Curso: Integración de la gestión del riesgo y el ordenamiento territorial municipal:

el caso Manizales, Colombia

Módulo 2. Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Métodos de análisis para evaluación de amenaza

Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

La extensión del área afectada y la intensidad de la inundación varían según el tipo de corriente (pendiente, caudal, sedimentos, sección, etc.), la intensidad y duración de las lluvias y las características físicas de las áreas adyacentes (pendiente, cobertura); generalmente la inundación se da por desbordamiento de cauces, generados por lluvias intensas la que con mayor frecuencia causa desastres.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza

Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Caracterización: • Área • Profundidad • Velocidad de flujo • Tasa de inundación • Tiempo de arribo • Tiempo de inundación • Período de retorno de la creciente

La intensidad de la inundación se puede expresar a través de uno de ellos o su combinación (ej. el producto de la profundidad por la velocidad de flujo). El fenómeno de inundación es característico (relación frecuencia – intensidad) correlacionado con la cuenca.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza

Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

En Colombia: • Identificar y demarcar la subzona hidrológica de acuerdo a la nomenclatura

IDEAM para identificar el POMCA • Describir las inundaciones ocurridas a partir de fuentes documentales • Elaborar cartografía geomorfológica • Realizar modelamiento hidrológico-hidráulico a partir de información

hidrológica (medición de lluvias y niveles existentes) y de escenarios de cambio climático, factores de infiltración y retención de la cuenca (1:5000 – 1:25000)

• Aplicar criterios de categorización de acuerdo a la condición particular del municipio definiendo las áreas de alta amenaza por inundación

• Definir las áreas con condición de riesgo que requerirán estudio de detalle

Métodos de análisis para evaluación de amenaza

Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Nivel de complejidad 1: Corresponde a un nivel de complejidad bajo, en el cual se aplican modelos de susceptibilidad con información general básica. Los modelos incluidos en este nivel son: para inundaciones aluviales o torrenciales, se delimita la ronda hídrica. Para inundaciones por encharcamiento, se identifica la susceptibilidad topográfica.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Nivel de complejidad 2: Corresponde a un nivel de complejidad intermedio. Los modelos incluidos en este nivel son: Para inundaciones aluviales o torrenciales: • Precipitación: tormentas estocásticas • Volúmenes de flujo: Factores de escurrimiento • Lluvia-escorrentía: Hidrograma triangular • Inundación: 1D para aluvial o torrencial Para inundaciones por encharcamiento: • Precipitación: tormentas estocásticas con distribución espacial • Volúmenes de flujo: Factores de escurrimiento • Susceptibilidad topográfica

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Nivel de complejidad 3: Corresponde a un nivel de complejidad alto, en el cual se aplican modelos de amenaza con un nivel de información detallado. Los modelos incluidos en este nivel son: Para inundaciones aluviales o torrenciales: • Precipitación: tormentas estocásticas con distribución temporal • Volúmenes de flujo: Factores de escurrimiento • Lluvia-escorrentía: Clark modificado • Inundación: 2D para aluvial, 1D para torrencial Para inundaciones por encharcamiento: • Precipitación: tormentas estocásticas con distribución espacial • Volúmenes de flujo: Factores de escurrimiento • Susceptibilidad topográfica

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Procedimiento para la evaluación 1. Construcción de las curvas Profundidad, Área, Duración, Frecuencia, (PADF) y generación de un conjunto de tormentas estocásticas a partir de los registros históricos de precipitación. 2. Con la información de precipitación neta para cada escenario de lluvia se obtienen los volúmenes de escurrimiento dentro de la cuenca. 3. Se emplea el método del hidrograma unitario triangular, en función del nivel de complejidad seleccionado, para determinar hidrograma de salida. 4. Se selecciona un punto a partir del cual se llevará a cabo el análisis hidráulico de la inundación (cercano a alguna población de interés). 5. Se aplica el procedimiento de cálculo de flujo unidimensional o bidimensional. 6. Se almacenan los valores de inundación máxima para cada escenario, creando una malla de inundación por escenario. 7. Se aplica el procedimiento de zonificación de la amenaza.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de Inundaciones

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Para inundaciones por encharcamiento: 1. Construcción de las curvas PADF y generación de un conjunto de tormentas estocásticas a partir de los registros históricos de precipitación para la cuenca 2. Con la información de precipitación neta para cada escenario de lluvia se obtienen los volúmenes de escurrimiento dentro de la cuenca. 3. Cálculo de la susceptibilidad topográfica, con el fin de determinar las zonas bajas de la topografía. 4. Cálculo de la inundación por encharcamiento, para cada escenario. 5. Se almacenan los valores de inundación máxima para cada escenario, con lo que se crea una malla de inundación por escenario.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Los deslizamientos son fenómenos de segundo orden, es decir, que se desencadenan a partir de otros fenómenos antecedentes. Si bien pueden ocurrir de forma natural, en la mayoría de los casos la intervención antrópica constituye uno de los principales factores desencadenantes.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Clasificación según el mecanismo de falla: caídas, volcamiento, flujos, deslizamientos y propagación lateral. Cada mecanismo de falla tiene: velocidad de movimiento, profundidad, volumen, posibilidades de evolución, entre otras. Carácter local por lo que responden a las condiciones geoambientales locales y su manifestación espacial se circunscribe a áreas delimitadas.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Etapas para efectuar los estudios de amenaza por movimientos en masa, tomado y modificado de “Guía metodológica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa” del SGC, (2015). En: UNGRD, 2015

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Nivel 1: Métodos de observación directa, que requiere baja información, con visitas de campo. Zonificación heurística basada en criterio experto, bajo nivel de información. Nivel 2: Métodos heurísticos basados en datos, con nivel medio de información Métodos geotécnicos asociados a factores de seguridad, con nivel medio de información. Nivel 3: Análisis discriminante, con altos requerimientos de información. Redes neuronales, con altos requerimientos de información.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Observación directa

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Zonificación heurística basada en criterio experto

Es un método basado en pesos asignados con criterio experto. Intervención de geólogos y geotecnistas con conocimientos sobre el comportamiento de los materiales del área de estudio.

Paso 1. Elaboración de mapas por cada factor de inestabilidad. Se puede dividir el terreno en sub-áreas que tengan características similares, y en lo posible se elabora un mapa por cada factor. Elaboración manual o con el uso de SIG y el formato ráster. Paso 2. Valoración de la influencia de los factores de inestabilidad, definiendo el valor de cada factor individual de forma similar, ponderando ciertas características para obtener un índice de influencia. A cada sub-área de cada mapa se asigna un peso. Paso 3. Ponderación de los factores para obtener un mapa final de amenaza por deslizamientos.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Zonificación heurística basada en datos

Se requiere más información, como: el modelo digital de elevación del terreno, los datos geotécnicos, o mapa de litología. La inspección en campo del área de estudio, la precipitación promedio mensual o datos de evapotranspiración de la zona, el mapa de distribución de intensidades sísmicas (opcional) y la serie histórica de precipitaciones diarias. Método Mora y Vahrson (1993, 1994) Categoría 1: Factores de susceptibilidad - intrínsecos del terreno y constituyen elementos pasivos. Se trata del relieve del terreno, su constitución litológica y las condiciones de humedad natural. Categoría 2: Factores de disparo - factores externos que inducen los deslizamientos, tales como sismos o lluvias.

Métodos de análisis para evaluación de amenaza Análisis de deslizamientos

Conocimiento del riesgo para el ordenamiento territorial

Métodos Geotécnicos asociados a Factores de Seguridad

Existen varios métodos que utilizan esta métrica de Factores de Seguridad mediante simplificaciones que permiten su utilización en áreas extensas con el apoyo de sistemas de información geográfica o software específico. Tal es el caso de la plataforma ERN-Deslizamientos, integrada en el sistema CAPRA. Métodos: 1. Análisis Regional de Newmark 2. Método de Newmark 3. Mecanismo de falla traslacional 4. Mecanismo de falla rotacional