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Pérdida
Económica Humana
Uso de resultados
Daño
Amenaza (incluye efectos
de sitio)
Exposición0.0%
0.5%
1.0%
1.5%
2.0%
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Dañ
o
PGV (cm/s)
ACE_R_1_D
ACE_R_1_M
ACE_R_2_D
ACE_R_2_M
ACE_R_3_D
ACE_R_3_M
ACE_R_4_D
ACE_R_4_M
ACE_R_5_D
ACE_R_5_M
ACE_R_6_D
ACE_R_6_M
ACE_R_7_D
ACE_R_7_M
Vulnerabilidad
Representación probabilista
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0 100 200 300 400 500 600 700 800
MD
R
Intensidad (aceleración espectral)
MDR Desv. Estandar
VulnerabilidadAmenaza
Lo que se busca responder
• ¿Cuáles son los peores eventos que pueden presentarse en elsitio de interés, en el sistema?
• ¿Qué tipo de eventos controlan el riesgo de desastre parafrecuencias altas y bajas de ocurrencia?
• ¿Cuánto podrían ser las peores pérdidas económicas quepodrían producirse y con qué frecuencia?
• ¿Qué medidas y acciones inmediatas, de mediano o largo plazose pueden tomar?
Precauciones en la modelación
• La mayoría de los eventos catastróficos no han ocurrido aún
• Información histórica escasa
• Corta memoria para desastres previos (una generación)
• Se modelan eventos de 1000 años con información de 40 años.
• Modelamientos de fenómenos muy complejos con modelos analíticosrelativamente simples.
• El proceso de modelamiento requiere experiencia y sentido común.
Cálculo de pérdidasSe requiere entonces determinar, para cada evento, la distribución deprobabilidad de las pérdidas dado que ocurrió el i-ésimo evento
) |( iEventopf
En general, no es posible determinar directamente esta distribución deprobabilidad. Suele entonces calcularse “encadenando” distribuciones deprobabilidad condicionales:
0
) |()|() |( dSaiEventoSafSapfiEventopf
Vulnerabilidad Amenaza
Métricas del riesgo sísmico
Relación media de daño
Pérdida anual esperada: PAE
Prima pura: PP
Curva de excedencia de pérdidas, CEP
Pérdida máxima probable: PMP (PML)
1. Daños físicos
2. Pérdidas económicas
MÉTRICAS
Curva de excedencia de pérdidas
1
Pri
N
A
i
v p p P F
Tasa de excedencia
Probabilidad de excedencia
Frecuencia anual de
ocurrencia
Curva de excedencia de pérdidasRepresenta la frecuencia anual con que determinado nivel de pérdida
económica es excedidaTa
sa d
e e
xce
de
nci
a d
e p
érd
ida
[#/a
ño
]
Pérdida [unidades monetarias]
Curva de excedencia de pérdidas
CEP
0
)( dppPérdida anual esperada
)( p
dp
pd
0
1FDP de cualquier evento de pérdida
0
p
Probabilidad de exceder un nivel de pérdida particular en el próximo evento
FDP del tiempo hasta el próximo evento
tpep
Probabilidad que el número de eventos a ocurrir en los próximos Taños que exceden una pérdida p, sea igual a n
!
)()(
n
eTpTpn
Período de retorno
Corresponde al período de tiempo promedio para el cual, considerando unaventana temporal de observación suficientemente grande, se vera igualada oexcedida una pérdida dada.
)(
1
pTr
Corresponde entonces al inverso de la tasa de excedencia
Análisis de riesgo en líneas vitales
• Únicamente se ha considerado la amenaza sísmica en este análisis.
• La estimación de pérdidas que se realiza considera únicamente aquellasdebido al daño físico de los elementos expuestos. No se consideranpérdidas de segundo orden, daños a terceros ni pérdidas porinterrupciones de servicio.
• Los resultados deben entenderse como una estimación del orden demagnitud de pérdidas esperadas, no como una predicción exacta de loque puede ocurrir.
Análisis de riesgo en líneas vitales
• Este análisis permite obtener mapas de riesgo en los componentes entérminos de la pérdida anual esperada.
• En las tuberías, se ha convertido dicho parámetro en la tasa dereparación (RR) por kilómetro para un mejor entendimiento de losresultados.
• En el análisis se considera la correlación espacial de pérdidas que puedeocurrir. Esto resulta fundamental en sistemas de redes dado que noconsiderarlo puede llevar a subestimación de las pérdidas.
Análisis de riesgo en líneas vitales
Todo el sistema
Valor
Expuesto COP$ x106509,090.00
COP$ x106329.553
‰ 0.647
Período de
retorno
años COP$ x106%
250 $10,605.92 2.08
500 $14,010.30 2.75
1000 $17,613.59 3.46
1500 $20,386.68 4.00
Resultados
Pérdida
anual
esperada
PML
Pérdida
TR 250 PML(2.1%)
TR 500 PML(2.8%)
TR 1000 PML(3.5%)
TR1500 PML(4.1%)
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
1.0E-01
1.0E+00
0 6,000 12,000 18,000 24,000 30,000
Tase
de
Exc
ed
en
cia
[1/a
ño
]
Pérdida, [COP] Millones
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0 6,000 12,000 18,000 24,000 30,000
Pro
bab
ilid
ad d
e e
xce
de
nci
a
Pérdida [$COP] Millones
Exposición 50
Exposición 100
Exposición 200
Análisis de riesgo en líneas vitales
Millones de pesos % Millones de pesos ‰ % pérdida
Red aducción 21,496$ 4.2% 4$ 0.18 1.1%
Red conducción 69,954$ 13.7% 6$ 0.09 1.9%
Red distribución 155,850$ 30.6% 6$ 0.04 1.9%
Tanques 37,398$ 7.3% 246$ 6.57 74.5%
Bocatomas 6,081$ 1.2% 2$ 0.29 0.5%
Válvulas 9,590$ 1.9% 11$ 1.14 3.3%
Red residual 179,688$ 35.3% 32$ 0.18 9.7%
Cámaras 15,000$ 2.9% 0$ 0.01 0.1%
Edificaciones 14,033$ 2.8% 23$ 1.61 6.8%
TOTAL 509,090$ 100% 330$ 0.65 100%
Valor de reposición Pérdida anual esperadaComponente
Desagregación de los resultados
m % Millones de pesos % Millones de pesos MDR (%) % pérdida total
Concreto 14,834 38.3% 9,224.6$ 42.9% 45.2$ 0.49 63.8%
American pipe 7,856 20.3% 5,646.0$ 26.3% 21.7$ 0.38 30.6%
Fibra de vidrio 6,928 17.9% 4,589.7$ 21.4% 2.1$ 0.05 3.0%
Hierro dúctil 266 0.7% 292.5$ 1.4% 0.7$ 0.25 1.0%
Polietileno 247 0.6% 38.6$ 0.2% 0.0$ 0.04 0.0%
PVC 8,649 22.3% 1,705.0$ 7.9% 1.0$ 0.06 1.5%
TOTAL 38,779 100% 21,496.4$ 100% 70.9$ 0.33 100%
Pérdida esperadaLongitudMaterial
Valor de reposición
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
Concreto Americanpipe
Fibra devidrio
Hierrodúctil
Polietileno PVC
Pé
rdid
a e
spe
rad
a [
mil
lon
es
de
p
eso
s]
Va
lor
de
re
po
sici
ón
[m
illo
ne
s d
e
pe
sos]
Material
Red de aducción - Acueducto
Valor de reposición
Pérdida esperada
Longitud Tasa de reparación
km daños/km
Concreto 14.8 4.06
American pipe 7.9 1.68
Fibra de vidrio 6.9 0.26
Hierro dúctil 0.3 0.038
Polietileno 0.2 0.002
PVC 8.6 0.300
TOTAL 38.8 6.34
Material
Conclusiones• La estimación de riesgo mediante el enfoque probabilista integral
constituye una cuantificación robusta del riesgo sísmico en Manizales,la cual puede ser utilizada como insumo en negociaciones enfocadas ala transferencia del riesgo.
• El presente trabajo puede complementarse con análisis por otrasamenazas como aquellas por deslizamiento; especialmente si estos sondetonados por eventos sísmicos dado que pueden ocurrir en distintaslocalizaciones de manera simultánea.
• Mejoramiento continuo y actualizaciones de las bases de datos deexposición.