Guia Metodsologica SGC

182
COLECCIÓN GUÍAS Y MANUALES COLECCIÓN GUÍAS Y MANUALES GUÍA METODOLÓGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA GUÍA METODOLÓGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA

description

s

Transcript of Guia Metodsologica SGC

  • En la Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa se describen los lineamientos metodolgicos para realizar estudios de riesgo por movimientos en masa a escala detallada o local, que se podrn aplicar en la mayora de las cabeceras municipales y centros poblados pequeos y medianos de Colombia; es decir, aquellos considerados dentro de las categoras 5 y 6, de acuerdo con las leyes 136 de 1994 y 1551 de 2012.

    El proceso de la elaboracin de esta gua incluy las siguientes etapas bsicas: la primera consisti en revisar juiciosamente referencias recientes y obligadas para establecer el estado del arte en evaluacin de riesgos por movimientos en masa, y con base en ello se identi caron los mtodos y procedimientos ms convenientes para aplicarlos en el medio actual a la escala de detalle que se requiere, considerando la disponibilidad de informacin y viabilidad tcnica y econmica.

    La segunda etapa correspondi a la discusin amplia y franca de los temas que se desarrollan en la gua, tanto en el grupo de trabajo interinstitucional (SGC y UNAL) como en reuniones y talleres en los que se cont con la participacin de asesores externos nacionales e internacionales y con la presencia de representantes de entidades con experiencia investigativa acadmica y de gestin en materia de riesgos naturales. Como resultado de esta etapa se destaca el desarrollo discutido y consensuado de la gua, esencial para lograr legitimidad y aceptacin por parte de quienes deben emplearla.

    La tercera etapa del proceso consisti en la armonizacin de la gua con la normativa vigente, en particular con el proyecto del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio para incorporar la gestin de riesgo en los planes de ordenamiento territorial de los municipios, el cual nalmente se formaliz mediante el Decreto 1807 del 19 de septiembre de 2014 y con la Resolucin 1907 de 2013, expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible para incorporar la gestin del riesgo en los Planes de Ordenacin y Manejo de Cuencas Hidrogr cas (Pomca).

    En esta gua se presentan con detalle los procesos metodolgicos que se deben seguir para cumplir con la normatividad en lo relacionado con las etapas de evaluacin del riesgo por movimientos en masa, de modo que su ejecucin sea viable a partir de la informacin y las herramientas disponibles y que con ello se consigan condiciones bsicas de calidad, rigurosidad y uniformidad en los estudios.

    Liberta y Orden

    COLECCIN GUAS Y MANUALES

    COLE

    CCI

    N G

    UA

    S Y

    MA

    NU

    ALE

    S

    GUA METODOLGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA

    GU

    A M

    ETO

    DO

    LG

    ICA

    PA

    RA

    EST

    UD

    IOS

    DE

    AM

    ENA

    ZA,

    VU

    LNER

    ABI

    LID

    AD

    Y R

    IESG

    O P

    OR

    MO

    VIM

    IEN

    TOS

    EN M

    ASA

    9789589952856

    ISBN: 978-958-99528-5-6

  • GUA METODOLGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA

    COLECCIN GUAS Y MANUALES

  • Liberta y Orden

    GUA METODOLGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA ESCALA DETALLADA

    COLECCIN GUAS Y MANUALES

  • SERVICIO GEOLGICO COLOMBIANO

    Oscar Eladio Paredes ZapataDIRECTOR GENERAL

    Marta Luca Calvache VelascoDIRECTORA DE GEOAMENAZAS

    Gloria Luca Ruiz PeaCOORDINADORA GRUPO

    DE EVALUACIN DE AMENAZA

    POR MOVIMIENTOS EN MASA

    Servicio Geolgico Colombiano

    ISBN: 978-958-99528-5-6

    AutoresGuillermo Eduardo vila lvarezINGENIERO CIVIL, PhD

    Carlos Eduardo Cubillos PeaINGENIERO CIVIL, MSc

    Alejandro Edilberto Granados BecerraINGENIERO CIVIL, MSc

    Enif Medina BelloINGENIERO CIVIL, MSc

    dgar Alexander Rodrguez CastiblancoINGENIERO GELOGO, MSc

    Carlos Eduardo Rodrguez PinedaINGENIERO CIVIL, PhD, MSc

    Gloria Luca Ruiz PeaINGENIERO CIVIL, Esp. GEOTECNIA, Esp., MSc

    Imagen de cartula Iglesia principal del municipio de Gramalote. Cuyo casco urbano fue destruido por un movimiento en masa en diciembre de 2010. Archivo Grupo de Movimientos en Masa

    Coordinacin y revisin editorialLuis Eduardo Vsquez SalamancaPARTICIPACIN CIUDADANA

    Y COMUNICACIONES

    Diseo, diagramacin e impresinImprenta Nacional de ColombiaBogot, D. C., ColombiaMayo, 2015

    CONVENIO ESPECIAL DE COOPERACIN

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA- SERVICIO GEOLGICO COLOMBIANO

    Direccin Tcnica

    Servicio Geolgico ColombianoGloria Luca Ruiz PeaSUPERVISORA DEL CONVENIO

    Enif Medina Bello (ABRIL 2014-DICIEMBRE 2014)

    Yolanda Caldern Larraaga(SEPTIEMBRE 2013-ABRIL 2014)

    Carlos Enrique Alvarado Flores(SEPTIEMBRE 2013NOVIEMBRE 2013)

    Universidad Nacional de ColombiaGuillermo Eduardo vila lvarezDIRECTOR TCNICO

    dgar Alexander Rodrguez CastiblancoCOORDINADOR TCNICO

    Asesores internacionalesJordi Corominas Dulcet GELOGO, PhD

    Sergio Mora Castro INGENIERO GELOGO, PhD, MSc

    Colaboradores TcnicosJuan Jacobo Pinilla RodrguezINGENIERO CIVIL, MSc

    Mario Camilo Torres Surez INGENIERO CIVIL, PhD, MSc

    Diana Marcela Patio BautistaTRABAJADORA SOCIAL

    Vctor Nio PiaINGENIERO CIVIL

    Csar Augusto Alvarado FloresARQUITECTO

    Apoyo Editorial Victoria Eugenia Buitrn PazEDICIN

    Mara Jaqueline Molina OchoaEDICIN

    Diana Marcela HigueraAPOYO ADMINISTRATIVO

  • [ 5 ]

    Como parte del proceso de preparacin de esta gua se realizaron seis talleres, en los cuales se discutieron y socializaron diversos temas que permitieron llegar al enfoque metodolgico que aqu se presenta. Agradecemos a todos aquellos que participaron activamente en la realizacin de los talleres y que representaron a las siguientes entidades:

    Ministerio de Vivienda, Ciudad y TerritorioMinisterio de Ambiente y Desarrollo SostenibleUnidad Nacional para la Gestin del Riesgo de DesastresUniversidad Nacional de Colombia, sede ManizalesUniversidad Pedaggica NacionalUniversidad Distrital Francisco Jos de CaldasPontifi cia Universidad JaverianaUniversidad de los andesUniversidad EAFITUniversidad de CartagenaInstituto Geogrfi co Agustn CodazziCIAF Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales Instituto Distrital de Gestin de Riesgos y Cambio ClimticoAsociacin de Corporaciones Autnomas Regionales y Desarrollo Sostenible (Asocars)Corporacin Autnoma Regional de CundinamarcaCorporacin Autnoma Regional del CaucaCorporacin Nasa KiweFondo de AdaptacinSociedad Colombiana de Geotecnia

    As mismo, queremos resaltar la colaboracin activa de los conferencistas nacionales, quienes desde su experiencia aportaron al desarrollo y enfoque de los temas propuestos en los talleres:

    LVARO JAIME GONZLEZ GARCA, Sociedad Colombiana de GeotecniaMARIO CAMILO TORRES SUREZ, Universidad Nacional de Colombia, sede BogotJUAN MARA MONTERO OLARTE, Sociedad Colombiana de GeotecniaNELSON OBREGN NEIRA, Universidad Nacional de Colombia, sede BogotMARCO FIDEL GAMBOA RAMREZ, Universidad EAFITJUAN PABLO LONDOO LINARES, Universidad Nacional de Colombia, sede ManizalesPEDRO KARIN SERRATO LVAREZ, Instituto Geogrfi co Agustn CodazziCIAFCARLOS ALVARADO GONZLEZ, Ministerio de Ambiente y Desarrollo SostenibleYOLANDA CALDERN LARRAAGA, Ministerio de Ambiente y Desarrollo SostenibleDIANA MARA CUADROS CALDERN, Ministerio de Vivienda, Ciudad y TerritorioAgradecimiento especial al doctor mar Daro Cardona, por su disposicin y valiosa

    orientacin metodolgica al proyecto, y al ingeniero Marco Tulio Herrera y su grupo de trabajo de la subdireccin de Geografa y Cartografa del IGAC.

    AUTORES

    Agradecimientos

  • [ 7 ]

    Contenido

    Introduccin................................................................................................................................. 11Captulo uno Generalidades .................................................................................................................13

    1. Generalidades .......................................................................................................... 151.1 Marco conceptual .................................................................................................... 151.1.1 Anlisis del riesgo .................................................................................................. 151.1.1.1 Anlisis de amenaza ................................................................................................ 151.1.1.2 Anlisis de vulnerabilidad ...................................................................................... 161.1.1.3 Clculo del riesgo ................................................................................................... 161.1.2 Evaluacin del riesgo .............................................................................................. 161.1.2.1 Aceptabilidad y categorizacin del riesgo ............................................................ 161.1.2.2 Zonifi cacin del riesgo ............................................................................................ 171.1.3 Mitigacin y prevencin del riesgo ....................................................................... 171.2 Defi niciones ............................................................................................................. 171.3 Alcances de la gua .................................................................................................. 20

    Captulo dos rea de estudio e informacin bsica ............................................................................23

    2. rea de estudio e informacin bsica ............................................................................. 252.1 Cartografa bsica digital ........................................................................................ 262.1.1 Sistema de referencia ............................................................................................... 272.1.1.1 Exactitud posicional ............................................................................................... 272.2 Defi nicin del tamao de las unidades de trabajo y de zonifi cacin ............... 272.3 Modelo digital del terreno ..................................................................................... 282.3.1 Mtodos directos. ................................................................................................... 282.3.2 Mtodos indirectos. ................................................................................................ 282.4 Sensores remotos ..................................................................................................... 29

    Captulo tres Anlisis de amenaza .......................................................................................................31

    3. Anlisis de amenaza ................................................................................................ 333.1 Estudios bsicos de amenaza por movimientos en masa, escala 1:5000 ......... 343.1.1 Factores condicionantes.......................................................................................... 343.1.1.1 Geologa para ingeniera ........................................................................................ 363.1.1.2 Geomorfologa ......................................................................................................... 413.1.1.3 Catlogo e inventario de movimientos en masa.................................................. 423.1.1.4 Cobertura y uso del suelo ....................................................................................... 443.1.1.5 Exploracin del subsuelo y ensayos de laboratorio ............................................. 46

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 8 ]

    3.1.2 Modelo geolgico-geotcnico ................................................................................ 483.1.2.1. Determinacin de unidades geotcnicas homogneas ....................................... 483.1.3 Factores detonantes ................................................................................................. 493.1.3.1 Lluvia ......................................................................................................................... 493.1.3.2 Sismo ......................................................................................................................... 533.1.4 Zonificacin bsica de la amenaza ........................................................................ 563.1.4.1 Clculo de la amenaza en unidades de suelo ....................................................... 563.1.4.2 Criterios de clasificacin de la amenaza ............................................................... 603.1.4.3 Zonificacin y mapa de amenaza .......................................................................... 603.2 Estudios de detalle de amenaza por movimientos en masa ............................... 603.2.1 Definir las zonas con condicin de amenaza y riesgo ........................................ 623.2.2 Definir unidades y secciones de anlisis .............................................................. 623.2.3 Modelo geolgico geotcnico para anlisis detallados ....................................... 633.2.4 Factores detonantes ................................................................................................. 633.2.4.1 Lluvia ......................................................................................................................... 633.4.4.2 Sismo ......................................................................................................................... 693.2.5 Escenarios de amenaza ........................................................................................... 693.2.6 Zonificacin detallada de la amenaza ................................................................... 703.2.6.1 Clculo de la probabilidad de falla ........................................................................ 703.2.6.2 Probabilidad de falla y probabilidad de falla total............................................... 733.2.6.3 Criterios de clasificacin de la amenaza en estudios detallados ....................... 763.2.6.4 Caracterizacin de la amenaza .............................................................................. 76

    Captulo cuatro Anlisis de vulnerabilidad .............................................................................................83

    4. Anlisis de vulnerabilidad ...................................................................................... 854.1 Identificacin y localizacin de los elementos expuestos ................................... 864.2 Caracterizacin de los elementos expuestos ........................................................ 894.3 Exposicin ................................................................................................................ 924.4 Fragilidad .................................................................................................................. 944.4.1 Fragilidad de edificaciones ..................................................................................... 944,4,2 Fragilidad de lneas vitales ..................................................................................... 964.4.3 Fragilidad de personas ........................................................................................... 984.5 Escenarios de vulnerabilidad. Tipos de dao ...................................................... 984.5.1 Escenario de baja velocidad de deformacin (movimientos lentos) ................ 994.5.1.1 Intensidad de deslizamientos lentos sobre las edificaciones .............................. 994.5.1.2 Intensidad de los deslizamientos en lneas vitales ............................................. 1014.5.2 Escenario de alta velocidad de deformacin (movimientos rpidos) ............ 1024.5.2.1 Intensidad de deslizamientos rpidos en edificaciones .................................... 1024.5.2.2 Intensidad de deslizamientos rpidos en lneas vitales .................................... 1034.5.3 Escenario de cada de rocas .................................................................................. 1044.5.3.1 Probabilidad de colisin ....................................................................................... 1054.5.3.2 Definicin del ndice de dao (ID) ..................................................................... 1064.5.3.3 Clculo de la vulnerabilidad ................................................................................ 1064.6 Clculo y zonificacin de vulnerabilidad .......................................................... 106

  • Generalidades

    [ 9 ]

    C A P T U L O U N O

    Captulo cinco Clculo de riesgo ..........................................................................................................111

    5. Clculo del riesgo ................................................................................................. 113 5.1 Prdidas econmicas directas o indirectas. Clculo del riesgo ...................... 114

    Captulo seis Evaluacin de riesgo .....................................................................................................117

    6. Evaluacin del riesgo ............................................................................................ 1196.1 Categorizacin del riesgo ..................................................................................... 1214.2 Medidas de intervencin y categoras del riesgo ............................................... 1224.3 Riesgo alto mitigable o no mitigable ................................................................... 1236.4 Zonifi cacin del riesgo .......................................................................................... 125

    Captulo sieteRecomendaciones .........................................................................................................127

    7. Recomendaciones .................................................................................................. 1297.1 Presentacin de resultados ................................................................................... 1297.2 Perfi l de profesionales ........................................................................................... 131

    Referencias ....................................................................................................................133

    Anexos .....................................................................................................................141Anexo A. Amenaza ............................................................................................................ 143Anexo B. Vulnerabilidad ................................................................................................... 152Anexo B-3 Manual e instructivo de diligenciamiento para formatos de campo, diagnstico estructural e inspeccin visual ..................................................................... 158

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

  • [ 11 ]

    Introduccin

    A partir de la expedicin de la ley de gestin del riesgo de desastres (Ley 1523 de 2012), todos los municipios del pas deben realizar estudios de riesgos naturales como parte esencial de las polticas encaminadas a la planifi cacin del desarrollo seguro y a la gestin ambiental territorial sostenible.Entre los objetivos misionales del Servicio Geolgico Colombiano (SGC) estn la investigacin, seguimiento y monitoreo de las ame-nazas geolgicas como base para la gestin integral del riesgo, ordenamiento territorial y la planifi cacin del territorio, y a que una de las funciones misionales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) es cooperar mediante la investigacin cientfi ca y tcnica con el desarrollo social y econmico del pas, que la UNAL cuenta con una experiencia acu-mulada en trabajos e investigaciones de ms de 20 aos en temas de estabilidad de laderas y de evaluacin de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa y que el SGC tiene una experiencia acumulada en evaluacin de amenaza por movimientos en masa a diferentes escalas de ms de 30 aos y ha producido informacin geocientfi ca por casi un siglo, se realiz el Convenio Especial de Cooperacin 020 de 2013, con base en el cual se desarrolla la presente gua metodolgica.

    En esta gua se describen los lineamientos metodolgicos para realizar estudios de ries-go por movimientos en masa a escala detallada o local, que se podrn aplicar en la mayora de las cabeceras municipales y centros poblados pequeos y medianos de Colombia; es decir, aquellos considerados dentro de las categoras 5 y 6, de acuerdo con las leyes 136 de 1994 y 1551 de 2012.

    El proceso de la elaboracin de esta gua incluy las siguientes etapas bsicas: la pri-mera consisti en revisar juiciosamente referencias recientes y obligadas para establecer el estado del arte en evaluacin de riesgos por movimientos en masa, y con base en ello se identifi caron los mtodos y procedimientos ms convenientes para aplicarlos en el medio actual a la escala de detalle que se requiere, considerando la disponibilidad de informacin y viabilidad tcnica y econmica.

    La segunda etapa correspondi a la discusin amplia y franca de los temas que se desa-rrollan en la gua, tanto en el grupo de trabajo interinstitucional (SGC y UNAL) como en reuniones y talleres en los que se cont con la participacin de asesores externos nacionales e internacionales y con la presencia de representantes de entidades con experiencia investi-gativa acadmica y de gestin en materia de riesgos naturales. Como resultado de esta etapa se destaca el desarrollo discutido y consensuado de la gua, esencial para lograr legitimidad y aceptacin por parte de quienes deben emplearla.

    La tercera etapa del proceso consisti en la armonizacin de la gua con la normativa vigente, en particular con el proyecto del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio para incorporar la gestin de riesgo en los planes de ordenamiento territorial de los municipios,

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 12 ]

    GENERALIDADESCAPTULO UNO

    el cual finalmente se formaliz mediante el Decreto 1807 del 19 de septiembre de 2014 y con la Resolucin 1907 de 2013, expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sosteni-ble para incorporar la gestin del riesgo en los Planes de Ordenacin y Manejo de Cuencas Hidrogrficas (Pomca).

    En esta gua se presentan con detalle los procesos metodolgicos que se deben seguir para cumplir con la normatividad en lo relacionado con las etapas de evaluacin del riesgo por movimientos en masa, de modo que su ejecucin sea viable a partir de la informacin y las herramientas disponibles y que con ello se consigan condiciones bsicas de calidad, rigurosidad y uniformidad en los estudios.

    Debido a la complejidad implcita en las condiciones que determinan la estabilidad o inestabilidad de las laderas, donde entran en juego variables como el entorno geolgico e hidrogeolgico, el tipo de terreno, la pendiente, el agua, los sismos y los usos del terreno, no se puede desconocer la importancia del juicio de los expertos en los procesos de evaluacin y anlisis integral de riesgos. Sin embargo, en la gua se busca que ese juicio experto se pue-da plasmar de la manera ms objetiva posible, con el fin de reducir los mrgenes de discre-cionalidad en la valoracin e interpretacin de cada uno de los parmetros que se evalan, para lo cual se plantean procedimientos metodolgicos claros, basados en una muy buena cartografa temtica levantada al nivel de detalle que exige la escala de trabajo, una explo-racin y caracterizacin del subsuelo acorde con la complejidad geolgica y los problemas de inestabilidad identificados, el uso de la informacin hidrolgica y sismolgica disponible para los anlisis de estabilidad, la utilizacin de Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG) para los procesamientos y anlisis cartogrficos y el uso de herramientas numricas para los clculos de estabilidad y desplazamiento de los materiales.

    Por otra parte, se busca que los resultados, plasmados en mapas de amenaza, vulne-rabilidad y riesgo, representen de acuerdo con su nivel de calificacin (alto, medio, bajo) significados similares, independiente del municipio estudiado o del consultor que realice el estudio, para lo cual es necesario plantear tcnicas uniformes de evaluacin, procesamiento y valoracin de los datos.

    En este documento se toman como base algunas guas internacionales, entre estas las normas australiana (AGS, 2007) y europea (JTC-1, 2008) y varios trabajos de tipo meto-dolgico para la evaluacin de riesgo por deslizamientos realizados en Colombia, entre los cuales se pueden mencionar los de la Direccin de Prevencin y Atencin de Emergencias, DPAE (2000), Ingeocim Ltda. (2000), Ingeominas (2001), Gonzlez (2005), JAM (2007) y Yamn et al. (2013).

    Los resultados del estudio se relacionan en un documento metdico y conciso en el que se indican los datos requeridos, los pasos o procesos que se deben seguir en cada una de las etapas, los resultados que se obtienen y la forma como se deben presentar e interpretar los resultados. Adems, se da a conocer parte de un captulo dedicado al perfil de los profesio-nales necesarios para la ejecucin o supervisin de tales estudios.

    Finalmente, vale la pena sealar que en el Convenio SGC-UNAL se tiene prevista una segunda fase de validacin y ajuste de la gua con base en un estudio piloto, con lo cual se es-pera poder identificar los aspectos positivos y negativos que aqu se plantean, tales como la viabilidad en el desarrollo de cada una de las etapas de evaluacin y anlisis y la utilizacin prctica del resultado final como herramienta de gestin, que sea comprendida y asimilada por los encargados de incorporar los estudios de riesgo en la elaboracin o actualizacin de los planes de ordenamiento territorial.

  • Generalidades

    [ 13 ]

    GENERALIDADESCAPTULO UNO

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 14 ]

  • [ 15 ]

    1. Generalidades

    1.1 Marco conceptual

    Como se ha presentado en la Ley 1523 de 2012, la gestin del riesgo es un proceso social que enmarca tres componentes principales: el conocimiento del riesgo, la reduccin del riesgo y el manejo de desastres, cuyo fi n es contribuir a la seguridad, el bienestar, la calidad de vida de las personas y al desarrollo sostenible. El proceso planteado en esta gua comprende tres grandes etapas: 1) anlisis del riesgo, 2) evaluacin del riesgo, y 3) mitigacin y prevencin del riesgo (fi gura 1-1). Cada una de ellas consta, a su vez, de una serie de elementos y proce-sos que, de acuerdo con el tipo de evaluacin que se realice, pueden ser de mayor o menor grado de detalle y complejidad.

    1.1.1 Anlisis del riesgo

    De acuerdo con la Ley 1523 de 2012, el anlisis del riesgo implica la consideracin de las causas y fuentes del riesgo, sus consecuencias y la probabilidad de que dichas consecuencias puedan ocurrir, mediante la relacin cualitativa, semicuantitativa o cuantitativa de la amenaza y la vulnerabilidad, con el fi n de determinar los posibles efectos sociales, econmicos y am-bientales, y sus probabilidades. Como resultado de la etapa de anlisis del riesgo, se obtiene una estimacin de daos, costos asociados y prdidas potenciales, que en el caso del presente documento se ha denominado el clculo del riesgo. En esta etapa se incluye la aplicacin de mtodos y procesos para cuantifi car el riesgo a partir de los escenarios de amenaza identifi ca-dos y de las condiciones de vulnerabilidad que se relacionan con tales escenarios.

    1.1.1.1 Anlisis de amenaza

    Esta etapa comprende tres fases principales: defi nir un modelo geolgico-geotcnico, plan-tear escenarios de amenaza y zonifi car la amenaza. Como resultado de estas fases y de la etapa de anlisis en s misma, se obtienen los mapas de amenaza.

    La defi nicin del modelo geolgico-geotcnico incluye la consideracin de los factores condicionantes de inestabilidad prevalentes en el rea de estudio. Estos confi guran la pre-disposicin del terreno a la inestabilidad y estn directamente relacionados con las caracte-rsticas geolgicas, geomorfolgicas y geotcnicas de las laderas, considerndose inherentes al rea de estudio, dado que prcticamente no varan en el espacio o tiempo; debido a su compleja evaluacin, los factores directamente relacionados con la intervencin antrpica se incluyen como condicionantes, a pesar de que su variacin espacio temporal puede ser frecuente. Como resultado de esta etapa se obtiene un mapa de zonas homogneas desde el punto de vista de caractersticas y comportamiento esperado.

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 16 ]

    Factores como la lluvia y los sismos, que pueden modificar las condiciones de estabili-dad de una ladera, se consideran detonantes y se deben evaluar en trminos probabilsticos para la definicin de escenarios de amenaza actuales y potenciales que determinarn las posteriores etapas de anlisis de riesgo. La definicin de escenarios permite caracterizar la amenaza en trminos de ubicacin, clasificacin, material, tamao, distancia de viaje, velo-cidad y frecuencia de ocurrencia, para integrarla con los escenarios de vulnerabilidad en la fase de anlisis de vulnerabilidad.

    Se propone la definicin de las reas de amenaza mediante la aplicacin de mtodos de equilibrio lmite en trminos de probabilidad de falla. Al final del proceso se tendr un mapa de zonificacin de amenaza que permitir la toma de decisiones en un primer nivel de conocimiento, para la aplicacin de las posteriores fases y etapas para la elaboracin de es-tudios de riesgo. En el captulo 3 se presenta la propuesta metodolgica en forma detallada.

    1.1.1.2 Anlisis de vulnerabilidad

    Este anlisis comprende dos etapas fundamentales: la identificacin de escenarios de vul-nerabilidad y la zonificacin de la vulnerabilidad. Los escenarios de vulnerabilidad se cons-truyen con base en los escenarios de amenaza y consisten en la identificacin de los tipos de daos esperados, para lo cual se consideran variables de entrada los elementos expuestos (bienes fsicos y personas) y la fragilidad de tales elementos ante el tipo de amenaza definida en el escenario que se evala. Esta fragilidad depende de la tipologa de la edificacin, de las condiciones de exposicin y de su resistencia ante las solicitaciones impuestas. Una vez que se tienen los escenarios se procede a realizar la zonificacin de vulnerabilidad, mediante la construccin de mapas en los que se identifiquen las zonas de vulnerabilidad alta, media y baja. En el captulo 4 se presenta la propuesta metodolgica en detalle.

    1.1.1.3 Clculo del riesgo

    El riesgo se evala para cada uno de los elementos expuestos como el producto de la ame-naza por la vulnerabilidad y el valor o nmero de elementos. Este clculo se presenta como un valor total de prdidas probables por ao en el caso de bienes fsicos, y como un nmero probable de personas afectadas (muertas o heridas) por ao. La propuesta de clculo se presenta en el captulo 5.

    1.1.2 Evaluacin del riesgo

    Esta evaluacin comprende, en primer lugar, la definicin de criterios de seguridad, acep-tabilidad y tolerancia del riesgo y, en segundo lugar, la zonificacin del riesgo en mapas categorizados, para definir tipos de intervencin y alcance de la reduccin del riesgo.

    1.1.2.1 Aceptabilidad y categorizacin del riesgo

    Consiste en comparar los resultados de la etapa de anlisis del riesgo con criterios de seguri-dad, aceptabilidad o tolerancia, con el fin de definir los niveles de riesgo alto, medio o bajo. Estos criterios de aceptabilidad pueden diferir en los mbitos en que se evalen y dependen de aspectos econmicos, sociales y culturales, aunque es posible plantear indicadores que

  • Generalidades

    [ 17 ]

    C A P T U L O U N O

    faciliten su defi nicin y permitan tener resultados comparables para los municipios, tales como la evaluacin del riesgo en trminos relativos, en los que se compara el valor de las prdidas probables con el valor de los elementos expuestos.

    Por otra parte, en la Ley 1523 de 2012 se expresa la necesidad de defi nir si el riesgo es mitigable o no, lo cual es una decisin que tambin depende de las condiciones particula-res de cada municipio, pero aqu se plantea una propuesta para la toma de las decisiones tambin en trminos relativos, en los que se comparan, por ejemplo, los costos de las alter-nativas de mitigacin, incluyendo el reasentamiento de viviendas, y dependiendo de esto se defi ne si es conveniente mitigar mediante obras o es mejor proceder a reasentamiento, caso en el cual en trminos de la Ley 1523 se defi nira como zona de riesgo alto no mitigable.

    1.1.2.2 Zonifi cacin del riesgo

    Consiste en plasmar en mapas las zonas de riesgo, de acuerdo con los criterios antes defi ni-dos. Se defi nen las zonas de riesgo bajo, medio, alto y alto no mitigable. Cada una de estas zonas tiene implicaciones sobre las condiciones de uso y ordenamiento territorial, de acuer-do con lo defi nido en la Ley 1523. En las zonas de posible expansin que no tienen actual-mente elementos expuestos, no se evala la condicin de riesgo; esta corresponder a quien realice los desarrollos urbansticos futuros (podrn los desarrolladores emplear esta misma gua metodolgica, considerando tanto el escenario de los procesos constructivos como el del terreno con las obras ya construidas). La propuesta metodolgica para la defi nicin de zonas de riesgo se presenta en el captulo 6.

    1.1.3 Mitigacin y prevencin del riesgo

    En esta etapa se busca identifi car las medidas requeridas para reducir los daos potenciales ante la probable ocurrencia de procesos de remocin en masa y comparar, mediante anlisis de costo-benefi cio, las medidas ms convenientes para ser adoptadas. Es importante aclarar que no est dentro de los alcances de la presente gua defi nir las medidas de mitigacin y prevencin del riesgo, puesto que son el resultado especfi co de cada uno de los estudios de riesgo que se realicen.

    1.2 Defi niciones

    A continuacin se presentan las defi niciones relacionadas con el marco conceptual sobre el que se basa la gua metodolgica para evaluacin de riesgo por movimientos en masa. Varias de estas defi niciones son presentadas en la adopcin de la Ley 1523 de 2012 y han sido complementadas de acuerdo con su aceptacin y uso frecuente en la gestin del riesgo por movimientos en masa a nivel internacional (AGS, 2007; Fell et al., 2005; UNDRO, 1979; PNUD/UNDRO, 1991; PMA: GCA, 2007, entre otros). Por conveniencia de consulta son presentadas en orden alfabtico.

    Amenaza: Peligro latente de que un evento fsico de origen natural, o causado, o inducido por la accin humana de modo accidental, se presente con una severidad sufi ciente para causar prdida de vidas, lesiones u otros impactos en la salud, as como tambin daos y prdidas en los bienes, la infraestructura, los medios de sustento, la prestacin de servicios

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 18 ]

    F igura 1-1. Marco de referencia para evaluacin de riesgo por movimientos en masa y la toma de decisiones.

    y los recursos ambientales. La caracterizacin de la amenaza debe incluir su ubicacin, cla-sifi cacin, magnitud o intensidad, y se evala en funcin de probabilidad de ocurrencia es-pacial y temporal. La magnitud o intensidad de la amenaza se pueden expresar en trminos de volumen, rea, velocidad, intensidad o energa.

  • Generalidades

    [ 19 ]

    C A P T U L O U N O

    Elementos expuestos: Se refi ere a las personas, medios de subsistencia, servicios ambienta-les y recursos econmicos y sociales, bienes culturales e infraestructura que por su localiza-cin pueden ser afectados por la manifestacin de una amenaza.

    Fragilidad: Nivel de dao que un elemento dado puede sufrir luego de estar sometido a la accin de un movimiento en masa. Para bienes materiales, este nivel de dao est relacio-nado con el valor de las prdidas relativo al valor de la propiedad; para personas, el nivel de dao se relaciona con la prdida de vidas humanas y las lesiones fsicas sufridas producto de un evento.

    Intervencin correctiva: Proceso cuyo objetivo es reducir el nivel de riesgo existente en la sociedad a travs de acciones de mitigacin.

    Intervencin prospectiva: Proceso cuyo objetivo es garantizar que no surjan nuevas si-tuaciones de riesgo por medio de acciones de prevencin, impidiendo que los elementos expuestos sean vulnerables o que lleguen a estar expuestos ante posibles eventos peligrosos. Su objetivo ltimo es evitar nuevo riesgo y la necesidad de intervenciones correctivas en el futuro.

    Mitigacin del riesgo: Aplicacin selectiva de medidas apropiadas y principios de manejo para reducir la posibilidad de la ocurrencia de un evento o de sus consecuencias desfavo-rables. Dichas medidas de intervencin prospectiva o correctiva estn dirigidas a reducir o disminuir los daos y prdidas que se puedan presentar a travs de reglamentos de seguri-dad y proyectos de inversin pblica o privada, cuyo objetivo es reducir las condiciones de amenaza cuando sea posible y la vulnerabilidad existente.

    Movimiento en masa: Equivale a defi niciones como procesos de remocin en masa, fen-menos de remocin en masa, deslizamientos o fallas de taludes y laderas. La terminologa y clasifi cacin de movimientos en masa para este documento es conforme a la Gua para la evaluacin de amenazas por movimientos en masa propuesta por el Proyecto Multinacional Andino (PMA), adoptada por Colombia (PMA: GCA, 2007), en la que movimientos en masa incluye todos aquellos movimientos ladera abajo de una masa de roca, de detritos o de tierras por efectos de la gravedad.

    Riesgo: Medida de la probabilidad y severidad de un efecto adverso a la vida, salud, pro-piedad o el ambiente. Corresponde a los daos o prdidas potenciales que pueden presen-tarse debido a eventos fsicos peligrosos de origen natural, socionatural, o antrpico no intencional, en un periodo especfi co y que son determinados por la vulnerabilidad de los elementos expuestos; por consiguiente, el riesgo se deriva de la combinacin de la amenaza y la vulnerabilidad. Segn la manera como se defi na el elemento en riesgo, el riesgo puede medirse segn la prdida econmica esperada, segn el nmero de vidas perdidas o segn la extensin del dao fsico a la propiedad.

    Riesgo especfi co: Clculo de prdidas de cualquier tipo que se expresan como propor-cin del riesgo total. Este clculo est defi nido en un periodo de referencia, una regin y para una amenaza particular. El riesgo especfi co tambin se usa para defi nir las prdidas

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 20 ]

    financieras a la propiedad, en cuyo caso se refiere generalmente al coeficiente del costo de reparacin o reinstauracin de la propiedad, segn el costo de remplazo total.

    Vulnerabilidad: Susceptibilidad o fragilidad fsica, econmica, social, ambiental o ins-titucional que tiene una comunidad de ser afectada o de sufrir efectos adversos en caso de que un evento fsico peligroso se presente. Corresponde a la predisposicin a sufrir prdidas o daos de los seres humanos y sus medios de subsistencia, as como de sus sistemas fsicos, sociales, econmicos y de apoyo que pueden ser afectados por eventos fsicos peligrosos.

    1.3 Alcances de la gua

    En esta gua se presentan los procedimientos que a la luz del estado actual del conocimiento y de las capacidades tcnicas y econmicas del pas resultan convenientes para la ejecucin de estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo a escalas detalladas, siguiendo la norma-tividad presentada en el Decreto 1807 de 2014 del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Terri-torio (Estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa en suelos urbanos, de expansin urbana y centros poblados rurales, para la revisin o expedicin de planes de ordenamiento territorial).

    No obstante que lo planteado en esta gua busca reducir los mrgenes de subjetividad mediante evaluaciones objetivas de las variables y el uso de procedimientos basados en conceptos fsicos, la complejidad que involucra la estabilidad de las laderas y su interaccin con las realidades sociales, culturales y econmicas de las personas que en ellas habitan o desarrollan actividades, hace que los estudios de riesgo involucren necesariamente un cierto margen de incertidumbre que es casi imposible de eliminar. Adems, las condiciones de riesgo no son constantes en el tiempo, por lo cual los estudios requieren actualizaciones peridicas que dependen de los cambios naturales o urbansticos que experimenten los municipios.

    La metodologa de evaluacin de riesgo que aqu se plantea se limita exclusivamente a riesgos por movimientos en masa, es decir, se excluyen los procesos metodolgicos para evaluacin de riesgos por inundaciones o avenidas torrenciales. La metodologa propuesta para la evaluacin de la amenaza es de tipo cuantitativo, considerando anlisis probabils-ticos. En relacin con la vulnerabilidad, las metodologas planteadas se refieren fundamen-talmente a la vulnerabilidad fsica de los elementos expuestos. La valoracin del riesgo se hace en funcin de las prdidas anuales esperadas, separando las prdidas de vidas huma-nas y las prdidas econmicas.

    Finalmente, la definicin respecto a la condicin de riesgo mitigable o no mitigable se presenta en funcin de un anlisis de costo-beneficio al comparar las alternativas de no in-tervencin, adoptar acciones de mitigacin directa o realizar reasentamiento de viviendas. No est entre los objetivos de esta gua definir los tipos y caractersticas de las medidas de mitigacin y prevencin del riesgo que se deben adoptar en cada caso.

    De conformidad con las disposiciones contenidas en el Decreto 1807 de 2014, del Mi-nisterio de Vivienda, Ciudad y Territorio, para la revisin de los contenidos a mediano y largo plazo de los planes de ordenamiento territorial o la expedicin de nuevos planes, los estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa deben efectuarse segn el principio de gradualidad de que trata la Ley 1523 de 2012, de acuerdo con dos

  • Generalidades

    [ 21 ]

    C A P T U L O U N O

    Fi gura 1-2. Esquema metodolgico para la elaboracin de estudios bsicos de amenaza y defi nicin de zonas para la elaboracin de estudios detallados.Fuente: Decreto 1807 de 2014.

    escalas de trabajo y condiciones tcnicas especfi cas en los denominados estudios bsicos a escala 1:5000 y estudios detallados a escala 1:2000.

    La elaboracin de estudios bsicos (1:5000) permite la defi nicin de zonas con condi-cin de amenaza y zonas con condicin de riesgo de acuerdo con el esquema metodolgico presentado en la fi gura 1-2, en las cuales ser necesario realizar estudios detallados a escala 1:2000.

    La elaboracin de los estudios detallados comprende las etapas que se presentan en el siguiente esquema metodolgico (fi gura 1-3). En los siguientes numerales de la gua se presenta el proceso metodolgico propuesto para la elaboracin de estudios bsicos y de-tallados.

    Defi nicin del rea de estudioy Generacin de insumos

    AMENAZA BAJA

    Plantear medidas de mitigacin

    no estructurales - planifi cacin territorial

    reas urbanizadas, ocupadas, edifi cadas

    o con elementos del sistema vial, equipamientos e infraestructura de servicios pblicos

    AMENAZA MEDIA

    reas sin ocupar

    propuestas para desarrollo

    AMENAZA ALTA

    reas con Procesos Activos (Inventario de Movimientos

    en Masa)

    ZONIFICACIN DE AMENAZA(Mtodos Determinsticos o Probabilsticos)

    reas en amenaza media

    con posibles cambios de densidad de ocupacin

    o de uso

    ZONIFICACIN DE REAS CON CONDICIN DE AMENAZA

    ZONIFICACIN DE REAS CON CONDICIN DE RIESGO

    Estudios detallados escala 1:2000

    SI

    S

    NO

    NO

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 22 ]

    Fig ura 1-3. Esquema metodolgico para la elaboracin de estudios detallados de amenaza, vulnerabilidad y riesgo. Fuente: Decreto 1807 de 2014.

  • Generalidades

    [ 23 ]

    REA DE ESTUDIO E INFORMACIN BSICA

    CAPTULO DOS

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

  • [ 25 ]

    2. rea de estudio e informacin bsica

    Con base en los requerimientos tcnicos presentados en el Decreto 1807 de 2014, para la elaboracin de los estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo a escalas 1:5000 y 1:2000, se plantean algunas consideracio-nes para la defi nicin del rea de estudio y los insumos bsicos tanto cartogrfi cos como digitales (por ejemplo, Modelo Digital del Terreno, MDT), necesarios para la elaboracin de tales estudios.Los estudios bsicos de amenaza por movimientos en masa a escala 1:5000 se deben realizar en zona urbana, suburbana, periurbana, de expansin y centros poblados, segn lo defi nido por el Plan de Ordenamiento Territorial (POT), la Secretara u Ofi cina de Planeacin municipal y la de gestin del riesgo de la alcalda municipal, de tal modo que respondan a la necesidad de gestin del municipio en aquellas zonas identifi ca-das como de presin urbanstica. Deben tenerse en cuenta las reas de relieve escarpado, montaoso y ondulado, con pendientes iguales o superiores a cinco grados, ms los taludes marginales de cauces, as como las zonas planas que puedan recibir los efectos de los movi-mientos en masa. Adicionalmente, se deben considerar aquellas zonas urbanas y de expan-sin urbana que, con una pendiente inferior a cinco grados hayan presentado problemas de inestabilidad y subsidencia debido a problemas geotcnicos o al desarrollo de actividades antrpicas.

    Las reas con condicin de riesgo se identifi carn a partir del anlisis de las reas zoni-fi cadas como de amenaza alta en los estudios bsicos, con la informacin cartogrfi ca dis-ponible (predial o catastral, entre otras) que permita identifi car la existencia de elementos expuestos, de reas urbanizadas, ocupadas o edifi cadas, as como de aquellas en las que se encuentren edifi caciones indispensables y lneas vitales. Con esta informacin se elabora el mapa con la delimitacin y zonifi cacin de las reas con condicin de riesgo y se establecen los criterios para la caracterizacin y delimitacin de las unidades de anlisis que dependen del fenmeno a estudiar y la priorizacin para la realizacin de los estudios detallados a escala 1:2000 que permitirn categorizar el riesgo.

    Las zonas de amenaza media para las cuales en la revisin o expedicin de un nuevo POT se proponga el cambio de densidad o un cambio en los usos del suelo que pueda ge-nerar o incrementar el riesgo en la zona se consideran como reas en condicin de riesgo.

    Dado que las reas con condiciones de riesgo y amenaza defi nidas a partir de los estu-dios bsicos se deben analizar en estudios detallados a escala 1:2000, cuyo alcance conlleva la aplicacin de modelos determinsticos o matemticos para la evaluacin de amenaza en secciones de anlisis en ladera, adems de la evaluacin de vulnerabilidad y riesgo consi-derando una identifi cacin, localizacin y caracterizacin de los elementos expuestos, es necesario contar con informacin bsica que permita tanto la defi nicin de caractersticas topogrfi cas particulares como la identifi cacin de todos los elementos expuestos en tr-

  • [ 26 ]

    Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    minos catastrales, geogrficos, geomtricos, para las cuantificaciones de daos y prdidas potenciales. Este tipo de informacin se puede obtener a partir de levantamientos topogr-ficos detallados, modelos digitales del terreno y productos de sensores remotos de adecuada resolucin espacial y temporal.

    A continuacin se presentan brevemente algunas recomendaciones y sugerencias re-lacionadas con la generacin de cartografa base y escalas de trabajo; estos lineamientos deben tomarse como gua.

    2.1 Cartografa bsica digital

    Para realizar los estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa que favorezcan el uso de SIG, es indispensable disponer de la cartografa bsica en formato digital, preferiblemente obtenida del Instituto Geogrfico Agustn Codazzi (IGAC).

    En el caso de no contar con esta cartografa ni con el respectivo MDT, se sugiere la toma de fotografas areas para fotorrestitucin y la generacin de la cartografa que contenga los elementos bsicos de la cartografa a dicha escala, segn especificaciones tcnicas definidas por el IGAC. Estas fotografas areas pueden usarse tambin para establecer las condiciones urbansticas actualizadas y para hacer el levantamiento de cartografa temtica (geologa, geomorfologa, entre otros).

    Si el municipio cuenta en su rea urbana con cartografa bsica 1:5000, se elaborar la zonificacin de amenazas por movimientos en masa a esta escala. En aquellos sitios clasifi-cados con condicin de amenaza que estn urbanizados, ocupados o edificados o en los que se encuentren elementos del sistema vial, equipamientos (salud, educacin, otros) e infraes-tructura de servicios pblicos, se evaluar la condicin de riesgo a escala 1:2000 y se deber disponer de perfiles topogrficos detallados en los cuales se identifiquen caractersticas f-sicas propias en la evaluacin de estabilidad de taludes como modelo geolgico-geotcnico, agrietamientos, escalonamientos, agua superficial, entre otros.

    El tamao de los mapas para presentacin tanto a escala 1:5000 como 1:2000 ser de 75 x 50 cm, de acuerdo con las dimensiones de las planchas disponibles en el IGAC.

    A continuacin se referencian algunas normas tcnicas colombianas relacionadas con la obtencin de la cartografa bsica:

    NTC 5204: 2003. Precisin de Redes GeodsicasNTC 5205: 2003. Precisin de Datos EspacialesNTC 4611: 2011. Informacin Geogrfica. Metadato Geogrfico NTC 5043: 2010. Informacin Geogrfica. Conceptos Bsicos de la Calidad de los Datos GeogrficosNTC 5660: 2010. Informacin Geogrfica. Evaluacin de la Calidad Procesos y Medidas. NTC 5661: 2010. Informacin Geogrfica, Mtodo para Catalogacin de Objetos GeogrficosNTC 5662: 2010. Informacin Geogrfica. Especificaciones Tcnicas de Productos GeogrficosNTC 5798: 2011. Informacin Geogrfica. Referencia Espacial por Coordenadas

  • rea de estudio e informacin bsica

    [ 27 ]

    C A P T U L O D O S

    2.1.1 Sistema de referencia

    Los resultados cartogrfi cos que se obtengan o produzcan debern estar referidos al sistema de coordenadas Magna Sirgas, siguiendo los lineamientos del documento IGAC (2004).

    Los mapas se presentarn en un sistema de proyeccin cartesiana (N, E). El plano de proyeccin se defi nir de acuerdo con el origen cartogrfi co que corresponda al rea de estudio, segn la regionalizacin de los parmetros de transformacin del IGAC.

    2.1.1.1 Exactitud posicional

    Los valores de precisin en posicin en tres dimensiones de la cartografa ofi cial a escala 1:2000 se aceptarn con un Error Medio Cuadrtico (EMC) menor de 60 cm para todos los productos. Solo en el 10 % de los casos se aceptar que la posicin de los vectores en el mapa, comparados con los de terreno, exceda el valor de EMC. Debe garantizarse adems la calidad integral de la cartografa fotogramtrica bsica a escala 1:2000.

    2.2 Defi nicin del tamao de las unidades de trabajo y de zonifi cacin

    Cuando se trabaja con informacin espacial, la representacin cartogrfi ca requiere dos conceptos bsicos: la ubicacin en el espacio de los objetos y sus datos o las caractersticas temticas en s mismas que lo defi nen (atributos). La informacin espacial y la informacin temtica asociada confi guran la base para aplicar los SIG.

    Las operaciones en SIG para la zonifi cacin de amenaza por movimientos en masa re-quieren la defi nicin de una unidad de clculo adecuada o tamao de la celda (pixel). Esta unidad de clculo del terreno (UCT) corresponde al dominio referido al territorio con base en el cual se defi ne, calibra y valida un modelo. La defi nicin de su tamao apropiado de-pende de la escala de anlisis. El rea mnima de una UCT, para propsitos de operaciones en un SIG a una escala dada, est relacionada con la resolucin espacial de la cartografa y mapas; es decir, la medida del rea identifi cable ms pequea como una unidad separada discreta.

    Se debe defi nir tambin la unidad de zonifi cacin del terreno (UZT) como la unidad de discretizacin para producir mapas temticos con propsitos de zonifi cacin. La UZT no necesariamente debe tener la misma discretizacin del territorio apropiada para mapas de zonifi cacin; esta ltima puede contener mltiples UCT. El rea mnima de una UZT est relacionada con la resolucin de la informacin de la zonifi cacin que se desee (Calvello et al., 2013).

    Comnmente, con propsito de clculo, se defi ne la UCT como una unidad cuadrada. La dimensin del tamao de esta celda est dada por un factor de escala de 1:1000, siendo entonces siempre el mismo tamao de celda cuadrada en el papel, de 1 x 1 mm. Sin embar-go, este tamao no es apropiado al defi nirse unidades de zonifi cacin en los mapas. Por lo anterior, de acuerdo con la experiencia del Servicio Geolgico Colombiano en la elabora-cin de cartografa temtica de geologa y de geomorfologa, se sugiere que el tamao de la UZT mnima cartografi able sea de 400 m2 en mapas a escala 1:2000 y de 2500 m2 en mapas a escala 1:5000, que correspondera a polgonos aproximados en el papel de 1 x 1 cm.

  • [ 28 ]

    Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    Las UZT mnimas cartografiables aplican para las coberturas temticas; sin embargo, los deslizamientos que tengan reas ms pequeas que las mnimas cartografiables debern representarse en lo posible como polgonos o, en todo caso, por lo menos por un punto (Calvello et al., 2013). A continuacin se relacionan las dimensiones de la UCT adecuadas para las escalas 1:2000 y 1:5000 (tabla 2-1).

    Tabla 2-1. Dimensiones de las Unidades de Clculo del Terreno

    Escala de referencia Dimensiones del pixel elemental - UCT

    Longitud (m) rea (m2)

    1:X X/1000 X2/106

    1:2000 2 4

    1:5000 5 25Fuente: Calvello et al., 2013.

    Para realizar la zonificacin de amenazas y construir la cartografa temtica relacionada con las escalas 1:2000 y 1:5000 se requieren algunos insumos bsicos, tanto de informacin primaria como secundaria. Entre los ms importantes se encuentran la cartografa bsica IGAC a escala 1:2000 o 1:5000, el respectivo MDT (con resolucin de 2 o 5 m, respectiva-mente) y fotografas areas con resoluciones mayores de 10 m.

    2.3 Modelo digital del terreno

    El MDT representa la forma del terreno una vez removidos todos los elementos ajenos a este, como la vegetacin, edificaciones y dems elementos que no forman parte del terreno. Los MDT se realizan usando una amplia variedad de fuentes de datos y mediante la utiliza-cin de tcnicas especializadas, as como el empleo de soluciones tecnolgicas. Informacin detallada sobre la definicin generacin y usos del MDT se puede consultarse en Felicsimo (1992, 1994).

    Los mtodos para la generacin de los modelos digitales de elevacin se pueden dividir en dos grupos:

    2.3.1 Mtodos directos

    Se obtienen a partir de mediciones directas sobre el terreno real, como son: Levantamientos topogrficos con estacin total o con GPS. Altmetros transportados desde una plataforma area como el radar o lser.

    2.3.2 Mtodos indirectos

    Se utilizan archivos digitales elaborados previamente, como los siguientes: Curvas de nivel y puntos de altura de la cartografa topogrfica realizada mediante

    procesos convencionales de conversin automtica.

  • rea de estudio e informacin bsica

    [ 29 ]

    C A P T U L O D O S

    Restitucin fotogramtrica numrica, analtica y digital (procesos fotogramtricos).

    2.4 Sensores remotos

    La utilidad de los sensores remotos en la zonifi cacin de riesgo por movimientos en masa es transversal al desarrollo de todas las etapas de anlisis: amenaza, vulnerabilidad y riesgo. Actualmente, se dispone de un gran nmero de documentos tcnicos y acadmicos relacio-nados con el uso de sensores remotos en los levantamientos temticos, por lo que basados en la escala de trabajo se puede recomendar la obtencin de informacin con resolucin espacial mayor de 15 metros, con sensores como los que se relacionan en la tabla 2-2.

    Tabla 2-2. Relacin de algunos sensores remotos y su resolucin espacial de detalle

    SENSOR RESOLUCIN ESPACIAL MULTIESPECTRAL (m)

    RESOLUCIN ESPACIAL PANCROMTICA (m)

    Aster 15 Landsat 6 15 Landsat 7 15 Fotografas areas 15 , 10 , 5 , 2 15 , 10 , 5 , 2 Spot 4 10 Spot 5 5 o 2,5 Ikonos 3,2 0,82 Quickbird 2,44 0,61 RapidEye 5 Worldview 1 0,5 Worldview 2 2 0,5 GeoEye 1 1,64 0,41 Eros A 1,9 Eros B 0,7 Fasat Charlie 5,8 1,45 Kompsat 2 4,0 1,0 Kompsat 3 2,8 0,7

  • ANLISIS DE AMENAZACAPTULO TRES

  • ANLISIS DE AMENAZACAPTULO TRES

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 32 ]

  • [ 33 ]

    3. Anlisis de amenaza

    En este captulo se describen los aspectos metodolgicos propuestos para elaborar la zonifi cacin de amenaza por movimientos en masa, segn lo dispuesto en el Decreto 1807 de 2014. La zonifi cacin de amenaza en los estudios bsicos se realiza a escala 1:5000 con base en anlisis determinsticos, mientras que para los estudios de detalle se realiza a escala 1:2000, aplicando anlisis probabilsticos. Para efectuar los estudios de amenaza se requiere la cartografa bsica del rea de anlisis a escala 1:5000 y a partir de ella se genera la cartografa temtica, correspondiente a cartografa geolgica en unidades de geologa para ingeniera, la carto-grafa geomorfolgica en cuanto a elementos geomorfolgicos y la cartografa de cobertura y uso del suelo. Adems, se debe hacer un inventario de movimientos en masa y un registro histrico de estos (catlogo).

    Tanto el catlogo como el inventario de los movimientos en masa permiten identifi car las caractersticas de los eventos, su distribucin espacial y temporal y su relacin con los factores detonantes. La intervencin antrpica se considera en los anlisis a partir de la informacin de cobertura y uso del suelo y de los mismos levantamientos de cartografa bsica, donde deben quedar identifi cados los cortes de terreno, taludes, rellenos y dems accidentes del terreno que intervienen en la estabilidad.

    A partir de los temas descritos se establece un modelo geolgico-geotcnico en el que se requiere, como actividad adicional, efectuar una exploracin geotcnica bsica que permita caracterizar geomecnicamente los materiales del subsuelo y efectuar un anlisis determi-nstico de estabilidad, que para el caso de taludes en suelos se hace por medio de un modelo de talud infi nito y para el caso de taludes en roca, mediante modelos convencionales de estabilidad de macizos rocosos, segn lo establezca el experto.

    Para el primer caso se cuenta, entonces, con una distribucin espacial de los espesores de suelo y de sus caractersticas mecnicas, adems de una posicin del nivel fretico y de una aceleracin ssmica, con lo cual se procede a calcular, por mtodos de equilibrio lmite, los factores de seguridad en diferentes celdas o columnas de suelo, para hallar as su dis-tribucin espacial. Con este procedimiento, el factor de seguridad es el dato discriminante para establecer las categoras de amenaza. Para taludes en roca, la zonifi cacin de amenaza se basa en el mtodo SMR (Romana, 1985), que tiene en cuenta las caractersticas geom-tricas del talud, las caractersticas estructurales del macizo y las propiedades mecnicas de las rocas.

    Las reas de amenaza alta defi nidas en los estudios bsicos en los que se identifi quen elementos expuestos, reas urbanizadas ocupadas o edifi cadas, as como aquellas en las que se encuentren edifi caciones indispensables y lneas vitales, se consideran reas en condicin de riesgo y se priorizan para llevar a cabo estudios detallados. Por su parte, las zonas des-

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 34 ]

    ocupadas categorizadas como de amenazas media y alta, y clasificadas como suelo urbano, de expansin urbana o centro poblado rural, se consideran zonas con condicin de amena-za y tambin se deben evaluar en estudios detallados.

    La cartografa relacionada con los temas de geologa para ingeniera y elementos geo-morfolgicos en los estudios de zonificacin de amenaza por movimientos en masa detalla-dos es la misma que la generada en los estudios bsicos, pero con un nfasis especial en la elaboracin de columnas estratigrficas que permitan a partir de un modelo geolgico-geo-tcnico y perfiles de anlisis para unidades de ladera (definidos por el experto en aquellos sectores clasificados con condicin de amenaza o riesgo), calcular la probabilidad de falla para deslizamientos superficiales, profundos o cadas de roca segn corresponda. Este tipo de anlisis permite considerar la incertidumbre en los parmetros de resistencia del terreno y la probabilidad de ocurrencia de los factores detonantes, es decir, la ejecucin de anlisis de estabilidad probabilsticos.

    La zonificacin de la amenaza obtenida en los estudios de detalle debe contener, ade-ms de la probabilidad de falla de los taludes, la caracterizacin del proceso amenazante en materia de ubicacin, clasificacin del tipo de movimiento, material, magnitud, distancia de viaje, velocidad e intensidad, datos bsicos para llevar a cabo los anlisis cuantitativos de vulnerabilidad y riesgo.

    3.1 Estudios bsicos de amenaza por movimientos en masa, escala 1:5000

    Para la elaboracin de los estudios bsicos, el Decreto 1807 de 2014 define el rea de Estudio, la cual se describe en esta gua en el captulo 2; los insumos en trminos de cartografa base y de inventario de procesos morfodinmicos. Por el proceso metodolgico que se plantea en esta gua, tales insumos forman parte de los factores condicionantes de la amenaza. Finalmente, el decreto define el Alcance del anlisis de amenaza en lo relaciona-do con la integracin de las variables que inciden en la ocurrencia, tanto actual como futura de los procesos de inestabilidad, considerando como agentes detonantes el agua, el sismo y los factores antrpicos, y plantea que como mnimo se debe hacer alguno de los siguientes tipos de anlisis: estadsticos, determinsticos o probabilsticos.

    En esta gua se consideran los agentes detonantes agua y sismo, mientras que los facto-res antrpicos se incluyen en forma implcita o condicionante en la topografa y en la cober-tura y uso del suelo. En cuanto a los mtodos de anlisis, se considera que el ms apropiado es el determinstico, teniendo en cuenta el tamao relativamente pequeo de los municipios que se van a zonificar, y ese es el mtodo que se describe en esta gua para la escala 1:5000.

    En la figura 3-1 se presenta un diagrama conceptual de las actividades que se deben efectuar para zonificar la amenaza.

    3.1.1 Factores condicionantes

    Estos factores comprenden geologa para ingeniera, geomorfologa de elementos geomor-folgicos y cobertura y uso del suelo. Para elaborar la zonificacin se debe contar con la cartografa bsica, el modelo digital del terreno y los sensores remotos (fotografas areas, ortofotos, imgenes de satlite, entre otros) disponibles, todos a la escala adecuada, segn las caractersticas descritas en el captulo 2.

  • Anlisis de amenaza

    [ 35 ]

    C A P T U L O T R E S

    F igura 3-1. Zonifi cacin bsica de amenaza por movimientos en masa a escala 1:5000.

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 36 ]

    3.1.1.1 Geologa para ingeniera

    De acuerdo con la gua metodolgica para elaboracin de mapas de geologa para ingenie-ra del Servicio Geolgico Colombiano un mapa de geologa para ingeniera es un tipo de mapa geolgico que muestra informacin sobre la distribucin y propiedades fsicas y mecnicas de las rocas y los suelos, el agua subterrnea, las caractersticas del relieve y los procesos geodinmicos actuales, que son considerados los componentes bsicos del am-biente geolgico, de suma importancia en estudios de geologa aplicada a la ingeniera (documento en preparacin).

    Los mapas de geologa para ingeniera se pueden elaborar a partir de las Unidades de Geologa para Ingeniera (UGI), que son el insumo ms importante desde el punto de vista de homogeneizacin de las caractersticas ingenieriles de los materiales del rea de estudio. Las UGI permiten diferenciar tres aspectos fundamentales para obtener los modelos que permitan realizar los anlisis de estabilidad: 1) diferenciar los materiales aflorantes entre suelos y rocas, 2) definir los espesores de suelo o las caractersticas estructurales del macizo rocoso, y 3) caracterizar los materiales de acuerdo con sus propiedades mecnicas.

    Las etapas bsicas generales para la generacin de esta cartografa son la recopilacin de informacin secundaria relacionada, la definicin del marco geolgico y estructural re-gional, la delimitacin y caracterizacin de las unidades, as como la elaboracin del mapa a partir de la cartografa bsica, el modelo digital de elevacin y los sensores remotos.

    Es importante hacer una completa recopilacin de informacin secundaria relacionada que contemple la cartografa geolgica existente en entidades como el SGC, universidades, corporaciones autnomas regionales, alcaldas municipales, entre otras, con el propsito de establecer, para el casco urbano y los alrededores, un ambiente geolgico, y describir un marco geolgico y estructural de manera regional.

    En cuanto a informacin ms detallada, se debe indagar en las alcaldas, empresas pri-vadas, curaduras urbanas, universidades, etc., sobre la existencia de informacin geotc-nica en el rea de estudio o en zonas aledaas; esto permitir contar con ms informacin para definir las etapas de exploracin del subsuelo que se describen posteriormente, las cuales apoyarn los procesos de zonificacin de UGI.

    Unidades de Geologa para Ingeniera (UGI)

    Las UGI referidas en esta gua corresponden a zonas delimitadas teniendo en cuenta que re-presenten alto grado de homogeneidad con respecto a las propiedades geotcnicas bsicas, cumpliendo con las caractersticas de rea y espesores mnimos cartografiables, de acuerdo con la escala de trabajo y con base en la definicin de unidades litoestratigrficas. Se clasifi-can como rocas o suelos a partir de cuatro grandes grupos:

    Rocas. Suelos residuales y saprolitos. Suelos transportados en cualquier ambiente (depsitos aluviales, de ladera o coluvia-

    les, costeros, volcnicos, elicos y glaciares). Suelos antrpicos. Como base para la generacin de las UGI, se propone clasificar los materiales de acuer-

    do con su origen (tabla 3-1), donde se modific a partir de las unidades geolgicas superfi-ciales propuestas por Hermeln (1985) y Salazar (1995).

  • Anlisis de amenaza

    [ 37 ]

    C A P T U L O T R E S

    Tabla 3-1. Unidades Geolgicas de Ingeniera segn su origen

    ORIGEN DE LA UGI TIPO DE UGI

    Derivadas de roca In situRoca inalteradaSaprolitoSuelo residual

    Depsitos aluviales

    Aluviones recientes o de lecho de roLlanuras aluvialesAbanicos o conos aluvialesTerrazas aluvialesDepsitos fl uviotorrenciales

    Depsitos lacustres y paludales Planicie lacustrina, artesa lagunar, plano anegadizo

    Depsitos de ladera, de vertiente o coluviales

    ColuvionesTalusFlujos (de lodo, tierra y de escombros)Derrubios de pendiente

    Depsitos costeros Deltas, barras, playas, etc.

    Depsitos volcnicos

    TefrasSurgesFlujos de piroclastosIgnimbritasFlujos de lodos volcnicosLaharesCenizas Coladas de lava

    Depsitos elicosDunas, medanosLoessCenizas volcnicas

    Depsitos glaciaresMorrenas y tillitasFluvioglaciares, valle glaciar, abanicos de lavado

    Depsitos antrpicosRellenos sanitarios o de basurasRellenos de excavacionesEscombreras o botaderos

    Fuente: Hermeln, 1985, y Salazar,1995.

    Criterios para la defi nicin preliminar de las UGI

    Homogeneidad y escala

    De acuerdo con lo descrito en el captulo 2, la UZT mnima cartografi able est defi nida por la escala de trabajo; por tanto, la UGI mnima cartografi able en mapas a escala 1:2000 ser de 400 m2, mientras que para mapas a escala 1:5000 ser de 2500 m2. Las unidades tambin se deben delimitar teniendo en cuenta la escala vertical; es decir, el espesor de los materiales defi ne la delimitacin de la unidad. Para cartografa geolgica a escala 1:5000, el espesor es de 5 m, y para la escala 1:2000, es de 2 m.

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 38 ]

    La definicin de cada unidad tanto en roca como en suelo, segn la escala de trabajo, debe tener en cuenta que representen alto grado de homogeneidad con respecto a las pro-piedades geotcnicas bsicas, cumpliendo con las caractersticas de rea y espesores mni-mos cartografiables.

    Origen y litologa

    Se debe hacer una identificacin preliminar de la unidad con base en su origen (tabla 3-1), que se complementar posteriormente de acuerdo con sus caractersticas litoestratigrficas, esto es, la caracterizacin litolgica (composicin y estructura) de las sucesiones estratigrficas.

    Esta clasificacin preliminar permite diferenciar entre rocas y suelos, y estos ltimos diferenciados entre transportados, residuales o antrpicos. Adems, es importante plasmar en la leyenda de cada UGI el material que la subyace y suprayace, y sus caractersticas geo-tcnicas bsicas.

    Nomenclatura

    Una vez establecidas las posibles UGI, identificadas preliminarmente por el origen y la lito-loga, se define la nomenclatura asociada, la cual se ajusta de acuerdo con la caracterizacin de los materiales en la actividad de comprobacin de campo.

    El sistema de nomenclatura propuesto es el siguiente: La primera letra, en mayscula, indica si es roca (R) o suelo (S). Si es roca (R), la segunda letra, en minscula, indica su calidad, segn sus caractersti-

    cas de resistencia cualitativa, grado de meteorizacin y el diaclasamiento, entre otras, la cual se ajustar segn la caracterizacin realizada cuantitativamente, que se deno-mina muy dura (md), dura (d), intermedia (i), blanda (b) y muy blanda (mb).

    Si es suelo (S), la segunda letra indicar el origen: transportado (t), residual (r) o an-trpico (a).

    La tercera letra indica el tamao del grano predominante o la textura del material. Se pueden agregar al nombre otras letras que indiquen las caractersticas geotcnicas

    del material.En el anexo A-1 se presentan algunos ejemplos de nomenclatura para las UGI, segn es-

    tudios de caso realizados por el Servicio Geolgico Colombiano (2012, 2013) en ambientes geolgicos sedimentarios y volcnicos.

    Delimitacin de las UGI preliminares en la cartografa bsica

    Las unidades de terreno delimitadas y caracterizadas, que son la base de la definicin de las UGI, deben demarcarse preliminarmente con base en la clasificacin del terreno en unidades geomorfolgicas con apoyo de la cartografa bsica, el MDT, las fotografas areas y dems imgenes remotas disponibles en el rea de estudio.

    Para la descripcin de las unidades en campo se deben describir en forma separada los atributos del material y los atributos de la masa, independientemente de que se trate de suelos o rocas.

    La caracterizacin comprende el levantamiento de datos estratigrficos y datos que inciden en el comportamiento mecnico de los materiales, caracterizacin sobre litologa

  • Anlisis de amenaza

    [ 39 ]

    C A P T U L O T R E S

    y rasgos estructurales relacionados con diaclasas, fallas y otros atributos semejantes, as como la descripcin de secuencias estratigrfi cas en afl oramientos y defi nicin de puntos de muestreo de roca y suelo. Se complementa esta informacin de campo con la informacin de exploracin del subsuelo y ensayos de laboratorio.

    A rengln seguido se presenta una lista de las propiedades ndice descriptivas que se deben obtener en el trabajo de campo, tanto de las unidades de suelo como de las de roca (tabla 3-2).

    Tabla 3-2. Caracterizacin de las unidades de suelo y roca, con nfasis en geologa para ingeniera

    MATERIAL GEOLGICO PROPIEDADES(DESCRIPCIN DE CAMPO)

    ROCA

    Masa Rocosa

    Rasgos estructuralesPerfi l de meteorizacinDiscontinuidadesResistencia de masaPermeabilidad secundariaGnesisLitologaColor

    Material Rocoso

    Grado de meteorizacinResistenciaTextura fbricaTamao y forma del grano

    SUELO

    Masa de suelo

    Gnesis Textura y composicinPerfi l del sueloHumedad naturalPermeabilidad cualitativa Estructuras

    Material de suelo

    Clastos

    TipoColorFormaRedondezOrientacinGrado de meteorizacin

    Matriz

    ColorGranulometraPlasticidadResistencia

    Suelos Finos Resistencia no drenada (consistencia)

    Suelos Gruesos

    Densidad relativa de los suelos (compacidad)Forma de los granosRedondez de los granosOrientacin de los granos

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 40 ]

    Unidades de roca

    Para la descripcin y caracterizacin de las unidades de roca en cartografa geolgica con fines de ingeniera, se debe diligenciar en campo el formato para caracterizacin de macizo rocoso que se incluye en el anexo A-2. ste contiene todas las clases referidas a cada uno de los parmetros relacionados en l, con el fin de sealar al profesional que realiza el trabajo de campo las pruebas indicativas para la clasificacin de los materiales.

    El levantamiento de las discontinuidades permite definir las familias y su orientacin con respecto a la direccin del talud, as como el espaciamiento, persistencia, abertura, ru-gosidad y resistencia de las paredes, que determinan en un macizo rocoso su comporta-miento ante cargas y cortes o excavaciones; por tanto, los tipos de discontinuidades que se pueden diferenciar en un afloramiento rocoso incluyen las diaclasas, planos de estratifica-cin, laminacin, foliacin, fallas, diques y superficies de contacto entre rocas sedimenta-rias y metamrficas o gneas.

    La caracterizacin geomecnica de macizos rocosos se puede hacer con base en los sistemas de clasificacin de macizos, tales como el RMR propuesto por Bieniawski (1973) y la modificacin de este que propuso Romana (1985) denominada el SMR, el ndice de Resistencia Geolgica (GSI, por su sigla en ingls) propuesto por Hoek y Brown (1997) o el valor de Q de Barton et al. (1974). En esta gua se sigue el mtodo del SMR.

    Unidades de suelo

    Se definen como suelos aquellos materiales sueltos o inconsolidados, compuestos de una mezcla de materia orgnica, fragmentos de roca, arcilla y minerales, producto de la descom-posicin in situ del material rocoso o de sedimentos transportados por diferentes medios. Se consideran materiales que se pueden excavar fcilmente por mtodos manuales y se cla-sifican como suelos residuales (horizonte VI del perfil de meteorizacin de Dearman, 1995) y transportados (depsitos de gravedad-coluvial, aluviales, glaciares y elicos, entre otros). Para la descripcin de los suelos se sugiere usar el formato de campo que se presenta en los anexos A-3.1 y A-3.2.

    Hidrogeologa

    En el Decreto 1807 de 2014 se contempla la hidrogeologa del rea de estudio, tanto para es-tudios bsicos como para estudios detallados. En esta gua, los aspectos hidrogeolgicos se centran en la obtencin de los niveles freticos como detonantes de movimientos en masa; sin embargo, es importante establecer un anlisis cualitativo en las reas de anlisis de las condiciones de permeabilidad de las unidades litoestratigrficas que se definen.

    Para cada sitio en particular, la relacin frecuencia de ocurrencia vs. magnitud de la lluvia determina la frecuencia de ocurrencia de los deslizamientos y, en cierta medida, su magnitud, por su efecto detonante. Desde el punto de vista hidrogeolgico, para estimar la relacin existente entre la generacin de movimientos de masa y la lluvia en un sitio particular resulta necesario considerar factores como la magnitud y frecuencia de la pre-cipitacin, las caractersticas del suelo superficial (textura, porosidad, cobertura vegetal, uso, etc.), la magnitud y variabilidad de la infiltracin, el contenido de humedad del medio

  • Anlisis de amenaza

    [ 41 ]

    C A P T U L O T R E S

    poroso (suelo), la variacin del nivel fretico y la tipologa del movimiento, segn las carac-tersticas intrnsecas del suelo objeto de anlisis.

    Dado que en el mbito de la ingeniera el concepto de hidrogeologa est relacionado con el fl ujo de agua subterrnea en los estratos profundos del suelo, vale la pena aclarar que en la presente gua el uso de este trmino est ms relacionado con la estimacin de la posicin del nivel fretico medio y su variabilidad en un ao tpico para la localidad de inters, presumiendo que la precipitacin que se infi ltra en el suelo es la principal causa de la fl uctuacin del nivel fretico, pues no se consideran procesos de recarga regional, fl ujo subterrneo ni interacciones con los cauces. Con este enfoque se estimar la profundidad del nivel fretico, tanto dentro del anlisis bsico a escala 1:5000 como en el anlisis de la amenaza al deslizamiento a escala 1:2000, correspondiente a los estudios detallados.

    En los macizos de roca el fl ujo de agua est concentrado preferencialmente en las dia-clasas abiertas, y las cabezas hidrulicas generadas dependen de la intercomunicacin que existe entre las discontinuidades. Es muy comn la ocurrencia de fallas, como consecuencia de altas cabezas que operan como cuas hidrulicas. El evaluador debe verifi car en campo las posibles fuentes de recarga que generen presiones de agua sobre el macizo.

    Mapas de UGI

    Un mapa de UGI debe contener la leyenda de cada una de las unidades identifi cadas en cuanto a sus caractersticas litoestratigrfi cas y las propiedades fsicas y mecnicas obtenidas a partir del levantamiento en campo. Para la descripcin de las propiedades es clave contar con la informacin bsica contenida en los formatos de los anexos A-2, A-3.1 y A-3.2.

    Es muy importante destacar que el mapa de UGI, preparado inicialmente en ofi cina, debe tener verifi cacin y ajustes de campo.

    3.1.1.2 Geomorfologa

    En atencin a las escalas de trabajo propuestas, se requiere un mapa geomorfolgico deta-llado en lo referente a elementos geomorfolgicos del rea de estudio, los cuales se conside-ran un insumo primordial para la homogeneizacin de las unidades con caractersticas de comportamiento geomecnico similar, junto con el mapa de geologa para ingeniera.

    El elemento geomorfolgico corresponde al mximo nivel de detalle de una unidad geomorfolgica, defi nida por los rasgos de relieve, por la morfometra detallada del terre-no y por los microrrelieves asociados con una caracterstica litolgica con base en anlisis detallados (Carvajal, 2012). Para la construccin del mapa de elementos geomorfolgicos a escala 1:5000 o 1:2000, se recomienda seguir la gua presentada por el SGC (Carvajal, 2012), cuyos aspectos ms relevantes se describirn brevemente en este documento. El objetivo fundamental se centra en identifi car y caracterizar las geoformas desde los siguientes pun-tos de vista: morfognesis, morfologa, morfometra y morfodinmica.

    Las etapas bsicas generales que se plantean para la generacin de esta cartografa te-mtica corresponden a las descritas en el numeral anterior, en cuanto a las actividades ini-ciales como recopilacin y anlisis de la informacin asociada al tema y el reconocimiento preliminar de campo, con las cuales se busca familiarizarse con las geoformas y el ambiente geomorfolgico presentes en el rea de estudio.

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 42 ]

    Nomenclatura

    Una vez establecidos el ambiente morfogentico del rea de estudio y los posibles elementos geomorfolgicos presentes, se define la nomenclatura asociada, la cual se ajustar de acuer-do con la caracterizacin de los elementos en campo. El sistema propuesto es el siguiente:

    La primera letra, en mayscula, indica el origen de la geoforma: morfoestructural (S), volcnico (V), denudacional (D), fluvial (F), marino-costero (M), glacial (G), elico (E), krstico (K), antropognico (A).

    A partir de la segunda letra, en minscula, se indican caractersticas particulares del elemento, rasgo o proceso geomorfolgico.

    En el formato del anexo A-4 se presentan ejemplos de nomenclatura de elementos geo-morfolgicos, segn algunos estudios de caso realizados por el Servicio Geolgico Colom-biano (2014) en ambientes sedimentarios y volcnicos, en los que se ha adoptado el sistema de clasificacin morfogentica del International Institute for Aerospace Survey and Earth Science (ITC). Otros ejemplos pueden encontrarse en Carvajal (2012).

    Fotointerpretacin

    Al igual que para las UGI, en las planchas que contienen la cartografa bsica se definen los polgonos que identifican los elementos geomorfolgicos, con base en los sensores remotos disponibles en el rea de estudio y en el mapa hipsomtrico generado a partir del MDT, definindose las alturas relativas (ndice de relieve) y la pendiente del terreno, informacin importante para ir delimitando las reas de terreno que presentan formas y caractersticas homogneas.

    De acuerdo con las caractersticas que definen los elementos geomorfolgicos en cuanto a morfognesis, morfologa y morfometra, se propone caracterizarlos a par-tir de diferentes aspectos, los cuales se relacionan en el formato propuesto por el SGC (anexo A-5).

    Mapa de elementos geomorfolgicos

    Definidos los elementos geomorfolgicos, se obtienen los respectivos mapas con la nomen-clatura y leyenda asociadas a cada una de las unidades, segn la fotointerpretacin y la in-formacin recopilada en campo, en cada uno de los formatos. Este mapa debe complemen-tarse con la informacin del catlogo e inventario de movimientos en masa que se describe en el numeral siguiente, pues dicha informacin es parte de las expresiones morfodinmi-cas del rea de estudio.

    3.1.1.3 Catlogo e inventario de movimientos en masa

    Para establecer aquellos movimientos en masa que afectaron o afectan a la zona de estudio, se consolida el catlogo histrico municipal de procesos de inestabilidad o se hace un regis-tro de los actuales mediante informacin levantada en campo y con el uso de imgenes de sensores remotos de resolucin adecuada.

  • Anlisis de amenaza

    [ 43 ]

    C A P T U L O T R E S

    El Servicio Geolgico Colombiano cuenta con el Sistema de Informacin de Movi-mientos en Masa (Simma), el cual dispone de una base de datos de movimientos en masa ocurridos en el territorio nacional desde 1917. En esta base de datos hay dos niveles de informacin: catlogo histrico e inventario de movimientos en masa. El catlogo histrico contiene fecha de reporte y del evento, localizacin geogrfi ca, clasifi cacin del movimiento y daos, informacin cuya fuente son los medios de comunicacin y los entes territoriales de gestin de riesgo. En el inventario de movimientos en masa hay informacin tcnica levantada en campo sobre movimientos en masa, en la cual se incluyen adems datos rela-cionados con el tipo y actividad del movimiento en masa, su morfometra, material involu-crado, causas, daos, entre otros.

    Catlogo de movimientos en masa

    La informacin que se proporciona en el catlogo histrico es fundamental en la zonifi ca-cin de amenazas por movimientos en masa, ya que junto con el inventario de movimientos de masa constituye la principal cobertura de informacin con fi nes de calibracin y valida-cin de los resultados.

    Para recopilar esta informacin se acude a las entidades locales, regionales o nacionales que registran o atienden las emergencias o realizan visitas tcnicas asociadas a la inestabi-lidad de laderas, como Bomberos, Defensa Civil, Ofi cina de Gestin del Riesgo del muni-cipio, Ofi cina de Planeacin municipal, corporacin autnoma regional, Crepad, goberna-cin, SINA, SGC-Simma, o a reportes en peridicos, entre otros.

    Si bien el catlogo no es detallado en cuanto a la descripcin tcnica del evento (tipo de movimiento, material involucrado, actividad y morfometra), aporta una valiosa informa-cin histrica para los fi nes de calibracin y validacin de la zonifi cacin de amenazas por movimientos en masa. Hay que hacer una cuidadosa interpretacin de los datos en cuanto a localizacin, causas y efectos, debido a las limitaciones de las fuentes consultadas.

    Inventario de movimientos en masa

    El inventario de movimientos en masa se debe generar a partir del levantamiento en campo de procesos de inestabilidad, usando el formato presentado en el anexo A-6, adoptado por el Proyecto Multinacional Andino Geociencias para las Comunidades Andinas (PMA-GCA) (2007) y ajustado por el SGC con base en la experiencia de los ltimos aos. Los conceptos relacionados con este tema estn descritos en la publicacin del PMA-GCA (2007).

    Como se ha mencionado, adems de la informacin levantada en campo se puede hacer uso de sensores remotos para complementar el inventario e incluso para establecer la tem-poralidad de los eventos.

    A causa de la escala de trabajo y la metodologa por aplicar en la zonifi cacin de ame-nazas por movimientos en masa, todos los movimientos se deben caracterizar con el res-pectivo formato y llevar a la plataforma del Simma del SGC, para lo cual se deben cumplir los siguientes requerimientos: completitud del formato, tres fotos del movimiento caracte-rizado esquemas en planta y en perfi l que indiquen los elementos expuestos, la localizacin geogrfi ca y el norte. Las afectaciones y daos causados son un insumo importante en la caracterizacin del movimiento en masa.

  • Gua metodolgica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

    [ 44 ]

    Mapa de catlogo, inventario de movimientos en masa e informe

    En el mapa de elementos geomorfolgicos se incluyen los movimientos en masa inventa-riados diferenciados, de acuerdo con el tipo de mecanismo. Dicho mapa, segn Verstappen y Van Zuidam (1992), constituye un mapa pragmtico en el que se presentan de manera sencilla los principales procesos activos sobre la zona de estudio, en forma de polgonos, a los cuales se les asocia un cdigo alfanumrico de enlace con la base de datos.

    En el mapa de elementos geomorfolgicos se incluye adems la informacin provenien-te del catlogo histrico una vez hechos un anlisis y una depuracin de la base de datos, en la que las convenciones utilizadas deben simbolizar el tipo o mecanismo de falla interpreta-do del reporte del movimiento.

    El informe debe contener el anlisis estadstico de los datos de inventario y catlogo de movimientos en masa y su relacin con las unidades de geologa para ingeniera, donde se presentan los tipos de mecanismos de movimientos en masa, la recurrencia, los factores detonantes, la influencia de la cobertura y el uso, la pendiente del terreno y las dems causas que puedan estar asociadas a la inestabilidad de las laderas en el rea de estudio.

    Gracias a esto, se podr definir el tipo de anlisis de estabilidad que se debe efectuar en la zonificacin bsica y detallada de amenaza por movimientos en masa.

    3.1.1.4 Cobertura y uso del suelo

    Los mapas de cobertura y uso del terreno se elaborarn de acuerdo con la metodologa Co-rinne Land Cover, adaptada para Colombia por el Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales de Colombia (Ideam) (2010).

    El alcance de la informacin de cobertura y uso del suelo est relacionado con la es-timacin del denominado nmero de curva (CN, por su sigla en ingls), del mtodo llu-via-escorrenta del Servicio de Conservacin de Suelos (SCS) de Estados Unidos, el cual se ha incorporado a la presente gua para estimar el aporte de la lluvia en trminos de nivel fretico, lmina o altura de agua, al considerar la lluvia como un detonante de movimientos en masa; para tal fin se ha tenido en cuenta el efecto del componente de las abstracciones. En materia de cobertura y uso del suelo se debern valorar los aspectos antrpicos relevan-tes en la zonificacin de amenaza por movimientos en masa,