

Registros

Nota: en el eje X se representa la cantidad de MM registrados en el catálogo histórico

Fuente: Corporación OSSO (2015). Catálogo histórico de movimientos en masa 1938-2014

De acuerdo con Pellicani y otros (2013:4) la metodología de evaluación espacial multi-criterio presenta las siguientes ventajas, desde el punto de vista de las necesidades de información. (1) Es aplicable en escalas regionales (2) Es útil en ausencia de datos temporales sobre los movimientos en masa (y en general, para inventarios incompletos). (3) Es una alternativa cuando no es posible usar métodos probabilísticos para la evaluación de la amenaza y la vulnerabilidad. Estas últimas dos ventajas de particular interés para este estudio.

Su ejecución en SIG puede hacerse utilizando técnicas de inferencia espacial, entre las que destacamos dos bastante simples y ampliamente utilizadas: la media ponderada y la fuzzy gamma.

Media ponderada

Es un método multi-criterio que consiste en la combinación de mapas de evidencia, o mapas temáticos, que recibirán pesos dependiendo de su grado de importancia para la hipótesis en cuestión (Bonham-Carter, 1994). Hay dos tipos de estos modelos:

a. Si la evidencia es binaria cada mapa es multiplicado por su factor de peso, sumado con todas las variables y normalizado por la suma de los pesos.

n

i

i

n

i

ii

W

MAPClassW

S

Donde S es la susceptibilidad, iW Peso del i-ésimo mapa; iMAP

1, si es presencia o 0, si es



ausencia de la condición binaria; S valoración de salida que estará entre 0 (extremamente desfavorable) y 1 (extremamente favorable).

b. Si la evidencia es un mapa de clases es necesario primero que todo atribuir un valor a cada clase que ocurre dentro de cada mapa, y estas deben ser definidas en una tabla de atributos.

n

i

i

n

i

iij

W

WS

S Ec. 7

Donde S es la susceptibilidad ponderada, iW es el peso del i-ésimo mapa de evidencia y ijS es el

valor de la j-ésima clase del i-ésimo mapa. Las tablas de valoración y los pesos son ajustados según el juicio de los especialistas.

Proceso de Análisis Jerárquico ( AHP, por sus siglas en ingles)

La AHP es una metodología de modelado multi-criterio basada en la lógica de comparación pareada desarrollada por Thomas Saaty en 1978, que permite organizar y evaluar la importancia relativa entre criterios y medir la consistencia del juicio de los especialistas al establecer jerarquías entre las variables del modelo. La aproximación linear propuesta por Saaty va de 1 a 9 preferencias posibles, como descrito en la Tabla 3. Para el cálculo de AHP, los mapas de evidencia son colocados en orden de importancia y entonces comparados en pares; como resultado de esta comparación se obtienen los valores de peso que pueden servir como coeficientes en el cálculo de la media ponderada, así como la razón de consistencia del análisis jerárquico: entre (0,1), con 0 indicando completa consistencia (Cámara et al, 2000). Una razón de consistencia próxima de 1 significa que los pesos obtenidos en el AHP no son apropiados para el modelo.

Tabla 1. Escala de importancia AHP de la aproximación linear de Saaty.

Intensidad Importancia

1 Igual: los dos factores contribuyen de igual forma al objetivo

3 Moderada: un factor es ligeramente más importante que el otro

5 Esencial: un factores claramente más importante que el otro

7 Demostrada: un factor es fuertemente favorecido y su mayor relevancia fue demostrada en la practica

9 Extrema: la evidencia que diferencia los factores es del mayor orden posible

2, 4, 6, 8 Valores intermedios entre juicios, posibilidad de compromisos adicionales

Fuente: Saaty (1978)

Para el modelado de la susceptibilidad y la amenaza por movimientos en masa en este estudio se seleccionó el Proceso de Análisis Jerárquico (AHP) como el método a aplicar.



4. ZONIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN DE MICROCUENCAS

De acuerdo con los lineamientos y recomendaciones resultado de la Fase II, se propuso concebir el modelo de amenaza por movimientos de masa utilizando como unidad de análisis la microcuenca. Esta recomendación se apoya en los lineamientos metodológicos para el estudio de estos fenómenos del Ministerio del Medio Ambiente entre otros. La realización de esta actividad fue propuesta por la Corporación OSSO como contrapartida. Sus resultados se detallan a continuación.

4.1 Antecedentes y justificación

El país ha avanzado en la zonificación de unidades hidrográficas y unidades hidrogeológicas hasta escala 1:500 0001 (IDEAM, 2013). Esta zonificación diferencia en Área hidrográficas que son básicamente las grandes vertientes como la de los ríos Magdalena-Cauca. Cada una de estas, a su vez, están zonificadas en unidades de menor jerarquía, zonas y subzonas, que permiten implementar las directrices de gestión y planificación ambiental del territorio (IDEAM, 2013).

Acompaña a esta zonificación y jerarquización la asignación de un código único a cada unidad hidrográfica, codificación que ha venido evolucionando desde el año 19782 (HIMAT, 1978), continuando en el 2010 con la zonificación realizada por el IGAC en convenio con el MAVDT (2010) y los ajustes sugeridos por las CAR. También complementa esta zonificación y codificación nacional de las cuencas, la zonificación de provincias hidrogeológicas, reconocidas como unidades naturales de mayor jerarquía (IDEAM, 2013).

Más recientemente en el año 2013, el IDEAM publica la “Zonificación y codificación de unidades hidrográficas e hidrogeológicas de Colombia” y plantea dicho instrumento en el marco de la Política Nacional para la Gestión Integrada de Recursos Hídricos del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en el 2010 (anteriormente el MAVDT), que define los lineamientos para la planificación, ordenamiento, manejo, instrumentación y monitoreo de cuencas hidrográficas del país3 (IDEAM, 2013).

Entre las utilidades de la zonificación y codificación de las cuencas la guía plantea:

Identifica y define los límites y fronteras para el modelamiento de escenarios de estado y dinámica de los recursos hídricos;

Facilita los estudios y cálculos de la disponibilidad, oferta y demanda del recurso hídrico;

Orienta el diseño de la red de monitoreo nacional de la calidad y cantidad de aguas superficiales y subterráneas;

Permite regionalizar variables de oferta, demanda, calidad y riesgo hidrológico para mejorar la evaluación integral del recurso hídrico en la cual se basan las acciones y estrategias de administración y manejo en el marco de la Gestión Integrada de Recurso Hídrico (GIRH);

1 IDEAM, zonificación y codificación de unidades hidrográficas e hidrogeológicas de Colombia, Bogotá, D. C., Colombia. Publicación aprobada por el Comité de Comunicaciones y Publicaciones del IDEAM, noviembre de 2013, Bogotá, D. C.,Colombia

2 Resolución 0337 de 1978 (HIMAT, 1978). 3 Decreto 1640 del 2012, por medio del cual se reglamentan los instrumentos para la planificación, ordenación y manejo de las cuencas hidrográficas y acuíferos, y se dictan otras disposiciones. Diario Oficial 48510 de agosto 2 de 2012.



Facilita la sistematización de información y generación de productos de valor agregado en el SIRH;

Estas funcionalidades podrían ser complementadas en relación con el entendimiento de los procesos naturales y antrópicos generadores de movimientos en masa y el ordenamiento, como por ejemplo:

Permitiría asociar indicadores morfométricos y morfodinámicos a unidades de análisis espacial naturales para su comparación sistemática;

Permitiría asociar indicadores socioculturales, demográficos, económicos (de origen antrópico en general), a unidades de análisis espacial naturales y homogéneas para su comparación sistemática en función de su incidencia en los factores generadores de movimientos en masa, entre otros procesos;

Podría ayudar a priorizar las actividades de caracterización y análisis de amenazas, vulnerabilidad y riesgos y por ende contribuir a optimizar la inversión de los recursos económicos y técnicos

Podría ayudar a priorizar la localización de instrumentación para el monitoreo de procesos naturales y antrópicos.

Facilitaría la integración de los resultados del análisis de amenazas, vulnerabilidad y riesgos en los diversos instrumentos y procesos de ordenamiento ambiental y territorial, al estar referidos a unidades de cuencas;

Podría contribuir con la armonización de las funciones, responsabilidades e intereses institucionales y sectoriales, al disponer de datos, información y conocimiento referido a unidades de análisis naturales y comparables sistemáticamente.

4.2 Metodología

Desde 1995 la Corporación OSSO y el municipio de Cali, a través del DAPM, vienen colaborando estrechamente para generar conocimiento con valor agregado en temas de conocimiento de las amenazas naturales, vulnerabilidad y riesgos asociados.

El proyecto SIGCALI4 generó el mapa digital del municipio con cobertura urbana a escala 1:1000 y rural a escala 1:5000. Este mapa incluyó la restitución cartográfica de la red hídrica y la asignación de atributos espaciales como la longitud, área y perímetro de cada curso o cuerpo de agua; incluyó también el atributo del nombre geográfico para los principales drenajes cartografiados. La red hídrica rural restituida contiene más de 13 000 segmentos de línea con una longitud promedio de 0,2 km (4 cm a escala 1:5000). Más de 2800 segmentos tienen una longitud menor a 50 m (menos de 1 cm a escala 1:5000).

La zonificación y codificación de las cuencas hidrográficas del municipio como insumo para el modelamiento y análisis espaciales de procesos naturales y antrópicos se realizará a partir de dos conceptos de jerarquización complementarios: uno basado en la definición de Áreas, Zonas y Subzonas hidrográficas de acuerdo con la guía del IDEAM (2013), que define un orden ascendente desde el punto se salida final hacia el nacimiento del

4 Sistema de Información Geográfica de Cali (DAPM, EMCALI, Catastro, 1993).



drenaje y otro basado en el método Horton-Strahler5, que define el orden ascendente desde el nacimiento hasta el punto de salida del drenaje. El primero permite la asignación de un código único estructurado mediante el cual todas las instituciones asocian los indicadores necesarios a cada una de las cuencas del país con diferentes escalas de análisis, mientras el segundo es útil para análisis y modelamiento de procesos hidrológicos, geomorfológicos, geográficos, entre otros

Para ambos casos se requiere la estructuración de las relaciones topológicas de la red de drenajes. Este procedimiento incluye dos etapas: la primera consiste en la edición gráfica de la red para verificar la conectividad de todos los segmentos, el sentido de dirección de la digitalización; la segunda se refiere a la asignación del orden o jerarquización del drenaje de acuerdo con los métodos del IDEAM y de Horton-Strahler.

Una vez construida la topología de la red, se procede a la delimitación de las microcuencas hasta cierto nivel de jerarquía según la guía del IDEAM (ver Figura 4).

La zonificación hidrográfica de Colombia costa de cinco (5) grandes Áreas Hidrográficas; El área dos (2) corresponde al Área Hidrográfica Magdalena-Cauca, la cual a su vez, está conformada por nueve (9) zonas hidrográficas, de las cuales la del río Cauca es la número Seis (6).

La Zona Hidrográfica del río Cauca consta de 37 subzonas hidrográficas: la de los ríos Cali, Lili, Meléndez y Cañaveralejo es la subzona treinta (30) y la de los ríos Claro y Jamundí (al cual drena el río Pance), es la subzona veintinueve (29).

De esta manera se establece que los códigos para las subzonas de interés serían:

2629 : Subzona hidrográfica ríos Claro-Jamundí

2630 : Subzona hidrográfica ríos Cali, Cañaveralejo, Meléndez, Lili

El siguiente nivel de zonificación del IDEAM se denomina Unidades Hidrográficas de Nivel I (tributarios de las subzonas), Nivel II (tributarios al Nivel I), Nivel III (tributarios al Nivel II) y así sucesivamente. La responsabilidad de la delimitación y codificación de las unidades hidrográficas (niveles I, II, III, etc.) le corresponde a las autoridades ambientales (CVC y DAGMA, en este caso).

La CVC, a través del Grupo de Recursos Hídricos de la Subdirección Técnica Ambiental, generó la Codificación de corrientes superficiales del departamento del Valle del Cauca6 (CVC, 2010), y plantea en la justificación que el resultado de dicho proceso es una herramienta útil en tanto permite interrelacionar cualquier base de datos de variables ambientales o sociales a cada una de las cuencas, facilitando así la toma de decisiones de ordenamiento y manejo.

Acorde con la metodología planteada en la guía del IDEAM, la CVC incorpora un digito (1, 2 o 0) para definir la margen de la cuenca, es decir derecha, izquierda o no identificada, respectivamente y asigna el código consecutivo de dos dígitos para el siguiente nivel y así sucesivamente, hasta llegar al nivel III definido en la guía nacional7; el código final para cada microcuenca consta de once (11) dígitos. Para este proceso también define una serie de parámetros o criterios tanto técnicos como socioambientales que soportan la delimitación y

5 Método de jerarquización de una red de drenajes planteado por R. E. Horton (1945) y que fue perfeccionado en por A. N. Strahler

(1952). 6 CVC, 2010. Disponible en http://www.cvc.gov.co/cvc/RecursoHidrico/aplicativos/Codificacion/Equipo_Trabajo.php 7 A este último nivel la CVC le denomina microcuenca.



agrupación de las cuencas hidrográficas en el área de su jurisdicción. En términos de escala cartográfica, el máximo nivel de detalle es 1:10 000.

Figura 3. Red de drenajes

Fuente: Corporación OSSO (2015).



De esta manera la CVC zonifica Áreas de Drenaje y establece códigos para cada una de ellas; las de interés de este estudio son:

26221050000 : Río Pance

26223010000 : Río Lili

26223020000 : Río Meléndez

26223030000 : Río Cañaveralejo

26224010000 : Río Pichindé

26224020000 : Río Felidia

26224030000 : Río Cali, zona media

26224040000 : Río Aguacatal

26224050000 : Quebradas El Bosque y Menga

En estos códigos, el tercer dígito (“2”) corresponde al código de la margen a la cual drenan los ríos (izquierda); el cuarto y quinto dígitos (“21”, “23” y “24”) corresponden al consecutivo que la CVC le asigna a estas cuencas y los siguientes seis dígitos se reservan a los niveles I, II y III de la guía nacional. Al parecer la CVC obvia el código de dos dígitos de la subzona hidrográfica asignados por la guía nacional (“29” y “30”, Claro-Jamundí y Cali-Cañaveralejo-Meléndez-Lili, respectivamente).

La CVC avanza también en la codificación de los drenajes (subcuencas) tributarios a las Áreas de Drenaje, descritas arriba, Identificando un total de trescientos cuarenta y nueve (349). En la Tabla 2 se muestra el número de subcuencas de cada una de ellas.

A partir de esta codificación se observa que la CVC consideró las cuencas del Pance, Pichindé, Felidia, Aguacatal, El Bosque y Menga en la misma categoría de las tributarias directas al río Cauca, evidenciando criterios de zonificación más allá de los meramente hidrológicos. En consulta realizada al geoservicio de la CVC8 se puede consultar la zonificación de cuencas y áreas de drenaje de la CVC.

4.3 Resultados

4.3.1 Delimitación y zonificación de cuencas:

A partir de los insumos cartográficos digitales de la red de drenajes y las curvas de nivel (ambas bases de datos a escala 1:5000), y productos derivados de estas como un modelo de elevación digital (DEM por sus siglas en Inglés), un modelo de sombras, un modelo de orientación de la pendiente (también denominado modelo de aspecto) y un modelo de pendientes naturales se delimitaron secuencialmente las divisorias de aguas de las cuencas de orden III, IV y V y posteriormente se zonificaron las respectivas cuencas del orden correspondiente.

8 http://www.geocvc.co/visor/



Tabla 2. Áreas de drenaje del municipio y número de subcuencas

Áreas de drenaje (CVC) Código Subcuencas

Río Pance 2622105 42

Río Lili 2622301 12

Río Meléndez 2622302 46

Río Cañaveralejo 2622303 15

Río Pichindé 2622401 24

Río Felidia 2622402 25

Río Cali, zona media 2622403 20

Río Aguacatal 2622404 163

Quebradas El Bosque/Q. Menga 2622405 2

Total 349

Fuente: Corporación OSSO (2015) a partir de codificación de fuentes superficiales de la CVC.

Se definió como cuencas de orden III aquellas cuyas aguas drenan directamente al río Cauca; las de orden IV aquellas tributarias a las de orden III y finalmente las de orden V las que drenan a las de orden IV.

Esta zonificación jerarquizada se realizó con el propósito de definir unidades de análisis espacial con criterios físico-naturales para las cuales se generarían los indicadores morfométricos y de susceptibilidad a los movimientos es masa y facilitar de esta manera el análisis y la interpretación de los procesos causales de los mismos y la toma de decisiones para su intervención y manejo en el futuro.

Como valor agregado del proceso, a cada cuenca zonificada le fue asignado un código único de identificación siguiendo la metodología establecida por el IDEAM y adaptada por la CVC. Como el nivel de detalle de este trabajo supera el de dichas organizaciones, solo se pudieron codificar un número pequeño de cuencas de orden IV y IV, quedando pendiente el avance en esta actividad por parte de las instituciones responsables o en talleres conjuntos que se puedan realizar más adelante.

En el proceso de codificación de las cuencas de orden IV y V de éste proyecto se notó que en la codificación de cuencas realizados por la CVC en el año 2010 al parecer no aplico una zonificación jerarquizada estrictamente, asignando códigos de igual jerarquía a tributarios de orden III y IV9. Otro detalle a tener en cuenta es que la toponimia de la red de drenajes del mapa digital de Cali es diferente y menos completa que la toponimia de la red de drenajes que maneja la CVC, cuya fuente debe ser el IGAC y la escala debe ser del orden de 1:10 000 0 25 000. Lo anterior reafirma la necesidad de intercambiar información, metodología y

9 Por ejemplo, en la cuenca del río Cañaveralejo las quebradas Filadelfia y Las Pilas son codificadas al mismo nivel de la quebrada

La Carolina, siendo estas dos tributarias de la Carolina. Véase Codificación de corrientes superficiales del departamento del Valle

del Cauca (CVC, 2010), disponible en internet.



resultados de este proyecto con la CVC.

4.3.2 Jerarquización de la red de drenajes aplicando el método Horton-Strahler:

Consiste en asignar un número entero consecutivo en orden ascendente a cada segmento de la red, iniciando desde los nacimientos hasta la confluencia con otro drenaje. Las metodologías de análisis hidrológicos de cuencas aplican el indicador denominado Número de Horton para establecer el nivel de ramificación de la red de drenajes parámetro que se relaciona con la geomorfología de la cuenca. En Figura 4 se puede revisar la codificación de toda la red de drenaje.

Jerarquización de la red de drenajes y Zonificación de las subcuencas: una vez realizada la jerarquización de los drenajes siguiendo la metodología del IDEAM, la cual consiste en asignar un orden ascendente a partir de la desembocadura, hasta el nacimiento. El resultado de este proceso arrojó, 3 cuencas de orden III (tributarias al río Cauca), 10 cuencas de orden IV (tributarias a las de orden III) y 202 cuencas de orden V (tributarias al orden IV). En el Anexo 1 se presentan las tablas correspondientes a los órdenes IV y V.

Generación y asignación de los atributos temáticos pertinentes a cada uno de los drenajes codificados y cuencas zonificadas: Una vez realizada la zonificación se aplicaron herramientas de SIG para realizar análisis espaciales y correlacionar los modelos digitales de terreno (DEM, Pendientes, amenazas) y las capas de drenajes codificadas. De esta manera se asignaron los indicadores propuestos como Número de Horton-Strahler, longitud, área, perímetro, pendiente promedio, pendientes mínima, pendiente máxima, factor de forma, longitud de drenajes, longitud del cauce principal, nombre y código único. Los indicadores se pueden apreciar en las tablas adjuntas en el Anexo 1.



Figura 4. Zonificación de microcuencas




5. PREPARACIÓN DE LAS VARIABLES

A continuación se describe el proceso de preparación de las variables necesarias para la generación del modelo de susceptibilidad y amenaza.

5.1 Variables topográficas

El relieve es una cualidad geométrica de la corteza terrestre, producto de su historia climática, geológica y biológica, que puede ser clasificado en función de los procesos dominantes de su formación y de la jerarquía taxonómica de las unidades geomorfológicas.

En el país, gran parte del mapeo sistemático del relieve, representado en curvas de nivel, se obtuvo con métodos fotogramétricos a partir de pares estereoscópicos de fotografías aéreas. Estos levantamientos generalmente atendían propósitos de soberanía territorial o de explotación de recursos naturales, motivo por el que esos datos suelen ser de difícil acceso. Con la popularización de los sistemas de información geográfica (SIG) para producción cartográfica de variables ambientales hoy es más común la demanda por modelos de elevación digital (MED) en substitución de curvas de nivel. Aunque los MED sean un insumo fundamental al conocimiento del relieve, mucha de su utilización numérica recae sobre datos derivados de la elevación, conocidos como variables geomorfométricas. La geomorfometría es una sub disciplina de la geomorfología cuyo interés es el desarrollo de métodos para modelado cuantitativo de la superficie topográfica, utilizando recursos de matemática, ingeniería y computación. Las características morfométricas de la superficie pueden ser derivadas a partir del análisis directo de los valores de elevación (variables primarias), en áreas pequeñas alrededor de un punto (variables locales) o en áreas grandes (variables regionales), o por la combinación de dos o más variables (índices). Son ejemplos de variables primarias la propia elevación, la pendiente, la orientación de vertientes y las curvaturas horizontal y vertical; a ejemplo de índice se tiene la integral hipsométrica y las formas del terreno.

La base de datos topográficos preparada para este estudio está conformada por las siguientes variables geomorfométricas: modelo de elevación, pendiente, orientación de vertientes, curvatura vertical y horizontal, formas del terreno, azimut-direcciones-drenaje y relieve sombreado. Estas fueron obtenidas en sistemas de información geográfica a partir de modelo de elevación digital producto del procesamiento de curvas de nivel a cada 5m. Esta base de datos es una adaptación de los desarrollos de Valeriano (2008) en Topodata Brasil10.

a. Modelo de elevación digital (MED)

Los MED son archivos de cotas altimétricas que ofrecen una representación continua de la superficie topográfica, georeferenciados y estructurados en una matriz de filas y columnas conformando una malla regular cuya unidad mínima se denomina pixel. Los valores de elevación están referenciados al nivel medio del mar y el tamaño de pixel determina la resolución espacial del modelo, que en otras palabras significa el grado de detalle de la topografía representada por el modelo. Los MED pueden ser obtenidos a partir de

10 La base conceptual y metodológica de ese trabajo, así como los datos topográficos se encuentra disponible en

http://www.dsr.inpe.br/topodata/.



curvas de nivel, puntos acotados, o a partir de otros modelos de elevación, aplicando métodos de interpolación y/o geo-estadísticos. El MED obtenido para este trabajo fue producto de la interpolación de curvas de nivel cada cinco metros utilizando kriging. Este método se basa en la hipótesis de que el valor de un punto está más correlacionado con el valor de sus vecinos de que con valores de puntos distantes, y con base en esa idea son atribuidos los valores de cota para cada pixel. A partir de este MED fueron derivadas las otras variables del banco de datos topográficos para este proyecto, en formato numérico, cuando posible, y de intervalos cualitativos. A partir de este MED es posible extraer la variación altitudinal en un perfil topográfico, como en la Figura 5

Figura 5. Detalle del modelo de elevación digital del área de estudio (MED)

(A); MED derivado de las curvas de nivel en A (B); detalle resaltado en B (C); perfil topográfico correspondiente a la línea trazada sobre los datos en C (D).


b. Pendiente

La pendiente es la primera derivada de la elevación, está definida como el ángulo de inclinación (cenital) de la superficie del terreno en relación a un plano horizontal. Sus valores pueden variar de 0° a 90° o, cuando expresada en porcentaje, de cero a infinito. En mapas topográficos, es estimada por la distancia entre las curvas de nivel. En MED, su cálculo se basa en el análisis de los desniveles entre píxeles vecinos. Cuando esta distancia tiende a cero, la pendiente etaria expresando la rugosidad del suelo y no de la topografía; cuando las distancias son muy grandes, la pendiente muestra una generalización del relieve. Toda operación aritmética entre mapas de pendiente debe ser efectuada con la variable expresada en radianes o grados por estas ser unidades lineares y proporcionales. Los valores en porcentaje varían de forma no linear, de modo que sectores con la misma abertura corresponden a intervalos numéricos diferentes, de acuerdo con su



posición en el arco trigonométrico.

c. Dirección de la pendiente:

Ampliamente conocida como “aspecto”, es definida como el ángulo azimutal correspondiente a la mayor inclinación del terreno, en sentido descendente. Se expresa en grados, de 0° a 360°. Como los ángulos cenital y acimutal de la superficie, respectivamente, la pendiente y la orientación de vertientes guardan entre sí una relación de analogía y complementariedad en la descripción tridimensional del terreno. En áreas planas la orientación de vertiente varía en patrón desorganizado, en las demás áreas las sombras producidas sugieren una estructura coherente con el relieve. Esta variable es aplicada al cálculo del balance de radiación solar, en cálculos para reducción del efecto topográfico de imágenes ópticas, modelado de la distribución de lluvia orográfica, extracción de líneas de flujo hídrico, canales de drenaje y divisorias de agua. Se debe recordar que la orientación de vertientes es una variable circular y que se debe tomar cuidado en usarla para cálculos aritméticos. Una alternativa para contornar la circularidad de valores es descomponer los ángulos en seno y coseno. Las operaciones aritméticas que se hagan necesarias pueden ser aplicadas a esas componentes y el ángulo puede ser recompuesto (arco-tangente de seno/coseno) después de las operaciones. El coseno de la orientación de vertientes indica “cuan hacia el norte” está expuesta y el seno representa “cuan para el este” está orientada la vertiente.

c. Curvatura vertical:

La curvatura vertical (Figura 6) expresa la forma de la vertiente cuando observada en perfil. Es definida como la segunda derivada de la altitud, o la variación de la pendiente a lo largo de una distancia determinada. En otras palabras, se refiere al carácter cóncavo/convexo del terreno, cuando analizado en perfil. Está expresada en diferencia de ángulo dividida por la distancia horizontal, lo que puede asumir diferentes unidades. En la forma explícita, puede ser expresada en grados por metro. Una vez que ángulos pueden tener expresión adimensional (m/m, como en radianes), algunos autores la presentan formalmente en m-1. En SIG, su cálculo está basado en la comparación entre diferenciales altimétricos recíprocos al punto (pixel) en análisis, hecha a través de ventanas móviles. Por lo tanto, las curvaturas se caracterizan por presentar valores negativos y positivos, dependiendo de la condición local, cóncava o convexa. Curvaturas nulas corresponden a vertientes rectilíneas. En la práctica, la ocurrencia de valores nulos es una coincidencia rarísima, una vez que desniveles recíprocos al punto en estudio deberían ser idénticos para que esto ocurra. Por lo tanto, existe la necesidad de admitirse un margen de valores en torno de cero para que las vertientes rectilíneas puedan ser evidenciadas.

Debido a la fuerte relación con el tipo de substrato y con procesos de formación del relieve, los estudios de compartimentación de la topografía indican a la curvatura vertical como una variable de alto poder de identificación de unidades homogéneas para mapeos pedológicos y geológicos.



Figura 6. Curvatura vertical. 5 clases

Fuente: Valeriano (2008)

Los valores descritos en la curvatura pueden variar desde menos infinito (muy cóncavo) a más infinito (muy convexo).

d. Curvatura horizontal

La curvatura horizontal (Figura 7) expresa el formato de la vertiente cuando observada en proyección horizontal. Está definida también como una derivada de segundo orden, pero no de la elevación sino de las curvas de nivel. En analogía a la relación entre curvatura vertical y pendiente, la curvatura horizontal puede ser descrita como la variación de la orientación de vertientes a lo largo de una distancia determinada. En nuestra percepción común, la curvatura horizontal se traduce en el carácter de divergencia o convergencia de las líneas de flujo del agua. Es expresada en términos de la diferencia de ángulos dividida por la distancia horizontal, normalmente grados por metro o m-1. En SIG, su cálculo está basado en la comparación entre las orientaciones de vertiente en la vecindad del punto (pixel) medido, a través de ventanas móviles. Cuando la orientación de vertientes de la vecindad fuera homogénea, habrá la tendencia de esa comparación resultar en valores bajos o nulos, entones la vertiente es considerada plana. La representación numérica de la curvatura horizontal incluye el signo (+/-) para distinción de la situación de convergencia y divergencia. Esta variable está relacionada a la intensidad de los procesos de migración de agua, minerales y materia orgánica en el suelo a través de la superficie, proporcionados por la gravedad; desempeña un papel importante sobre el balance hídrico y el equilibrio entre los procesos de patogénesis y morfogénesis. Como medida de concentración del flujo superficial, es una variable importante también para la comprensión de problemas urbanos ligados al posicionamiento de estructuras de drenaje y mapeo de posibles áreas de inundación. Por las mismas razones, representaciones de la curvatura horizontal en colores o niveles de gris, se muestran bastante útiles como base pictórica para la interpretación de canales de drenaje y divisores de



agua. En escalas detalladas esta variable se muestra de alto potencial para análisis de información hidrológica.

Figura 7. Curvatura Horizontal. 5 clases

Fuente: Valeriano (2008).

e. Formas del terreno

Las clases de curvatura horizontal (convergente, plano o divergente) y vertical (cóncavo, rectilíneo o convexo) pueden ser combinadas para obtener las formas del terreno sugeridas por Dikau (1990) (Figura 8). Los casos extremos de combinación de las curvaturas del terreno son representados por la forma cóncavo-convergente (máxima concentración y acumulación de flujo) y por la forma convexo-divergente (máxima dispersión del flujo).



Figura 8. Formas del Terreno

Fuente: Valeriano (2008).

5.1.1 Metodología para el cálculo de las variables topográficas.

Para el cálculo de las variables topográficas se generó un modelo digital de elevación a 5 metros de resolución (Figura 9) a partir de la revisión y corrección de varios problemas de tipología identificados en las curvas originales provenientes del proyecto SIGCALI (Catastro, DAPM y EMCALI, 1993). El proceso de corrección de estos errores se describe en el Anexo 2 de este informe.

Las variables topográficas obtenidas del Modelo de Elevación Digital fueron clasificadas cada una en 5 clases representativas a partir del análisis visual y del histograma de la imagen.



Figura 9. Modelo de elevación Digital




5.1.2 Pendiente

Se calcula como la primera derivada del Modelo de Elevación Digital obtenido del paso anterior a partir de las curvas de nivel a 5 metros. La unidad de medida de esta variable es el grado y puede mostrar valores que van desde los 0° hasta ángulos mayores de 80° describiendo zonas muy empinadas o escarpadas. El cálculo de la pendiente también puede ser obtenido en valores porcentuales (Figura 10).

La distribución de las pendientes en las cuencas hidrográficas muestran que predominan los rangos predominantes de pendientes están en 35 �± 70 grados. Como era de esperarse en la mayoría de las cuencas predominan las pendientes de moderadas a muy empinadas. Se destaca la cuenca del río Meléndez por poseer el mayor porcentaje de área sobre áreas planas o muy poco inclinadas (ver Tabla 3 y Figura 11).

Tabla 3. Comparativo de las pendientes para las cuencas hidrográficas.

# Pendientes % Área % total Área de estudio

Pance Lili M/dez C/alejo Cali

1 0 - 7 12,6 13,7 4,2 11,9 3,8 7,1 2 7 - 15 8.8 11.9 4,3 7,1 7,1 6,2 3 15 - 35 31,5 29,5 25,3 38,5 38,5 30,4 4 35 - 70 31,7 46,3 46,3 37,9 37,9 44,5 5 >70 11,4 19,9 19,9 4,6 4,6 11,9

% total por cuenca 100 100 100 100 100 100


5.1.3 Dirección de la pendiente (Aspecto):

Al igual que la pendiente, la dirección de la pendiente se calcula como la derivada en primer orden del Modelo de Elevación Digital. En términos conceptuales, la orientación de la pendiente de cada superficie afecta en gran medida la cantidad de luz solar que incide sobre ella dando lugar a zonas con condiciones de climáticas variables, es por esto que la determinación de esta variable es de gran utilidad para desarrollar estudios de áreas propensas a insolación, zonas de acumulación hídrica y zonas de acumulación de humedad en caso de estudios por deslizamientos (Figura 12).



Figura 10. Pendientes




Figura 11. Comparativo de pendientes por cuenca hidrográfica.


5.1.4 Modelo de sombras del relieve.

La estimación del modelo de sombras se realizó a partir del modelo digital de elevación teniendo en cuenta que el ángulo de iluminación ideal para estudiar las geoformas del relieve corresponde a 45°, medida en la cual la distorsión del relieve por achatamiento es mínima. Por otra parte, teniendo en cuenta la orientación del sistema montañoso, se determinó el ángulo azimutal como 30°. Los datos que se obtienen en esta representación raster corresponden a los valores normales de RGB. Esta variable permite hacer reconocimiento de las diferentes geoformas del relieve a partir de la exposición de la superficie a una determinada luz en una ubicación concreta (Figura 13).



Figura 12. Dirección de la pendiente




Figura 13. Modelo sombras del relieve




5.1.5 Curvatura, curvatura vertical y horizontal.

La curvatura en general es la encargada de ofrecer información acerca de los atributos morfométricos de una determinada área. Se estima como la derivada en segundo orden del modelo digital de elevación y proporciona información referente a la concavidad, convexidad, convergencia o divergencia. Este parámetro se puede analizar en dos variables totalmente independientes, curvatura vertical y curvatura horizontal.

La curvatura vertical proporciona información de las formas simples del terreno, es la encargada de mostrar que áreas son cóncavas (Valores negativos), rectilíneas (Tiende a cero) o convexas (Valores positivos) (Figura 14b). Mientras que la curvatura horizontal proporciona información de hacia donde convergen (Valores negativos) o divergen (Valores positivos) las aguas (Figura 14a).

Esta variable se clasificó en 5 clases según la distribución de los datos en el histograma y un análisis visual previo. Cada clase debe mostrar un patrón de comportamiento que la haga única respecto a las otras clases. Las clases para el modelo de curvatura son:

Tabla 4. Clasificación de la curvatura de vertical

Clase

Intervalo

Significado

Combinación

R G B

1 -106.14 a -3 Muy cóncavo 94 78 227

2 -3 a -0.00125 Cóncavo 190 190 255

3 -0.00125 a 0.00125 Rectilíneo 255 255 255

4 0.00125 a 3 Convexo 215 215 123

5 3 a 91.2 Muy convexo 255 118 81

Fuente: Corporación OSSO con base Felicísimo red mundial (2015)

Tabla 5. Clasificación de la curvatura horizontal

Clase

Intervalo

Significado

Combinación

R G B

1 -54.3 a -2 Muy Convergente 94 78 227

2 -2 a -0.0054 Convergente 190 190 255

3 -0.0054 a 0.0054 Plano 255 255 255

4 0.0054 a 2 Divergente 215 215 123

5 2 a 57.1 Muy divergente 255 118 81

Fuente: Corporación OSSO con base Felicísimo (2015)



Figura 14. Curvatura horizontal y vertical

a. Curvatura

a. Clasificación de la curvatura horizontal

b. Curvatura vertical

Clasificación de la curvatura vertical




5.1.6 Formas del terreno

Las formas del terreno se construyeron a partir de los modelos de curvatura vertical y horizontal. El modelo de formas del terreno es clasificado en 9 categorías (Valeriano, 2008) (Tabla 6). El modelo final se muestra en la Figura 15.

Tabla 6. Clasificación de las Formas del Terreno

CURVATURA HORIZONTAL

CU

RV

AT

UR

A V

ER

TIC

AL

Có

nca

va

Convergente Planar Divergente

1 4 7

Rec

tilín

ea

2 5 8

Co

nve

xa

3 6 9

Fuente: Valeriano (2008)



Figura 15. Formas del Terreno




de este proyecto.

Este producto es de vital importancia debido a que se ha demostrado que las actividades antrópicas como cambios drásticos en las coberturas vegetales, uso del suelo, consumo y manejo de los recursos hídricos y hasta el aporte y manejo de aguas residuales contribuyen a gran medida al desencadenamiento de movimientos en masa, ya sean a gran o pequeña escala (Zeballos, 2012).

5.2.2 Modelo de coberturas vegetal y usos del suelo (2013)

En el área de estudio se identificaron 15 tipos de coberturas, para una área total de 24 797 ha (Figura 16). Para efectos de análisis, las coberturas fueron analizadas en relación a las microcuencas hidrográficas delimitadas por este estudio a partir de un modelo de elevación digital (DEM por sus siglas en inglés), curvas de nivel y la cobertura de drenajes, a escala 1:5000. Posteriormente se calcularon las áreas y los porcentajes relativos de cada cobertura presente en dichas cuencas (Tabla 7).

Las coberturas que corresponden a áreas naturales o con poca intervención antrópica (Cuerpos de agua, Bosque natural y bosque natural fragmentado), abarcan el 45,5 % del área de estudio. Las 12 coberturas restantes, que corresponden a áreas con diversos grados intervención antrópica (vivienda, cultivos, ganadería, forestal, principalmente), cubren un área que equivale al 54,5 % del área de estudio.

Tabla 7. Comparativo de las coberturas del suelo para las cuencas hidrográficas

# Cobertura % Área % total

Área de

estudio

Pance Lilí M/dez C/alejo Cali

1 Arbustal matorral abierto 1,1 1,5 0,1 0,2 0,0 0,4

2 Área natural con poca vegetación 1,4 4,0 1,4 5,1 10,8 7,0

3 Bosque natural 21,8 9,7 35,4 3,9 22,3 20,8

4 Bosque natural fragmentado 31,3 30,6 21,2 21,6 22,5 24,6

5 Bosque plantado 5,8 3,0 2,2 4,1 3,0 3,6

6 Canteras 0,0 0,0 0,0 0,0 0,8 0,5

7 Cuerpos de agua 0,4 0,1 0,0 0,0 0,0 0,1

8 Cultivos herbáceos plantados densos 15,5 8,9 15,2 11,2 13,5 13,5

9 Minería 0,0 5,5 1,0 2,6 0,0 0,7

10 Pastos enmalezados 13,0 16,0 6,3 7,6 12,3 11,6

11 Pastos limpios 5,7 3,3 1,7 2,5 1,8 2,7

12 Suelo desnudo 1,1 2,5 3,0 3,4 1,4 1,7

13 Zona suburbana y rural continua 1,0 10,6 4,3 8,1 2,1 3,2

14 Zona suburbana y rural discontinua 1,9 4,4 3,9 5,4 5,2 4,4

15 Zona urbana 0,0 0,1 4,4 24.4 4,4 5,2

% total por cuenca 100 100 100 100 100 100




Figura 16. Mapa cobertura vegetal y usos del suelo.


El análisis comparativo de coberturas por cuencas (Figura 17) muestra que las clases de Bosque natural y bosque natural fragmentado tienen un porcentaje de 56.6% para la cuenca de Meléndez, 53.1% para la



cuenca Pance, 44.8% para la cuenca Cali, 40.3% para la cuenca Lili y finalmente un 25.5% para la cuenca Cañaveralejo, siendo esta la de menor porcentaje de cobertura bosque natural. Simultáneamente, se puede observar que tales coberturas son las de mayor extensión con un área de 11247.0 que corresponde a un porcentaje del 45.4% dentro de toda el área de estudio.

La cobertura Cultivos herbáceos plantados densos también está presente en todas las cuencas y su proporción es muy homogénea, Pance (15.5%), Meléndez (15.2%), Cali (13.5%), Cañaveralejo (11.2%) y Lili (8.9%) siendo esta ultima la de menor porcentaje de cubrimiento. La clase cultivos herbáceos plantados densos posee un cubrimiento de 3354.8 (Ha) equivalente al 13.5%, siendo la segunda cobertura de mayor predominancia

después de bosque natural fragmentado y bosque natural.

De la Tabla 7 se puede observar que la cuenca del rio Lili es la que posee mayor área cubierta con pastos enmalezados (16%) seguida por las cuencas del rio Pance y Cali (13% y 12.3% respectivamente); las cuencas de los ríos Cañaveralejo y Meléndez, por el contrario, poseen la menor área cubierta con esta unidad (7.6% y 6.3%). Esta cobertura posee un área total de 2876.9 Ha equivalente al 11.6% del área de estudio cubierta por el modelo.

Agrupando las categorías Zona urbana, Zona suburbana y rural continua y Zona suburbana y rural discontinua (estas dos últimas corresponden a suelo rural), la cuenca del río Cañaveralejo se destaca con respecto a las demás con un porcentaje de 37.86%, del cual el 24.4% lo aporta el área que corresponde al suelo dentro del perímetro urbano del año 2014. En segundo orden está la cuenca del Lili (15.1%), seguida de la cuenca del Meléndez (12.6%), Cali (11.7%) y Pance con apenas el 2,9%. En la Figura 17 se pueden apreciar las proporciones de las coberturas por cada cuenca.

Figura 17. Comparativo de coberturas por cuencas hidrográficas




5.3 Formaciones geológicas superficiales

El mapa de Formaciones Geológicas Superficiales fue elaborado durante la Fase II de este estudio y es resultado de la integración y homologación de información sobre FGS y del análisis de Unidades Geológicas a partir de estudios y cartografía previos (OSSO, 2005; Ingeominas, 2005; Saya, 1998 y JHL, 1997). Los vacíos de información y para verificar los criterios de integración y homologación de las diferentes fuentes se realizaron recorridos de campo en 150 estaciones que incluyeron la descripción de los perfiles de meteorización según Deer & Patton (1971) y sus espesores observados12. El mapa tiene cartografiadas 28 Formaciones Geológicas Superficiales y dos Formaciones Geológicas a escala 1:20 000 (ver Figura 19).

Durante esta Fase se realizó una actualización del mapa, a partir de la integración de nuevas fuentes de información que fueron suministradas por DAPM durante la realización de la Fase. Es decir, se incorporaron al modelo de formaciones geológicas superficiales 57 polígonos que corresponden a las unidades identificadas como depósitos de coluvión y 26 polígonos identificados como depósitos de minería, localizados en la Comuna 20 y en el Corregimiento de Golondrinas. Es importante resaltar que la actualización realizada no incluyó modificaciones sobre la definición de las unidades.

El análisis comparativo de Formaciones Geológicas Superficiales en las cuencas en el área de estudio indica que la unidad predominante en la zona de estudio es la Formación Volcánica (66,7 % del área de estudio), le siguen los depósitos aluviales (11,3% del área de estudio) (ver Tabla 8 y Figura 18).

Figura 18. Comparativo de FGS por cuenca hidrográfica


12 Ver Informe Final de la Fase II y Adendo del Mapa de Formaciones Geológicas Superficiales, 2014. Corporación OSSO para DAPM (2014).



Figura 19. Mapa de Formaciones Geológicas Superficiales




Tabla 8. Comparativo de las FGS para las cuencas hidrográficas

# Formación Geológica Superficial % Área % total

Área de

estudio

Pance Lili M/dez C/alejo Cali

1 Formación Ampudia 1,9 0 0 0 0 0,4

2 Formación Chimborazo 2,0 0 0 0 0 0.4

3 Depósitos aluviales 1,1 2,0 2,0 0,7 1,0 1,1

4 Depósitos coluviales 0 0,9 0,6 2,5 4,4 2,3

Depósitos coluvoaluviales 0,3 0 0 0 0 0,1

5 Depósitos de abanicos aluviales 40,1 32,9 8,5 3,3 0,5 11,9

6 Depósitos de flujos de escombros 0 0 0 0 0.2 0,1

6 Depósitos de terrazas aluviales 2,2 0,1 0,2 2,0 0,2 0,8

7 Depósitos de terrazas aluviales 2 0,1 0 0 0 0 0

8 Depósitos de terrazas aluviales 3 1,0 0 0 0 0 0,2

9 Depósitos de terrazas aluviales 4 2,2 0 0 0 0 0,4

10 Depósitos de escombreras de minas 0 0 0 1,0 0,2 0

11 Formación Cono de Terrón Colorado 0 0,9 1,1 6,9 1,7 1,8

12 Formación Ferreira 1,7 3,4 0 0 0 0,6

13 Formación Guachinte 8,0 44,4 5,3 18,1 3,4 8,7

14 Rellenos antrópicos 0 0 0 0 0.1 0

15 Formación Volcánica 15,0 15,5 63,6 66,0 88,5 66,2

16 Stock de Pance 24,0 0 0 0 0 5,0

% total por cuenca 100 100 100 100 100 100


5.4 Aportes al Inventario Minero

Durante la Fase II se realizó un mapa de bocaminas en el área de estudio a partir de la recopilación de información de trabajos anteriores, información disponible en la Agencia Nacional de Minería así como la localización de algunos lugares por medio de herramientas como la interpretación de imágenes de fotografías áreas y el programa Google Earth.

Durante esta Fase, se realizó una actualización de esta información a partir de la incorporación de nuevas fuentes de información identificadas:

Servicio Geológico de Colombia (2009). Informe de visita técnica GTRC, Corregimiento de la Buitrera, Municipio de Santiago de Cali.

C.V.C. (2000). Inventario y caracterización técnico ambiental del sector minero en el área de jurisdicción de la CVC.

Se obtuvo un mapa de bocaminas con información de 347 explotaciones, que incluye dos actividades



principales de minería: Minería de Carbón y Minería de materiales de Construcción. Las minerías de carbón presentan un tipo de explotación subterránea a manera de socavones y están asociadas a las rocas provenientes de la Formación Guachinte. El caso de la minería de materiales de construcción, el material extraído son diabasas que provienen de la Formación Volcánica y el tipo de minería es a cielo abierto ocupando grandes extensiones a nivel superficial.

La información disponible para cada punto varía e incluye, además de las coordenadas geográficas de la bocamina y el tipo de actividad minera, la descripción del tamaño de la explotación e información del nombre de la mina, título y solicitante.



6. GENERACIÓN DEL MODELO DE SUSCEPTIBILIDAD

6.1 Clasificación de variables

6.1.1 Pendientes

Para esta variable fue utilizado un mapa de pendientes del terreno obtenido a partir de un modelo digital de elevación del terreno a 5 metros de resolución espacial a una escala temática de 1:5.000 preparado en el marco de esta Fase y cuyo proceso de construcción se describió en el capítulo anterior.

La pendientes fueron reagrupadas en cinco intervalos a partir de varias propuestas de clasificación de pendientes (DANE, 2013; SGC, 2015 y DAPM, 2013) y considerando que a mayor valor de pendiente, mayor inestabilidad (ver Tabla 9).

Tabla 9. Intervalos de pendiente

Pendiente

Clase Descripción

5 Mayores de 70

4 35 - 70

3 15 - 35

2 7 - 15

1 0 - 7

Fuente: Corporación OSSO 2015

El producto de entrada al modelo es un mapa numérico en formato raster, por lo tanto, se trata de un mapa de atributos cuantitativos. Este mapa fue “reclasificado” a valores numéricos entre 0 y 1 según lo estipulado en la Tabla 10. Los mayores valores fueron atribuidos a las pendientes mayores al 70% y los menores a las pendientes entre 0 y 7%. La distribución de los nuevos rangos de pendientes se observan en la Figura 20.

Tabla 10. Matriz importancia de la pendiente

Pendiente Porcentual

Color Clase Descripción Valor asignado

5 Mayores de 70 1

4 35 - 70 0.7

3 15 - 35 0.5

2 7 - 15 0.3

1 0 - 7 0.01




Figura 20. Modelo de pendientes para el modelo de susceptibilidad




6.2.2 Formas del Terreno

Para esta variable se agruparon las 9 categorías identificadas en el modelo de Formas de Terreno (Figura 15) en cinco intervalos de importancia (ver Tabla 11). El criterio considerado fueron las formas que presentan concavidades que facilitan la ocurrencia del fenómeno. El resultado final se muestra en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..

Tabla 11. Matriz de importancia de las Formas del Terreno

Formas del terreno

Color Clase Descripción Valor

asignado

5 Cóncava convergente

1

Cóncava divergente

Cóncava Planar

4 Convexa convergente 0.7

3 Rectilínea convergente

0.5

Convexa divergente

2 Convexa planar

0.3

Rectilínea divergente

1 Rectilínea planar. 0.01


6.2.3 Formaciones Geológicas Superficiales

Para esta variable fue utilizado un mapa vectorial (polígonos) de formaciones geológicas superficiales, descrito en el capítulo anterior. Este mapa que representa atributos cualitativos, para entrar al modelo, a las categorías cualitativas debe ser atribuido valores numéricos. Esta clasificación se realizó teniendo en cuenta la resistencia de cada formación y por tanto, su susceptibilidad a los movimientos en masa.

Las 28 formaciones fueron agrupadas en cinco intervalos de importancia los cuales se resumen en la Tabla 12. Los criterios considerados fue que los depósitos, en general, presentan la menor resistencia así como los rellenos antrópicos y los depósitos de escombreras de minería que por sus características favorecen la ocurrencia de los movimientos en masa. El siguiente criterio considerado fueron los perfiles de meteorización de acuerdo con la nomenclatura de (Deere and Patton, 1971), donde los horizontes asociados con roca no meteorizada son los que menos favorecen la ocurrencia del fenómeno y por lo tanto, se consideran más estables. El modelo de FGS se observa en la Figura 22.



Figura 21. Modelo de Formas del Terreno para evaluación de la susceptibilidad




Tabla 12. Matriz de importancia de las FGS

Susceptibilidad Id Formación Descripción Descrip Valor

Muy alta 5

14 Stock de Pance Horizonte IB / IC / IIA

20 Depósitos coluviales

21 Depósitos coluvioaluviales

26 Depósitos Escombreras de Minería

27 Rellenos Antrópicos

Alta 4

4 Rocas diabásicas (Kv) Horizonte IC / IIA

5 Rocas diabásicas (Kv) Horizonte IB / IC /IIA

6 Rocas Diabásicas (Kv) Horizonte IB / IC

12 Stock de Pance Horizonte IB / IC

15 Stock de Pance Horizonte IIA / IIB G

16 Stock de Pance IIB / III

19 Depósitos aluviales

Media 3

3 Rocas diabásicas (Kv) Horizonte IIA / IIB

7 Formación Guachinte Horizonte IIA / IIB

11 Formación Ferreira Horizonte IC / IIB

22 Depósitos de terrazas aluviales

23 Depósitos de terrazas aluviales 2



28 Depósitos de Flujo de Escombros

29 Formación Ampudia

30 Formación Chimborazo

Baja 2

9 Formación Guachinte Horizonte IC / IIA / III

10 Formación Guachinte Horizonte IIB / III

13 Stock de Pance IIA / IIB / III

17 Depósitos de Abanicos Aluviales Horizonte IB / IC

Muy baja Nula 1

1 Rocas Diabásicas (Kv) Horizonte IIB / III

2 Rocas Diabásicas (Kv) Horizonte IIA / IIB / III

8 Formación Guachinte Horizonte III

18 Formación Cono de Terrón Colorado Horizonte IIA / IIB


Un criterio adicional se tuvo en cuenta para clasificar el Stock de Pance, al cual se le asignaron pesos altos con base en las siguientes consideraciones. El Stock de Pance es un cuerpo ígneo intrusivo conformado por minerales ferromagnesianos con feldespatos y cuarzo que se ha asociado en términos petrográficos y de edad con el Batolito de Anchicayá.



Diversos estudios de caso y criterios de meteorización de este tipo de rocas los ubican como de alta a muy alta susceptibilidad a los movimientos en masa y, cuando están fracturados a caídas de roca.

Otro tipo de rocas muy (o más) susceptibles a los movimientos en masa son las metamórficas, especialmente filitas y esquistos (especialmente grafitosos) como se evidencia en múltiples casos en Colombia, en cercanías de Manizales, vía Loboguerrero - Buenaventura, vía Santa Fé de Antioquia a Mutatá, entre otros. Sin embargo, este tipo de rocas no afloran en la zona de ladera del Municipio de Cali.

Entre los principales casos de movimientos en masa recientes en Colombia sobre rocas ígneas comparables con el Stock de Pance se tiene:

Cuenca alta del Río San Carlos (Antioquia), septiembre de 1990. Un aguacero torrencial produjo centenares de flujos de lodo poco profundos y movimientos de vertientes causados por socavación de orillas y profundización de cauces; afectaron el horizonte orgánico y la zona bioturbada (presencia de raíces), que suprayace al saprolito con un espesor de 1 a 2 metros. Algunos flujos profundos alcanzaron la roca madre, quizá por la presencia de diaclasas. La zona está conformada por granodioritas del Batolito Antioqueño y el saprolito derivado de éstas. También se encuentran depósitos torrenciales y depósitos de movimientos de vertientes recientes y cenizas volcánicas (Hermelin et al., 1991).

Río Frayle, Florida (Valle): Enero de 1993. Avenida torrencial disparada por deslizamientos que represaron la cuenca, ocasionados por un gran volumen de lluvias los días 29, 30 y 31, que afectaron el Batolito de Santa Bárbara (Archivo histórico OSSO).

El Danubio, Alto Anchicayá (Valle): Mayo de 1996. Lluvias torrenciales con deslizamientos y avenidas torrenciales en los ríos San Juan, Dagua y Anchicayá. La mayor concentración de deslizamientos se ubicó sobre rocas intrusivas del Batolito de Anchicayá, que forman suelos y saprolitos con textura limo arenosa (OSSO, 1996).

Río Guabas, Ginebra (Valle): Diciembre de 1999. Avenidas torrenciales y deslizamientos por lluvias fuertes en los días previos. Deslizamientos en la Qb. La Cecilia, sobre Batolito de Buga.

Río Desbaratado, Florida (Valle): Diciembre de 1999. Debido a fuertes lluvias se presentaron movimientos de masa en la cuenca alta del río Desbaratado, asociados posiblemente al batolito de Santa Barbará y posteriormente se presentó una avenida torrencial en la cuenca (CVC, 2000c).

Diversos estudios entre ellos el de Aguilar y Mendoza (2002), clasifican como de susceptibilidad alta o muy alta las formaciones geológicas superficiales derivadas de rocas intrusivas: "en esta clasificación las rocas ígneas intrusivas se llevaron a susceptibilidad alta, en razón a que sus saprolitos tienen textura arenosa (granos de cuarzo) embebidos en matriz arcillo limosa derivada de la descomposición de los feldespatos y ferromagnesianos. Estos saprolitos se saturan fácilmente y, por evidencia empírica, son muy susceptibles a los movimientos de masa como los ya mencionados en el Batolito de Anchicayá (El Danubio), Batolito de Santa Bárbara (Río Frayle) y Batolito Antioqueño (San Carlos)".

Indicador de fragilidad de las Formaciones geológicas superficiales

La susceptibilidad o predisposición natural a movimientos de masa puede verse acentuada por otras condiciones naturales, en el caso de las FGS y para este estudio, se consideró la presencia de bocaminas como un indicador de fragilidad de la misma, incrementando su influencia en la ocurrencia del fenómeno. En las zonas de minería es frecuente la ocurrencia de subsidencia y procesos erosivos a los cuales se atribuye la



ocurrencia o incremento de movimientos en masa.

Figura 22. Modelo de FGS para la evaluación de la susceptibilidad




Como las bocaminas se manifiestan en el espacio de forma discontinua y son representadas como puntos, su incorporación se realiza mediante el conteo de bocaminas en cada polígono por microcuenca. Lo anterior, implicó realizar un cruce entre el mapa de FGS y el mapa de Microcuencas, con el objetivo de subdividir los polígonos de FGS por microcuenca. Al final del proceso se obtuvieron valores entre 0 y 30 bocaminas por polígono de FGS por microcuenca así como polígonos sin la presencia de bocaminas. Finalmente, los polígonos fueron clasificados en los intervalos que se muestran en la Tabla 13.

Tabla 13. Matriz de importancia del número de bocaminas por polígono de FGS

Conteo de

bocaminas

Susceptibilidad Color

Valor Descripción

Más de 30 5 Muy alta

10-30 4 Alta

2 - 9 3 Media

1 2 Baja

Sin bocaminas 1 Nula


El modelo final de las formaciones geológicas superficiales con el indicador de fragilidad: presencia de bocamina es obtenido mediante la suma del modelo de FGS (Tabla 12) y las bocaminas (Tabla 13) únicamente para los polígonos donde se identificaron bocaminas. El resultado se muestra en la Figura 23, en la cual se nota un incremento de la susceptibilidad principalmente en los polígonos asociados con la Formación Guachinte.



Figura 23. Modelo de FGS con indicador de fragilidad




6.2.4 Cobertura Vegetal y Usos del Suelo

La cobertura vegetal y los usos del suelo influyen en la estabilidad del terreno mediante efectos que se pueden clasificar como hidrológicos y mecánicos. Los hidrológicos comprenden efectos sobre la capacidad de infiltración, la humedad y la evapotranspiración. Entre los mecánicos están el incremento de la resistencia que le proporcionan las raíces al suelo, la protección frente a la erosión o la sobrecarga que los arboles pueden generar sobre las laderas (SGC, 2015). Al igual que para Formaciones Geológicas Superficiales, ésta variable se representa por un mapa, cuyo proceso de construcción se resumió en el capítulo anterior, que representa atributos cualitativos.

Las categorías fueron agrupadas en cinco categorías teniendo en cuenta que las zonas cubiertas con bosques contribuyen a la protección del suelo de la acción directa de la precipitación así como las raíces actúan como refuerzo mecánico del suelo, y por lo tanto, constituyen un factor de resistencia a la ocurrencia de los movimientos en masa. Por el contrario, en los suelos desnudos, las canteras y zonas suburbanas presentan la mayor influencia sobre los movimientos en masa. La agrupación de las coberturas se muestra en la Tabla 14 y se muestra en la Figura 24.

Tabla 14. Matriz de importancia de las Coberturas Vegetales y los Usos del Suelo.

Susceptibilidad

Descripción cobertura Descrip Valor

Muy alta 5

Suelo desnudo

Zona suburbana y rural discontinua

Zona suburbana y rural continua

Minería, Canteras

Alta 4 Zona urbana

Área natural con poca vegetación

Media 3

Pastos enmalezados

Pastos limpios

Cultivos herbáceos plantados densos

Baja 2 Arbustal matorral abiertos

Bosque plantado

Muy baja

Nula 1

Bosque natural fragmentado

Bosque natural




Figura 24. Modelo de cobertura vegetal y usos del suelo.


6.2 Desarrollo del modelo de susceptibilidad

Para la construcción del modelo de susceptibilidad a movimientos en el área de estudio se aplicó una metodología de Proceso de Análisis Jerárquico – AHP. Es una metodología de modelado multi-criterio basada en la lógica de comparación pareada desarrollada por Thomas Saaty en 1978, que permite organizar y evaluar



la importancia relativa entre criterios y medir la consistencia del juicio de los especialistas al establecer jerarquías entre las variables del modelo. Una de las ventajas de la metodología es que permite incorporar aspectos cualitativos y cuantitativos en el proceso de evaluación de un problema, durante la cual la opinión es extraída sistemáticamente por medio de comparaciones entre pares. Con la ventaja adicional que es posible evaluar la consistencia del análisis realizado.

Para la generación del modelo de susceptibilidad se propuso la matriz de ponderación de variables que se muestra en la Tabla 15. El Índice de Consistencia obtenido fue de 0.01825.

Tabla 15. Matriz de ponderación para el modelo de susceptibilidad

AHP/Model Pendientes FGS Formas del Terreno

Cobertura y Usos

Peso

Pendientes 1.00 1.00 2.00 3.00 0.365

FGS 1.00 1.00 1.00 2.00 0.278

Formas del Terreno

0.50 1.00 1.00 2.00 0.234

Cobertura 0.33 0.50 0.50 1.00 0.124


La matriz de ponderación propuesta indica que la variable más importante en el modelado de la susceptibilidad son las pendientes y la menos importante, la cobertura Vegetal y los usos del suelo. Ésta última consideración se aplicó porque en la evaluación de la vulnerabilidad, la cobertura vegetal asociada con las zonas urbanas y perirubanas tienen gran importancia.

Para el modelo de la susceptibilidad cada una de los modelos descritos en el numeral anterior se les aplicó una transformación logística, es decir, se llevaron todos los valores de entrada fueron llevados al intervalo entre (0, 1) y se aplicó por algebra de mapas en un Sistema de Información Geográfico la siguiente ecuación:

Los valores obtenidos fueron agrupados en cinco clases obteniendo el mapa que se muestra en la Figura 25. En esta Figura se agruparon las categorías, muy baja y baja en una sola categoría. Esto con el fin de establecer una correspondencia con las categorías definidas en el POT.

Sus: (Pendientes*0,39)+(FGS*0,27)+(FormasdeTerreno*0,23)+(CobUs*0,12)



Figura 25. Modelo de susceptibilidad a los movimientos en masa




7. GENERACIÓN DEL MODELO DE AMENAZA

Para la generación del modelo de amenaza se consideraron las lluvias como la variable dinámica, disparadora de los fenómenos de inestabilidad. En particular, hemos considerado la lluvia media mensual multianual y años de lluvias extremas relacionados con el fenómeno El Niño, para evaluar las condiciones de humedad del suelo en función de las entradas de agua al sistema, a este producto lo hemos denominado “excedente hídrico”.

7.1 Lluvias y registros de movimientos en masa

Para este análisis se dispone del Catálogo histórico de movimientos en masa del municipio de Santiago de Cali, construido a partir de la revisión de varias fuentes de información (periódicos, DAPM, Secretaría de Infraestructura, CMGRD, entre otras fuentes) durante las Fases I y II de este proyecto y que durante esta Fase, fue revisado y ajustado con algunos datos adicionales.

Actualmente el Catalogo contiene 522 registros de movimientos en masa entre 1934 y 2014. La mayoría de los registros están georreferenciados a nivel de la unidad administrativa (comuna/barrio, corregimiento/vereda). Para evaluar la ocurrencia temporal de movimientos en masa se descartaron los registros que no tenían información sobre la fecha del movimiento en masa, 19 registros, para un total de 503 registros. La distribución temporal de los registros se muestra en la Figura 26.

Figura 26. Distribución temporal de los registros del catálogo.




Se nota que la serie no es continua para todo el periodo de observación, sin poderse asegurar que los años sin registros sean por que no se registraron eventos. Se observa mayor consistencia en los datos a partir de los años 90´s. Este aumento de los registros, podría estar asociado con el progresivo crecimiento en el piedemonte urbano y periurbano del municipio, pero también con las fuentes consultadas para la actualización se encontraron datos en su mayoría para los periodos 1997-1998 y 2011-2014 lo que generó el aumento de los registros en los últimos años.

En cuanto a la distribución mensual de registros de movimientos para todo el periodo se observa que la mayor concentración de eventos ocurre en los meses noviembre – diciembre y abril y mayo, mientras que la menor cantidad de eventos ocurre en los meses más secos, julio – agosto. Este comportamiento es consistente con el comportamiento de precipitación en Cali, que se caracteriza por dos estaciones secas y dos húmedas como se observa también en las normales de precipitación de Cali (Figura 27).

Figura 27. Comparación de registros de MM y las normales de precipitación


7.2 Modelamiento de la amenaza por movimientos en masa

Para el modelado de la amenaza se seleccionó como disparador las condiciones de humedad, representadas en la superficie de excedente hídrico para el mes al final de un periodo lluvioso cuando el suelo está totalmente abastecido de agua, es decir, más saturado, en este caso el mes de noviembre (ver Figura 28a).



Para efectos de comparación se desarrolló un modelo de amenaza a partir del excedente hídrico integrado anual (ver Figura 28b).

Figura 28. Superficies de excedente hídrico

a. EH Noviembre b. Ex Anual.


La metodología para el modelado de la amenaza por movimientos en masa fue la misma aplicada para la susceptibilidad a movimientos en masa, pero en este caso incorporando el excedente hídrico en el análisis. Es decir, aplicando una matriz de importancia para la variable excedente hídrico que agrupa los valores en cinco categorías donde los valores más altos de excedente en milímetros corresponde a la categoría muy alta y se ubican al SW del área de estudio como se observa en la Figura, mientras que los menores valores de excedente, tienen menor efecto en la generación de movimientos en masa.

La matriz de ponderación para la modelación de la amenaza de muestra en la Tabla 16. El valor de consistencia obtenido fue del 0.0126.



Tabla 16. Matriz de ponderación para el modelo de amenaza

AHP/Model EH Pendientes FGS Formas del Terreno

Cobertura y Usos

Peso

EH 1.00 1.00 2.00 2.00 3.00 0.3010

Pendientes 1.00 1.00 1.00 2.00 3.00 0.2646

FGS 0.50 1.00 1.00 1.00 2.00 0.1857

FT 0.50 0.50 1.00 1.00 2.00 0.1596

Cobertura y Usos

0.33 0.33 0.50 0.50 1.00 0.0891


El modelo de amenaza por movimientos en masa a partir del Modelo de Amenaza para el mes de noviembre en la Figura 29.



Figura 29. Modelo de amenaza por movimientos en masa




7.3 Validación del modelo de amenaza por movimientos en masa.

Para validar el modelo se usó como insumo los datos del mapa de localización de movimientos en masa de Cali. El mapa tiene un total 1327 sitios de inestabilidad identificados, que incluye: movimientos en masa activos identificados en las salidas de campo y confirmados con GPS; movimientos en masa recientes y huellas, identificados por la foto-interpretación del DEM y de las imágenes de satélite y, lugares con erosión concentrada. Se incluyeron en este mapa los reportes georreferenciados del catálogo histórico13 (Figura 30).

Figura 30. Movimientos en masa, activos y recientes.


13 Para detalles técnicos de la construcción del Mapa revisar el Anexo 5 del Informe final de la Fase I de este proyecto.



Se realizó una sinergia entre los puntos de movimientos en masa y el modelo de amenaza por movimientos en masa. Los resultados se muestran en la Tabla 17.

Tabla 17. Número de puntos de MM por rangos de amenaza

Amenaza # de puntos Total de Puntos

GPS D R MM

Baja 6 5 6 57 74

Media 53 42 112 472 679

Alta 51 20 111 280 462

Muy Alta 0 1 2 3 6

Sin dato 0 3 0 2 5

GPS: identificados por observación directa; D: del Catálogo Histórico de MM; R: MM recientes identificados por fotointerpretación de imágenes y Huellas: MM identificados por interpretación de imágenes de satélite.


7.4 Análisis y discusión del modelo de amenaza.

A partir del modelo de susceptibilidad que es el resultado de la conjugación de las variables Pendientes, Formas del Terreno, Formaciones Geológicas Superficiales y Cobertura y Usos del Suelo como ya se describió, la generación de un modelo de amenaza implica, además de estas variables espaciales que pueden considerarse estáticas, incorporar variables temporales críticas que puedan actuar con agente disparados de los movimientos en masa.

Históricamente las lluvias actúan como el agente disparador que en la región andina de Colombia, con un régimen bimodal con picos de precipitaciones en mayo y noviembre, meses en los cuales se puede considerar que las Formaciones Geológicas Superficiales tienen mayor contenido de humedad, incluso saturación de agua, lo que conduce a que la resistencia al corte de las mismas se disminuya drásticamente y que el Factor de Seguridad de las laderas disminuya hasta uno (1), generándose entonces los movimientos en masa.

Por otra parte, las precipitaciones en la región andina colombiana, incluida la Cordillera Occidental en el territorio municipal, se incrementan durante los periodos del fenómeno La Niña y que en los mismos meses de mayo y noviembre y especialmente en éste último, las Formaciones Geológicas se sobresaturen. La expresión de este proceso de sobresaturación se puede observar empíricamente a partir de datos históricos. En efecto, la base de datos de daños y pérdidas por movimientos en masa en Cali demuestra que en mayo y noviembre de cada año ocurren muchos más movimientos en masa y que éstos se incrementan durante periodos La Niña.



Estas consideraciones conducen a utilizar la información (modelos) de excedente hídrico como la variable que incorpora la expresión territorial y temporal que incide sobre el modelo de susceptibilidad para generar la zonificación de la amenaza por movimientos en masa en el área de estudio.

Se seleccionó el modelo de excedente hídrico del mes de noviembre, que también es el mes de mayor excedente según este estudio, como se muestra en el mapa respectivo (ver Figura 28).

La zonificación obtenida da cuenta de mayor amenaza en la cuenca del río Pance aguas arriba de La Vorágine; en franjas de orientación aproximada N-S en La Buitrera, Cerro de la Bandera, Golondrina y el piedemonte en inmediaciones del Barrio Juanambú y Bataclán; así mismo en las porciones occidentales de los corregimientos Los Andes y La Leonera y Felidia y porciones de territorio al sur de La Elvira.

A diferencia del mapa vigente de amenaza por movimientos en masa del POT, la zona del corregimiento de Montebello indica que está en menor nivel de amenaza, probablemente en razón a su constitución geológica (perfiles de meteorización de muy poco espesor) y a que el excedente hídrico es menor. En esta zona, a pesar de las fuertes pendientes, las inspecciones de campo mostraron que prácticamente no hay evidencia de movimientos en masa recientes y que las vías y construcciones no presentan agrietamientos.



8. EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD.

Durante la Fase I se realizó una revisión (no exhaustiva) de literatura técnica sobre el análisis de la vulnerabilidad, la cual incluyó artículos tanto a nivel nacional como internacional. La revisión de literatura técnica mostró una gran variedad de metodologías. En algunas de ellas, se parte de análisis cuantitativos o cualitativos de la amenaza, para cada movimiento en masa en particular, nivel de detalle que está por fuera de los alcances del estudio. A partir de esta revisión, y considerando las posibilidades y limitaciones de la información socio-económica disponible, tanto en el DAPM como en otras fuentes de información, se propusieron la escala, los métodos y las necesidades de información para la evaluación de la vulnerabilidad.

En síntesis, se recomendó aplicar métodos del tipo "indicadores globales". En estos métodos, los elementos en riesgo con características similares son agrupados con técnicas estadísticas o morfológicas para delimitar zonas homogéneas; la valoración de las pérdidas se hace con escalas relativas a los valores de cada área delimitada. El análisis de vulnerabilidad debe abarcar, como mínimo, el análisis de la vulnerabilidad física (para población, vivienda, bienes e infraestructura) y se sugiere profundizar en algunos aspectos de la vulnerabilidad social (y hasta donde sea posible la vulnerabilidad ambiental y económica), si la información disponible lo permite.

Respecto a las categorías y variables de análisis, se recomendó aplicar metodologías como la de evaluación espacial multi-criterio (Van Westen, 2010) o la propuesta de la Universidad Nacional de Colombia (2009), que parten de un marco conceptual y metodológico para el análisis de variables sociales, ambientales y económicas.

En la Fase II, se avanzó en la caracterización de los atributos físicos de las viviendas (a escala de manzana) y en algunas edificaciones públicas como escuelas y centros de salud.

Durante la Fase III, se culminará la caracterización del inventario de elementos expuestos a partir de las imágenes digitales grabadas en tierra con equipo móvil complementadas con imágenes aéreas oblicuas desde DRONE adquiridas durante la Fase II. Se debe completar la caracterización de otros elementos expuestos a partir de la integración de información secundaria, por ejemplo recurrir a las Juntas o Empresas prestadoras de servicios, EMCALI y comunitarias, éstas últimas agrupadas por la Secretaría de Salud Municipal. Las líneas superficiales de energía (torres de Alta y media tensión), así como el sistema vial puede ser evaluado con la misma metodología tipo “Google Street View” y con información de la Secretaría de Infraestructura del Municipio o la disponible en otras Secretarías.

El inventario de elementos expuestos, base fundamental para poder realizar la caracterización de los niveles de vulnerabilidad, comprenderá la caracterización de los elementos en los grupos que se describen en la Tabla 18, y que se encuentren localizados en el área definida para la evaluación de la vulnerabilidad.

Tabla 18. Tipos de elementos expuestos analizados

Tipo de elemento Resolución

Edificaciones comunes

Generalizadas a nivel de manzana.

Equipamiento público Se representan espacialmente como puntos.



Líneas vitales De acuerdo con su exposición.

Población Datos demográficos disponibles


En este capítulo se presentan los resultados de la componente 2 del Convenio.

8.1 Área de estudio

Debido a la complejidad del análisis de la vulnerabilidad y teniendo en cuenta la meta del Proyecto se propuso establecer un área específica para la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo, la cual está contenido dentro del área de estudio para el refinamiento del modelo de amenaza.

De acuerdo con los lineamientos de DAPM esta comprende de forma general, la ladera urbana y suburbana del Municipio Santiago de Cali así como procesos de ocupación anexas al perímetro urbano que se destacan tanto por su densidad de ocupación, el proceso de urbanización o el nivel de amenaza establecido en el mapa de amenaza por movimientos en Masa (Figura 31).

El área de estudio para la evaluación de la vulnerabilidad incluye:

El área de ladera dentro del perímetro urbano del Municipio definido por el POT,

El área de ladera en el suelo suburbano definido por el POT y localizada dentro del Área de estudio para el refinamiento del modelo de amenaza,

La Cabecera y la vereda Campoalegre del corregimiento Montebello,

La Cabecera y el sector Pueblo Nuevo del corregimiento La Buitrera,

La vereda San Francisco del corregimiento de Pance.

La Vereda Las Palmas del Corregimiento La Castilla.

Para avanzar en el inventario de elementos dentro de la zona de estudio, se definió con el DAPM una estrategia de priorización la cual consistía en dos criterios:

1. Selección de una segunda área, tomando como base lo construido dentro del mapa de amenaza y riesgo por movimiento en masa presentados en el marco del reajuste del POT 2014 (Figura 32). El inventario de edificaciones comunes y edificaciones esenciales descritas en este documento hacen referencia en gran medida al inventario de elementos de la zona priorizada.



Figura 31. Área de estudio para la evaluación de la vulnerabilidad




Figura 32. Área de priorización




Las zonas priorizadas corresponden a los polígonos relacionados con:

Amenaza muy alta no mitigable

Amenaza alta mitigable

Riesgo alto no mitigable

Riesgo medio mitigable.

2. Dentro de esta zona priorizada el inventario se realizó con el mismo nivel de detalle propuesto en la Fase II. Para las áreas no priorizadas, se generalizó la captura de información mediante la definición de tipologías constructivas.

El inventario de elementos expuestos para las zonas priorizadas que fueron definidas anteriormente, indica que el 29% de las manzanas inventariadas pertenecen al área de evaluación de vulnerabilidad y a su vez hace parte de la zona de priorización por movimientos en masa, el 60% de las manzanas corresponden solo a las áreas de evaluación de vulnerabilidad sin verse afectada por la amenaza y riesgo por movimientos en masa y finalmente el 11% de manzanas inventariadas no hacen parte de las zonas priorizadas, pero a las cuales se les realizó un inventario como información soporte y colindante al área de estudio en el marco de este proyecto para ser tenida en cuenta en futuros análisis en la zona. (Ver Figura 33).

Figura 33. Elementos Expuestos en Zonas de Priorización


8.2 Inventario de elementos expuestos

Para poder estimar los niveles de riesgo de un territorio es necesario conocer qué es lo que se puede ver



afectado, en ese sentido es indispensable realizar un inventario de lo que se puede afectar. El inventario de elementos expuestos consiste en la identificación, agrupación y especialización de infraestructura por medio de recopilación y depuración de información existente, trabajo de campo apoyado en instrumentos como Sistemas de Posicionamiento Global - GPS, cartografía básica e imágenes de satélite.

En el proceso metodológico planteado, el inventario de elementos expuestos es la base fundamental para poder realizar la caracterización de los niveles de vulnerabilidad de los elementos presentes en el área de estudio. Estos elementos se han dividido en cuatro grupos como se presenta en la Tabla 18.

En el marco de este proyecto se inventariaron un total de 2371 manzanas dentro de las cuales 2049 corresponden al área urbana - suburbana y 322 al área rural. Tal como se observa en la Figura 34.

Figura 34. Manzanas Inventariadas en suelo Urbano Suburbano – Rural


Dentro de las manzanas inventariadas se observa en el área de estudio, que las edificaciones mixtas se presentan predominantemente en el área urbana, con muros principalmente en ladrillo para los dos áreas de estudio, así como también se observa una tendencia hacia las cubiertas de zinc y adosamiento en las edificaciones, concluyendo el predominio de edificaciones a nivel, de un solo piso y adosadas tanto para las áreas urbanas - suburbanas como para la rural. Por otro lado, se observa las edificaciones libres en mayor medida para las áreas rurales (ver Figura 35)



Figura 35. Comparación entre elementos expuestos, Urbano Suburbano - Rural.

Uso - Muros

Estructura - Cubiertas

Posición – Pisos – Colindancia.




8.2.1 Construcción del inventario

Para alimentar la base de datos de edificaciones comunes a nivel de manzana así como la de edificaciones esenciales, se utilizó información disponible en la base de datos de Google Street View – en adelante GSV, así como la información audio visual e imágenes oblicuas tomadas a partir de un DRONE, adquiridas para este propósito en la Fase II.

La metodología propuesta consiste en hacer un recorrido por lado de manzana (lectura de GSV y video), haciendo conteo por cada variable del diccionario de datos (presentado en la Fase II14) consolidándola por cada manzana (Figura 36).

Figura 36. Recorrido por lado de manzana


El inventario se apoyara con las tomas realizadas por el DRONE en aquellas zonas donde no fue posible acceder o donde se realizó la toma directamente. En la Figura 37 se presentan ejemplos de cada una de las fuentes.

Figura 37. Fuentes de información para el inventario de edificaciones

Google Street View DRONE Archivo de video


14 Anexo 10. Diccionario de dato para el inventario de elementos expuestos. Pg 12-14 disponible en el informe de la Fase II de este estudio.



Preparación de la base cartográfica.

La preparación de la base cartográfica es el proceso donde se organiza la información de referencia para el inventario de elementos, en relación a su topología y la definición de los atributos necesarios para la evaluación de la vulnerabilidad por movimientos en masa.

Este proceso incluyo consolidar los datos de manzanas para el área urbana a partir de las fuentes oficiales disponibles: manzanas oficiales suministradas por la IDESC y manzanas incorporadas por la Corporación OSSO en el marco de este estudio. En total se adicionaron 581 manzanas, representando el 24% del inventario en la zona priorizada (Figura 38).

Figura 38. Manzanas IDESC y adicionales


Cada manzana cuenta con un código único de identificación. Para la codificación de manzanas se propuso asignar los atributos de COMUNA (integer), BARRIO (integer) y un código único de manzana de cuatro dígitos. Los códigos de comuna y barrio fueron tomados de Cali en Cifras 201315, como información vigente y oficial para la ciudad. El formato del código da como resultado un número de 8 cifras. También se generó el manzaneo rural para las cabeceras corregimentales y/o núcleos poblados de Arroyohondo, El Saladito, Golondrinas, Pance, San Francisco, La Vorágine, La Buitrera, La Paz, La Castilla, Montebello y Los Andes. El detalle del proceso de codificación de manzanas se describe con detalle en el Anexo 4.

8.3 Descripción del inventario de elementos expuestos

8.3.1 Edificaciones comunes

El inventario de edificaciones comunes debe ser realizado para la zona de evaluación de la vulnerabilidad y riesgo definida en la Fase II, la cual contempla un global de 2086 manzanas. Se partió con una base de 417 manzanas (10069 edificaciones) procesadas en la fase anterior, las cuales fueron revisadas al inicio de este

15 Cali en Cifras 2013. Alcaldía de Santiago de Cali. 2013 http://planeacion.cali.gov.co/Publicaciones/Cali_en_Cifras/Caliencifras2013.pdf



proyecto. En la actualidad se cuentan con 2100 manzanas inventariadas dentro del área de estudio, pertenecientes a las áreas definidas como priorizadas por movimientos en masa y dentro de las áreas de perímetro, suburbano y centro poblado; las 271 manzanas adicionales hacen referencia a inventarios en zonas colindantes al área de interés dentro del marco de este proyecto para ser tenidas en cuenta en futuros estudios en la zona demarcada.

Estas son pertenecientes a las comuna 01, 02, 03, 18, 19 y 20, así como los corregimientos de Arroyohondo, El Saladito, Golondrinas, Buitrera, La Castilla, La Paz, Los Andes, Montebello y Pance. En la Tabla 19 resumen los datos inventariados.

Tabla 19. Manzana Inventariadas por Barrio/Corregimiento

Comuna / Corregimiento Nombre Barrio / Nombre vereda No. Manzanas

No. Edificaciones

01

Terron_Colorado 129 3374

Vista_Hermosa 76 1866

Sector_Patio_Bonito 58 821

Aguacatal 110 2376

TOTAL COMUNA 01 373 8437

02

Santa_Rita 10 279

Santa_Teresita 16 207

Arboledas 7 288

Normandia 16 181

Juanambú 15 262

Centenario 2 43

Granada 18 397

Santa_Mónica 24 446

La_Campiña 7 174

La_Paz 4 60

El_Bosque 34 548

Menga 5 73

Altos_de_Menga 53 1299

Sector_Altos_Normandía_Bataclán 16 401


03

El_Nacional 8 345

El_Peñón 18 214

San_Antonio 29 699

San_Cayetano 32 1063

Libertadores 34 707

Navarro_La_Chanca 6 173

Acueducto_San_Antonio 1 11




18

Los_Chorros 5 118

Los_Farallones 13 249

Prados_del_Sur 28 921

Mario_Correa_Renfigo 22 638

Lourdes 25 525

Colinas_del_Sur 8 206

Nápoles 1 23

El_Jordán 31 808

Cuarteles_de_Nápoles 16 300

Sector_Alto_Chorros 135 3447

Polvorines 27 212

Sector_Alto_Jordán 143 3529

Alto_Nápoles 152 2883


19

La_Cascada 5 76

Santa_Isabel 14 137

Bella_Vista 36 591

San_Fernando_Viejo 17 326

Miraflores 13 602

El_Mortiñal 15 268

Cuarto_de_Legua-Guadalupe 1 120

Sector_Altos_Santa_Isabel 8 67

Santa_Bárbara 1 27

Tejares_Cristales 31 321

Cañaveral 3 84

Pampalinda 2 99

Sector_Cañaveralejo_Guadalupe 11 398


20

El_Cortijo 7 207

Belisario_Caicedo 15 515

Siloé 177 3955

Lleras_Camargo 105 2198

Belén 64 980

Brisas_de_Mayo 63 1488

Tierra_Blanca 14 446

Pueblo_Joven 26 449

Cementerio_Carabineros 4 59



Venezuela_Urb_Cañaveralejo 23 559

La_Sultana 58 963


Golondrinas

Golondrinas_Cabecera 13 377

Sector_Geográfico_Tres_Cruces 1 123

TOTAL GOLONDRINAS 14 500

La_Castilla

Las_Palmas 9 240

La_Castilla_Cabecera 5 78

TOTAL LA CASTILLA 14 318

La_Paz La_Paz_Cabecera 6 185

TOTAL LA PAZ 6 185

Montebello

Campoalegre 16 660

Montebello_Cabecera 73 1970

TOTAL MONTEBELLO 89 2630

Pance

San_Francisco 3 115

La_Vorágine 14 306

Pance_Cabecera 12 162

TOTAL PANCE 29 583

Arroyohondo Arroyohondo_Cabecera 10 89

TOTAL ARROYOHONDO 10 89

El_Saladito Montañuelas 6 26

TOTAL EL SALADITO 6 26

Los_Andes

El_Cabuyal 2 8

El_Mango-La_Reforma 4 53

Atenas 5 101

El_Mameyal 18 103

TOTAL LOS ANDES 29 265

La_Buitrera

Parque_de_la_Bandera 23 170

La_Luisa 12 109

Alto_de_los_Mangos 2 20

Acueducto_la_Reforma 3 19

Buitrera_Cabecera 47 972

La_Riverita 34 259

Club_Campestre 4 19

TOTAL BUITRERA 125 1568

TOTAL INVENTARIO 2371 51269




A nivel de comunas y corregimientos, el inventario muestra que la comuna en la que más manzanas se han inventariado es la comuna 18 con un total de 608 manzanas (13872 edificaciones), seguida de la comuna 20 con un total de 556 manzanas (11819 edificaciones), mientras que la comuna 03 posee el dato más bajo de manzanas con 128 elementos (3212 edificaciones). A nivel de barrios, Siloé cuenta con el mayor número de edificaciones 3955, seguido de Sector Alto Jordán con 3529 edificaciones. En la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se representa la distribución de la cantidad de edificaciones a nivel de manzana.

En cuanto al área rural se observa que La Buitrera cuenta con el mayor número de manzanas inventariadas seguido de Montebello, aunque este último sea en donde más edificaciones se presentan con 2630 registros. Arroyohondo perteneciente al Municipio de Yumbo y dentro del área suburbana definida en este proyecto presenta el menor número de manzanas inventariadas con un total de 10. La estadística de los datos por comuna y corregimiento se presenta en tablas y hacen parte de este documento en el Anexo 5.

En cuento a los niveles de la edificaciones (número de pisos), es posible apreciar en el consolidado de la base

de datos, que en la zona de estudio prevalecen las edificaciones de 1 y 2 pisos. A nivel de manzana, los datos

indican que el 85% tiene entre 1 y 2 pisos y 15% restante corresponden a edificaciones mayores a 3 pisos

(Figura 39).

Figura 39. Número de pisos


La presencia de edificaciones mayores a los 3 pisos es más notoria en las comunas la 02, 03 y 19, (Figura 41), de las cuales se resaltan las comunas 02, 18, 19 y 20 por la ser comuna donde es posible identificar de una manera significativa edificaciones que pueden estar por encima de los 5 pisos.

Estas edificaciones en su mayoría corresponden a edificaciones comunes, en relación al uso predominante el

inventario indica que el 90% de las edificaciones son destinadas netamente a vivienda, el 10 % restante se

distribuye entre uso comercial y mixto (Figura 42). El uso mixto expresa todas aquellas edificaciones donde

hay negocios comerciales pero que a la vez son ocupadas como viviendas.



Figura 40. Edificaciones por Manzana




Figura 41. Porcentaje de edificación por número de pisos




Figura 42. Uso de la edificación


8.3.2 Tipología de edificaciones

La identificación de las tipologías de las edificaciones parte de la revisión del inventario realizado en el marco de este proyecto. La definición de estas tipologías permite la caracterización de las edificaciones. En la Tabla 20 se presentan las tipologías más comunes en relación al tipo de muro observadas en campo.

Tabla 20. Tipología de edificaciones

ID Tipo de edificación

Descripción Figura

1 Estructuras ligeras

Edificaciones construidas con materiales tradicionales o de baja calidad, con un sistema estructural de muros cargueros.

Dentro de esta tipología se incluyen las edificaciones

construidas con materiales como adobe,

Bahareque, madera bruta, tapia pisada y las prefabricadas.

2 Edificaciones reforzadas.

3 a

Edificaciones con estructura en concreto y acero

de los grupos de importancia I y II construidas con

3ª



3b

pórticos en concreto reforzado, sistema combinado

en concreto reforzado, pórticos resistentes a

momentos en acero, pórticos arriostrados en acero,

etc. También se incluyen aquellas del grupo A

Construidas antes de 1998.

3b

3 Estructuras con confinamiento deficiente y estructuras híbridas

Edificaciones con muros cargueros, pero sin confinamiento adecuado (mampostería no reforzada).

También hace referencia a aquellas construcciones

de las categorías A, B y C que poseen elementos de

otros materiales no competentes, como por ejemplo

mampostería no reforzada, adobe, bahareque,

madera, tapia pisada, etc., con mayor componente

de elementos de los grupos A, B y C.

Fuente: Adaptada de Heinimann (1999) y Jam (2007), en SGC16

La tipología de muro más representativa en toda la zona de estudio es la de edificaciones reforzadas, seguida de las estructuras con confinamiento deficiente, en especial aquellas relacionadas con muros de carga. En la Figura 43 se identifica la distribución de las tipologías (convenciones tomadas de la Tabla 20)

En cuanto al tipo de construcción, se destacan en la zona de estudio edificaciones con las siguientes

características:

1. Colonial, como en el barrio San Antonio por lo general de 1 a 2 pisos y con cubierta de teja de

16 Guía metodológica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riegos por movimientos en masa. Servicio Geológico Colombiano – SGC, pag 89. 2015



barro.

2. Edificaciones tradicionales – mampostería reforzada y altura promedio 2 ms, se encuentran

entre 1 a 5 pisos.

3. Edificios de apartamentos como en el Peñol o Santa Isabel parte alta, que pueden ir de 5 a

más pisos.

4. Viviendas de construcción con materiales livianos, madera o zinc, las cuales se pueden

encontrar en lugares como La Choclona y alto de Menga. Estas edificaciones por lo general

son de 1 a 2 pisos.

Figura 43. Localización de tipologías.




Figura 45. Edificaciones esenciales en área priorizada




Tabla 21. Descripción general de los equipamientos en el área priorizada

TIPO DE EQUIPAMIENTO NÚMERO DE PUNTOS

CALI 2

Culto 23

Cultural 51

Deporte – Recreación 18

Junta de Acción Comunal 27

Institución de Educación Superior 3

Institución Educativa 151

Salud 28

Saneamiento Básico 0

Seguridad 12

Hogar Adulto Mayor 12

Hogar Infantil 6

Plaza de Mercado 1

TOTAL 334


La tabla de atributos de la nueva capa agrupada de equipamientos se modificó con el propósito de incluir los atributos físicos de las edificaciones, necesarios para realizar la evaluación de vulnerabilidad. La Tabla 22 muestra los campos de la nueva capa.

Tabla 22. Campos de la base de dato de equipamientos

Campo Descripción

ID Identificador

UBR Urbano / Rural

Comuna Corregimiento/comuna

BarrioVE Barrio/Vereda

Id_Barrio Identificador del Barrio

Dirección Dirección

Capa De que capa se obtuvo

Tipo Tipo de Equipamiento

Sector Público / Privado

Nombre Nombre del Equipamiento



Teléfono Teléfono

Hserv Horas de servicio

DisTe Disposición Sobre Terreno

Npisos Número de pisos

NumSub Numero de Subniveles

PosEdif Posición de la edificación

YearCons Año construcción

MatMur Material predominante de muro

EstMur Estructura de la Edificación

MatCub Material cubierta


8.3.4 Líneas vitales

Red de acueducto y alcantarillado

Para el tema de líneas vitales, el DAPM suministró información proveniente de las Empresas Municipales de Cali – EMCALI, concerniente a Acueducto y Alcantarillado.

En cuanto a Acueducto se obtuvo información espacial de las Tuberías y sus Accesorios (Bombas, Hidrantes, Plantas, Tanques, Válvulas de Control, Válvulas Reguladoras y Válvulas del Sistema).

Esta base de datos fue filtrada para obtener información específica de la Zona Priorizada número 1, dando como resultado un total de 343,7 km de tubería en el área los cuales se discriminan por material en la Tabla 23.

Tabla 23. Tubería acueducto en la zona urbana de estudio

Material Longitud (m)

A 5228

AC 58615

CCP 12342

GS 395

HD 11978

HF 37399

PAD 6919

PVC 210875




En cuanto a los accesorios del sistema de Acueducto se tiene la información relacionada en la Tabla 24 para

la zona de interés.

Tabla 24. Accesorios localizados en la zona urbana del estudio

Accesorios Cantidad

Bombas 48

Hidrantes 380

Plantas 1

Tanques 31

Válvulas de Control 66

Válvulas Reguladoras 35

Válvulas del Sistema 2509


Para la capa de Alcantarillado se cuenta con información de tuberías y cámaras, de igual manera se filtraron

los datos con el fin de localizar solo los que se encuentran en la Zona Priorizada número 1. Para esta Zona se

obtuvo un total de 11604 Cámaras y 319,94 km de tubería los cuales se discriminan por material en la

siguiente tabla.

Tabla 25. Tubería de alcantarillado en la zona de estudio

Material Longitud (m)

GRESS 516

HD 62

HR 37335

HS 232310

MAMPOSTERÍA 445

PVC 48988

SIN INFORMACIÓN 290


En la zona rural, los datos que se lograron procesar, fueron obtenidos a partir de la secretaría de salud. El 100

% de estos datos venían en formato AutoCAD y con problemas de proyección, rotación, escalabilidad y sin

atributos asociados a las capas. La información entregada corresponde a:

1. Vereda Alto Mangos

2. Vereda Campo Alegre



3. Vereda Cabecera de Golondrinas

4. Vereda Cabecera de La Buitrera

5. Vereda La Luisa

6. Vereda La Reforma

7. Vereda Mameyal

8. Cabecera de Montebello

9. Vereda San Francisco

10. Vereda Voragine

Después de depurar la información (ver anexo 4) y procesar la información se decidió trabajar con aquellos

elementos que pudieron organizarse espacialmente, estos fueron:

1. Vereda Cabecera de Golondrinas

2. Vereda Cabecera de La Buitrera

3. Vereda La Luisa

4. Vereda Mameyal

5. Cabecera de Montebello

6. Vereda Voragine

La red de acueducto y alcantarillado rural tiene las siguientes dimensiones (Tabla 26):

Tabla 26. Red de acueducto y alcantarillado rural

Red Longitud (m)

Acueducto 28029

Alcantarillado 9641

Accesorios Cantidad

Acueducto 443

Alcantarillado 195


Red vial

La red vial empleada en el desarrollo de este proyecto actualizada dentro del marco del POT 2014 para la ciudad de Cali, tiene una base de datos completa en gran parte del territorio, diferenciada entre: camino o sendero, vía arteria principal, vía arteria secundaria, vía colectora, vía colectora rural, vía interregional, vía interveredal rural, vía local, vía local rural.

Estas vías se encuentran dentro del área de estudio definida para el perímetro urbano-suburbano y centros poblados, así como para las áreas de evaluación de vulnerabilidad representando el 17% y 7% de las vías de Santiago de Cali respectivamente (ver Figura 46).



Las vías en evaluación de vulnerabilidad representan el 43% dentro de las vías existentes en el área de estudio, como se muestra en la Figura 47.

Figura 46. Porcentaje de vías en el área de estudio


8.3.5 Índices de población

La población como un tipo de elemento expuesto figura de análisis de vulnerabilidad para la ciudad de Santiago de Cali, es estimada a nivel de manzana para las zonas urbanas – suburbanas y centros poblados dentro de las áreas de evaluación de vulnerabilidad definidas anteriormente y manzanas inventariadas como soporte de áreas anexas al área de estudio.

Se consulta la base de datos del Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE) como entidad encargada de mantener y actualizar la información demográfica para la ciudad, encontrando que el último censo realizado data del año 2005, con proyecciones a los años siguientes. De esta información disponible se verifican las manzanas cartografiadas de su fuente del 2005 y se cruza con la información atributiva correspondiente a la misma fecha, encontrando de tal forma 1672 polígonos de manzanas de las cuales 233 no es posible cruzar, teniendo como base que las manzanas DANE están organizadas por comuna, sector, sección y número de manzana, siendo este un código de referencia conformado por 8 dígitos:

SECU_SET_1: 0000 (Comuna: 00 Sector: 00)

SECU_SECU_: 00 (Sección)

MANZ_CCDGO: 00 (Manzana)



Figura 47. Vías en áreas de estudio




De las 1433 manzanas DANE cruzadas, se procede a verificar su correspondencia respecto a la World View y manzanas IDESC propias de este inventario como información referente del proyecto, encontrando grandes diferencias entre las bases, determinando como tal que no es posible relacionar la información DANE a nivel atributivo puesto que la cartografía IDESC maneja otras variables ya mencionadas anteriormente como lo son comuna, barrio y código de manzana, definidas particularmente por Planeación Municipal y no contempladas por el DANE; así como tampoco se encuentra relación entre los polígonos de manzana, evidenciando una desactualización propia de los 10 años del último censo.

En este orden de ideas, la Corporación OSSO calcula un índice de población estimado a partir de los atributos

propios de las manzanas objeto de inventario y un índice estimado por edificación de 4 personas, proyectado

al año 2015 a partir del último censo realizado para Cali en el año 2005 con una base de 3.72, definiendo para

edificaciones mayores a 5 pisos un factor máximo de 6 pisos en promedio; con esto, se determinó que para

una manzana, la población es equivalente a:

Cantidad de edificaciones en nivel de piso por cuatro, multiplicado por el factor del nivel del piso.

Ejemplo:

Índice Manzana = ([P1] *4) + ([P2] *4 *2) + ([P3] *4*3) + ([P4] *4*4) + ([P5] *4*5) + ([MAYOR_P5] *4 *6)

En la Tabla 27 se presentan los índices por manzana a nivel de barrio estimados con el inventario de

elementos expuestos (Figura 48).

Tabla 27. Índice de Población Estimada

Comuna / Corregimiento Nombre Barrio / Nombre vereda Índice población

01

Terron_Colorado 24536

Vista_Hermosa 12620

Sector_Patio_Bonito 4784

Aguacatal 15332

TOTAL COMUNA 01 57272

02

Santa_Rita 2524

Santa_Teresita 2936

Arboledas 3192

Normandia 1972

Juanambú 3136

Centenario 640

Granada 3784

Santa_Mónica 4684



La_Campiña 1828

La_Paz 424

El_Bosque 4224

Menga 688

Altos_de_Menga 7572

Sector_Altos_Normandía_Bataclán 2136


03

El_Nacional 2600

El_Peñón 2648

San_Antonio 4416

San_Cayetano 7300

Libertadores 4860

Navarro_La_Chanca 1552

Acueducto_San_Antonio 64


18

Los_Chorros 1320

Los_Farallones 1564

Prados_del_Sur 7388

Mario_Correa_Renfigo 4248

Lourdes 4164

Colinas_del_Sur 2112

Nápoles 152

El_Jordán 5856

Cuarteles_de_Nápoles 2796

Sector_Alto_Chorros 18596

Polvorines 2240

Sector_Alto_Jordán 22032

Alto_Nápoles 18448


19

La_Cascada 1092

Santa_Isabel 2076

Bella_Vista 5028

San_Fernando_Viejo 3108

Miraflores 5892

El_Mortiñal 1644

Cuarto_de_Legua-Guadalupe 1452

Sector_Altos_Santa_Isabel 744

Santa_Bárbara 392



Tejares_Cristales 3072

Cañaveral 876

Pampalinda 1080

Sector_Cañaveralejo_Guadalupe 3756


20

El_Cortijo 1532

Belisario_Caicedo 4136

Siloé 23804

Lleras_Camargo 13424

Belén 6120

Brisas_de_Mayo 9912

Tierra_Blanca 2656

Pueblo_Joven 3084

Cementerio_Carabineros 348

Venezuela_Urb_Cañaveralejo 4032

La_Sultana 5232


Golondrinas

Golondrinas_Cabecera 1644

Sector_Geográfico_Tres_Cruces 524

TOTAL GOLONDRINAS 2168

La_Castilla

Las_Palmas 1228

La_Castilla_Cabecera 380

TOTAL LA CASTILLA 1608

La_Paz La_Paz_Cabecera 896

TOTAL LA PAZ 896

Montebello

Campoalegre 3312

Montebello_Cabecera 9716

TOTAL MONTEBELLO 13028

Pance

San_Francisco 644

La_Vorágine 1556

Pance_Cabecera 872

TOTAL PANCE 3072

Arroyohondo Arroyohondo_Cabecera 472

TOTAL ARROYOHONDO 472

El_Saladito Montañuelas 116

TOTAL EL SALADITO 116

Los_Andes El_Cabuyal 32



El_Mango-La_Reforma 272

Atenas 548

El_Mameyal 648

TOTAL LOS ANDES 1500

La_Buitrera

Parque_de_la_Bandera 1112

La_Luisa 744

Alto_de_los_Mangos 100

Acueducto_la_Reforma 104

Buitrera_Cabecera 5104

La_Riverita 1732

Club_Campestre 112

TOTAL BUITRERA 9008

TOTAL INVENTARIO 347728




Figura 48. Índices de Población




8.4 Evaluación de la Vulnerabilidad

Aunque desde la década del 1990 se han desarrollado trabajos sobre la evaluación de la vulnerabilidad por movimientos en masa (por ejemplo Mejía Navarro et al, 1994; Cruden y Fell, 1997), es en la década del 2000 cuando se incrementó el interés en el tema, aumentando de forma considerable la literatura disponible sobre el tema. Sin embargo, a pesar de esta disponibilidad de metodologías y enfoques, no existe una metodología estándar, en otras razones, debido a la complejidad del fenómeno.

Como afirman Düzgün y Lacase (2005) plantean que, a diferencia de los sismos, las inundaciones y los huracanes que tienen parámetros espaciales continuos como aceleración, lluvia o velocidad del viento, los movimientos en masa son fenómenos discretos; es por ello que no existe una medida única de los movimientos en masa. El número de variables que intervienen en el análisis de la amenaza aunado con las diferencias entre los tipo de movimientos: Varnes (1978) plantea al menos 16 tipos de movimientos de masa producto de la combinación de tres tipos de material: roca, detritos y suelo y cinco tipos de movimiento: caídas, volcamientos, deslizamientos, esparcimientos laterales y flujos, cada tipo de movimiento con unas características específicas y al menos una variable de medición. En consecuencia, un análisis detallado de la vulnerabilidad debe considerar el tipo de movimiento en masa y con respecto a los potenciales efectos (sobre los elementos) y la intensidad. Ese nivel de detalle está por fuera del propósito de éste estudio, el cual busca disponer de un soporte técnico analítico sobre la distribución espacial de la vulnerabilidad y los riesgos como determinantes del ordenamiento territorial en la zona de ladera de Cali.

De acuerdo a las recomendaciones para la evaluación de la vulnerabilidad suministradas durante la Fase I de este proyecto, el estudio debía abarcar como mínimo la el análisis de la vulnerabilidad física (para población, vivienda, bienes e infraestructura).

En esta Fase, se realizó una evaluación de la vulnerabilidad física en términos de la exposición de los elementos potencialmente afectados a la ocurrencia del fenómeno. Es decir, la ubicación del elemento dentro de un área potencialmente afectada por un movimiento en masa y donde la zonificación de la vulnerabilidad se relaciona directamente con la categorización de la amenaza. La vulnerabilidad se presenta como escenarios de exposición al fenómeno y es producto del cruce del inventario de los elementos expuestos con el mapa de amenaza por movimientos en masa (Figura 29). En el Anexo 6 se presentan los resultados detallados parra cada uno de los elementos expuestos.

8.4.1 Escenario de exposición del equipamiento básico: edificaciones y población.

De acuerdo con los resultados que se muestran en la Tabla 28 el mayor porcentaje de edificaciones y por lo tanto de población se encuentra se ubica en el rango de amenaza media (22647 edificaciones). Más de 22900 edificaciones se encuentran expuestas a la categoría alta (22545 edificaciones) y muy alta (361 edificaciones) por movimientos en masa y están localizadas Siloé, Sector Alto Chorros, Alto Jordán, Alto Nápoles, Brisas de Mayo, Lleras Camargo, entre otros. En el área rural se destacan la cabecera de Pance y el sector de San Francisco (Ver Figura 49).



Figura 49. Población y edificaciones expuestas a la amenaza




Tabla 28. Población y edificaciones expuestas a la amenaza

EXPOSICIÓN DE

AMENAZA CANTIDAD

POBLACION

BAJA 17860

MEDIA 162892

ALTA 135540

MUY ALTA 1932

BARRIOS/VEREDAS

BAJA 18

MEDIA 67

ALTA 54

MUY ALTA 5

EDIFICACIONES

BAJA 2341

MEDIA 22647

ALTA 22545

MUY ALTA 361


8.4.2 Escenario de exposición del equipamiento esencial

Del inventario de equipamiento esencial, 135 se encuentran expuestos a la amenaza media y 17 a la amenaza alta. Los resultados muestran que las instituciones educativas se destacan como los equipamientos más expuestos a la amenaza, localizados en zonas de amenaza media (63 I.E.) y amenaza alta (10 I.E.). Le siguen equipamiento relacionados con la cultura, 21 en amenaza media y 3 en amenaza alta. No se identificó ningún equipamiento en amenaza muy alta. Se destacan que 2 Instituciones relacionadas con la Salud de encuentran en amenaza alta y 1 Junta de Acción Comunal y 1 equipamiento relacionada con el culto. En la Tabla 29 se resumen los resultados de exposición para todos los equipamientos esenciales inventariados (Figura 50 y Figura 51).

Tabla 29. Equipamientos esenciales expuestos a la amenaza

Equipamiento Baja Media Alta Muy Alta No Expuesto

Cali 2 0 0 0 0

Culto 12 9 1 0 1

Cultural 17 21 3 0 10

Deporte - Recreación 3 8 0 0 7

Hogar adulto mayor 6 1 0 0 5

Hogar infantil 3 1 0 0 2

Institución de Educación Superior 0 0 0 0 3



Institución Educativa 50 63 10 0 28

Junta de Acción Comunal 10 12 1 0 4

Plaza de Mercado 0 1 0 0 0

Salud 7 15 2 0 4

Seguridad 5 4 0 0 3

Total 115 135 17 0 67


Figura 50. Equipamiento esencial expuesto a la amenaza




Figura 51. Mapa de equipamiento esencial expuesto a la amenaza




En la Tabla 30 se resumen la distribución de zonificación de variables y los modelos de susceptibilidad y amenaza para las Instituciones Educativas en el área de evaluación.

Tabla 30. Exposición a la amenaza de las Instituciones Educativas

Categoría Variables Sus. Amenaza

FGS Pendiente CV FT

Baja 90 89 0 18 41 50

Media 6 51 0 30 60 63

Alta 27 10 138 13 20 10

Muy Alta 9 0 12 64 2 0

CV: Cobertura Vegetal y Usos del Suelo y FT: Formas del Terreno.


8.4.3 Escenario de exposición de las líneas vitales

Redes de Acueducto

Del total de líneas de acueducto urbano incluido en el inventario de elementos expuestos 19,8 m se encuentran expuestos a la amenaza muy alta y 32239,3 m. a la amenaza alta, principalmente en P.V.C (Ver Tabla 31). En la Figura 52 se muestran las redes de acueducto expuesta a la amenaza. En el área rural, de los 28029 m que componen la red de acueducto, 5313, 24 m se encuentran expuestos a la amenaza alta y 17225,9 m a la amenaza media (ver Tabla 32).

En relación de los accesorios del acueducto urbano en amenaza alta se encuentran expuestos 261 elementos, entre los cuales se destacan 227 válvulas del sistema, 23 hidrantes, 4 válvulas de control y 3 válvulas reguladoras. 1560 accesorios se encuentran expuestos a la amenaza media, principalmente válvulas del sistema (1267) y 852 elementos a la amenaza baja. Ningún accesorio se encuentra expuesto a la amenaza muy alta. De este análisis, se nota que el principal accesorio expuesto a la amenaza por movimientos en masa son las válvulas del sistema.

En cuanto a los accesorios del acueducto rural, 54 se encuentran expuestos a la amenaza alta, 277 a la amenaza media y 36 a la amenaza baja (ver Anexo 6).

Tabla 31. Red de de acueducto urbano expuestas a la amenaza

Material Baja Media Alta Muy alta No expuesto

A 1760,15 1928,31 442,39 0 1096,9

AC 21527,21 21526,3 6288 2,21 9271,74

CCP 3245,38 5342,34 1025,21 0 2728,8

GS 162,81 227,05 5,53 0 0

HD 4534,52 6697,18 173,1 0 573,16

HF 16152,73 11694,6 1811,83 0 7740,13



PAD 3625,42 3270,28 0 0 23,3

PVC 35693,36 123341,05 22493,3 17,63 29330,04

Total (m) 86701,58 174027,11 32239,36 19,84 50764,07


Tabla 32. Red de acueducto rural expuestas a la amenaza

Baja Media Alta Muy alta No expuesto Total (m)

2987,57 17225,95 5313,24 0 2502,77 28029,53


Red de Alcantarillado

De la red de alcantarillado, 28,04 metros se encuentran expuestos a la amenaza muy alta y 32984 metros a la

amenaza alta, principalmente tubería (45603,87 metros entre ambas categorías) (ver Tabla 33). En cuanto al

sistema de alcantarillado rural, 1686, 29 m se encuentran expuestos a la amenaza alta y 7073,6 m a la

amenaza media (Figura 53).

En cuanto a los accesorios para la red de alcantarillado urbano, 1848 accesorios se encuentran expuestos a la

amenaza alta y 6556 a la amenaza media. Entre estos accesorios se destacan los que son clasificados como

accesorios combinados. En la red de alcantarillado rural, 33 accesorios se encuentran expuestos a la

amenaza alta y 143 a la amenaza media (ver Anexo 6)

Tabla 33. Red de alcantarillado urbano expuesta a la amenaza

Material Baja Media Alta Muy alta No expuesto

Sin info 0 150,04 0 0 139,61

Gress 44,47 204,99 221,79 0 44,67

Hd 8,62 53,41 0 0 0

Hr 7494,38 16229,89 3976,64 2,69 9631,86

Hs 48139,85 119492,77 22566,89 15,18 42095,99

Mampostería 311,66 0 0 0 133,78

Pvc 13202,33 27576,37 6218,7 10,17 1981,12

Total (m) 69201,31 163707,47 32984,02 28,04 54027,03


Tabla 34. Red de alcantarillado rural expuesta a la amenaza


Baja Media Alta Muy alta No expuesto Total (m)

881,32 7073,68 1686,29 0 0 9641,29



Figura 52. Mapa de redes de acueducto expuestos a la amenaza




Figura 53. Mapa de redes de alcantarillado expuestos a la amenaza




Red vial

De la red vial, 3697,7 metros se encuentran expuestos a la amenaza muy alta y 190309,3 metros a la

amenaza alta. El principal tipo de red vial expuesta son las clasificadas como colectora rural, seguidas de las

interveredales (ver Tabla 35 y Figura 54).

Tabla 35. Red vial expuesta a la amenaza

Tipo Baja Media Alta Muy alta No expuesto Total (m)

Camino o sendero 2274,21 26632,19 10857,64 0 2143,95 41907,99

Vía arteria ppal 1749,94 3381,02 158,21 0 1558,95 6848,12

Vía arteria sec. 1944,93 6137,31 694,02 0 4872,95 13649,21

Vía colectora 5071,42 8601,98 1092,58 0 3448,99 18214,97

Vía colectora rural 15694,46 188104,73 126054,52 2220,56 13121,61 345195,88

Vía interveredal 3793,22 58935 33899,53 1477,2 4184,22 102289,17

Vía local 45054,05 82403,85 15165,98 0 22548,41 165172,29

Vía local rural 855,17 4826,85 2386,86 0 0 8068,88

Total (m) 76437,4 379022,93 190309,34 3697,76 51879,08 701346,51




Figura 54. Mapa de red vial expuesto a la amenaza




9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.1 Conclusiones

La combinación de los métodos de jerarquización de Horton e IDEAM permitió realizar la zonificación de las cuencas hasta de orden V de manera sistemática y con criterios técnicos uniformes. El máximo nivel de zonificación arrojó un total de 202 microcuencas de orden V (equivalentes al mismo número de cauces) en la zona rural de montaña del municipio. Este resultado difiere del obtenido por la CVC en 2010, el cual muestra un listado de 349 cauces de orden comparable; esta diferencia puede estar asociada a que la CVC contabilizó cauces de orden distintos. Es recomendable socializar y discutir los resultados de este proyecto con el equipo técnico de la CVC con el fin de unificar criterios y lograr una zonificación aceptada y adoptada por todos los actores municipales para los cuales esta información es de utilidad.

La base de datos cartográficas de las variables que definen la susceptibilidad y la amenaza preparada para este estudio, conformada por las siguientes variables geomorfométricas: modelo de elevación, pendiente, orientación de vertientes, curvatura vertical y horizontal, formas del terreno y por las siguientes variables temáticas: formaciones geológicas superficiales y cobertura vegetal y usos del suelo (ambos actualizados en esta Fase), constituyen un insumo que aporta al conocimiento de las características del área de ladera del municipio, más allá de su aplicación en el modelado de la susceptibilidad y la amenaza.

Uno de los requerimientos más importantes para adelantar el análisis de vulnerabilidad es una adecuada localización espacial de los elementos expuestos en el territorio, es decir, la delimitación y codificación de las manzanas así como de la localización de las edificaciones esenciales. Durante esta Fase, se concentró gran parte del esfuerzo en el integrar y verificar esta información, con el objetivo de contar unas capas de información actualizadas y consistentes como insumo de entrada para la evaluación del riesgo.

El modelo de susceptibilidad y amenaza a movimientos en masa así como los escenarios de exposición realizados durante esta Fase se consideran un insumo fundamental para la evaluación del riesgo a movimientos en masa en el área de ladera del Municipio.

9.2 Recomendaciones

Le corresponde a la autoridad ambiental definir los códigos finales de las cuencas de orden V, una vez discutida y homologada la metodología y los resultados.

Realizar una verificación de campo detallada para mejorar la toponimia de la red de drenajes del mapa digital de Cali.

En el caso particular de las Formaciones Geológicas Superficiales, la información disponible no permitió establecer los espesores de los depósitos, para lo cual, se sugiere recolectar información que permita completar esta información en el futuro.

Las capas oficiales de manzanas del municipio de Cali, poseen diferencias en cuanto a codificación y

topología. En esta Fase se trabajó a partir de la cartografía suministrada por la IDESC y la codificación a partir

de la capa de estratificación. Sin embargo aún quedan dudas en aquellas zonas donde no son claros los

límites de los barrios respecto a la codificación de las manzanas. Las manzanas que se agregaron en este



proyecto, se codificaron siguiendo los parámetros de la capa de estratificación.

Se identificaron problemas en la localización espacial de los elementos pertenecientes a la capa de

equipamientos. Se hizo la corrección espacial de los equipamientos localizados en la zona prioritaria 2. El

DAPM sugirió que los puntos que no puedan ser localizados fácilmente con el método descrito en este

informe, serán excluidos de la base de datos una vez se realicé la reunión con IDESC.

La capa de acueducto y alcantarillado rural, aún tiene problemas en la definición de atributos por lo que es necesario la búsqueda de nuevas fuentes de información para completar valores tales como, material, diámetro, fecha de inicio de operación, mantenimiento, responsable



BIBLIOGRAFIA

AGS (2007). Guideline for Landslide Susceptibility, Hazard and Risk Zoning for Land Use Management. Australian Geomechanics Society, Australian Geomechanics, Vol 42, No1.

Corporación OSSO. (2005). Zonificación de la amenaza por movimientos en masa en tres corregimientos occidentales del municipio de Santiago de Cali. Informe final para DAPM. Cali.

Dai. F.C, Lee, C.F., Ngai, Y. Y. (2002). Landslide risk assessment and management: an overview. In: Engineering Geology 64:65 – 87p.

Glade, T. y M. Crozier (2005) The nature of landslide hazard and impact. En: Glade, T, M. Anderson M y M. Crozier (Eds) Landslide hazard and risk. Wiley, Chichester, pp 43–74

Leroueil S., (2004) Geotechnics of slopes before failure. In: Lacerda W, Ehrlich M, Fontoura SAB, Sayao AS (eds) Landslides: evaluation and stabilization. Ninth international symposium on landslides. A.A. Balkema Publishers, Leiden, pp 863–884

Pellicani, R., C. J. Van Westen, G. Spilotro (2013) Assessing landslide exposure in areas with limited landslide information. Landslides. DOI 10.1007/s10346-013-0386-4

Saaty, T. (2008) Decision making with the analytic hierarchy process. Int. J. Services Sciences, 1-1:83-98

Van Westen, C.J., B. Quan Luna, R. D. Vargas Franco (2010) Development of training materials on the use of geo-information for multi-hazard risk assessment in a mountainous environment. En: J. P. Malet, T. Glade y N. Casagli (Eds). Mountain risks: bringing science to society: Proceedings of the Mountain Risks International Conference, Firenze, Italy, 24–26 November 2010. Strasbourg: CERG, 2010. pp 469–475

Varnes, D. J. (1984) Landslides hazard zonation: a review of principles and practice. United Nations International, Paris, 63, 1984.

DANE (2013). Manual de uso de fotografía aérea y cartografía topográfica.

Valeriana.M. (2008). Topodata: Guia para la utilización de datos geomorfológicos locales. Instituto Nacional de pesquisas espaciales

Felicísimo A. (2015). Capítulo de descripción y análisis del relieve. Red Mundial, 2015.

Correa N. A. (2012). Método para la caracterización de las formas del terreno en zonas de montaña utilizando Modelos Digitales de Elevación. Caso: Departamento del Cauca, Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Agronomía, Departamento de Agronomía.

Chang, K., (2004). Introduction to Geographic Information Systems. Mc Graw – Hill College. New York, 400 p.

CONVENIO DE ASOCIACIÓN No 4132.0.27.2.006 CELEBRADO …

Documents

Transcript of CONVENIO DE ASOCIACIÓN No 4132.0.27.2.006 CELEBRADO …