INSTRUMENTACION A NIVEL LOCAL PARA LA EVALUACIÓN AUTOMÁTICA Y EMISIÓN DE ALERTAS: EL CASO DE MANIZALES

Omar Darío Cardona A. IC PhD.

Instituto de Estudios Ambientales - IDEAINGENIAR Consultores

Segundo Foro Multisectorial sobre el papel de las TIC para el manejo de desastres

Casos de estudio sobre la aplicación e implementación de sistemas de

monitoreo multi-amenaza

Risk Intelligence

INSTITUTO DE ESTUDIOS AMBIENTALES

Diferentes desastres como incendios, terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos han ocurrido en la ciudad…

MANIZALES, UNA CIUDAD DE DESAFIOS

RED METEOROLOGICA E HIDROMETEOROLÓGICARepública

de Colombia

Departamento

de Caldas

FUNCIONAMIENTO DE LA RED

ESQUEMA DE UNA ESTACIÓN METEOROLÓGICA TIPO CON LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN Y RESPALDO

Variables medidas:

Temperatura del aire

Precipitación

Velocidad del viento

Dirección del Viento

Radiación solar

Humedad relativa

Evapotranspiración

Presión Barométrica

POSGRADOS

2002

ESTACIONES METEOROLÓGICAS QUE COMPONÍAN LA RED

EMAS

1997

INGEOMINAS

2003LA NUBIA

2003EL CARMEN

2005

YARUMOS

2004

BOSQUES DEL NORTE

2006

ARANJUEZ

2006

LA PALMA

2006

HOSPITAL DE CALDAS

2007RECINTO

2007-2010

MILÁN - PLANTA NIZA

2009

ALCÁZARES

2010

CHEC - URIBE

2011

ESQUEMA DE UNA ESTACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA TIPO CON LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN Y RESPALDO

Variables medidas:

Temperatura del aire

Precipitación

Nivel

Caudal

ESTACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA DE LA RED

ESTACIÓN QUEBRADA PALOGRANDE - RUTA 30

2008

Q= 2.935*H1.578

FUNCIONAMIENTO DEL SAT MANIZALES

ESTACIONES DE MONITOREO QUE SE INCORPORARON A LA RED

Punto 4

El Mirador

Finca La Paz

ESTACIÓN DE ALARMA SONORA

En la ciudad de Manizales existen tres sistemas de alerta temprana sobre las cuencas de las quebrada Manizales, Olivares y El Guamo, y cada una de ellas se encuentra instrumentada con:

• 2 Estaciones meteorológicas(8 variables atmosféricas)

• 2 Estaciones hidrometeorológicas (lluvia, temperatura y nivel)

• 2 Estaciones de alarma sonora(Sirena industrial y mensaje devoz pregrabado)

Red de Estaciones SAT Manizales

Sistema de Alerta Temprana por Inundación

REPORTE LLUVIA DIARIA RED SAT MANIZALES

REPORTES LLUVIA DIARIA Y NIVELES RED SAT MANIZALESPARA LAS CUENCAS MANIZALES, OLIVARES Y EL GUAMO

UMBRALES DE ALERTA TEMPRANA POR DESLIZAMIENTOSEN MANIZALES (2003-2010)

Nivel de alerta Rango

Alerta amarilla 200 mm <= A25 < 300 mm

Alerta naranja 300 mm <= A25 < 400 mm

Alerta roja A25 >= 400 mm

Oct-2003 Nov-2006Nov-2005

Nov-2007 May-2008Dic-2007

Nov-2008 Oct-2010Nov-2009

A25 (Indicador de lluvia antecedente de 25 días):Es la lluvia acumulada que se registró en losúltimos 25 días; medida en mm. (ref.: TERLIEN,M.T.J. Modelling spatial and temporal variations inrainfall-triggered landslides. ITC. Publicationnumber 32. 1996.).

El indicador de lluvia antecedente de 25 días alcanzó su máximo valor en laprimera semana de diciembre de 2008 en lo que lleva de funcionamiento laRed (663 mm – 231% por encima del umbral de los 200 mm).

16

ABRIL 19 DE 2017

Barrios afectados:Alto PersiaBajo PersiaGonzálezLa IsabelaAranjuez

Camilo TorresLos CedrosEl Aguacate Ruta 30

INDICADOR A25 COMO BASE PARA ACTIVAR ALERTAS TEMPRANAS POR DESLIZAMIENTOS

Fuente: descargados de la web

INVENTARIO DE MOVIMIENTOS EN MASA

POR ZONAS

RED DE ESTACIONES Y POLIGONOS DE THIESSEN

21

UMBRALES DE

LLUVIA

ACUMULADA EN

25 DÍAS,

DETONANTES DE

DESLIZAMIENTOS

EN MANIZALES

Horas: 00:00:00 - 23:59:59 Fecha: 18 de 2017ABRIL

ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:

según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

García y Correa (2015)

ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN

LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS

Enea

Q. San LuisRuta 30

El Carmen

Ingeominas

La Palma

EMAS

Bosquesdel Norte

Yarumos

Posgrados

Hospitalde Caldas

Horas: 00:00:00 - 05:00:00 Fecha: 19 de 2017ABRIL

ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:

según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

García y Correa (2015)

ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN

LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS

Enea

Q. San LuisRuta 30

El Carmen

Ingeominas

La Palma

EMAS

Bosquesdel Norte

Yarumos

Posgrados

Hospitalde Caldas

Horas: 00:00:00 - 23:59:59 Fecha: 19 de 2017ABRIL

ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:

según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

García y Correa (2015)

ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN

LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS

Enea

Q. San LuisRuta 30

El Carmen

Ingeominas

La Palma

EMAS

Bosquesdel Norte

Yarumos

Posgrados

Hospitalde Caldas

Horas: 00:00:00 - 23:59:59 Fecha: 20 de 2017ABRIL

ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:

según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

Terlien (1996)

ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:

según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de

García y Correa (2015)

ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN

LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS

Enea

Q. San LuisRuta 30

El Carmen

Ingeominas

La Palma

EMAS

Bosquesdel Norte

Yarumos

Posgrados

Hospitalde Caldas

CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES

Mapa de Manizales en Google Maps con la ubicación de las estaciones

que componen la Red Hidrometeorológica de Manizales

CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES

Website: idea.manizales.unal.edu.co/index.php/estado-tiempo-manizales

CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES

Gráficos últimas 24 horasPor variable

CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES

Indicadores precipitación

Microzonificación sísmica

Mapas de coeficientes de diseño

Coeficiente Fa

Microzonificación sísmica

Mapas de coeficientes de diseño

Coeficiente Fv

32

33

Evaluación Automática de Daños Post-terremoto

Sistema de Información

Sísmica de Manizales

Laboratorio de

Instrumentación Sísmica

Automática

Integra un acelerómetro para el

registro en tiempo real del

movimiento fuerte.

Calcula el daño en todas las

edificaciones de la ciudad tras la

ocurrencia de un sismo.

Genera de manera automática mapas

de distribución del daño y reportes

que son enviados a usuarios

específicos via e-mail y SMS.

Red de acelerógrafos de Manizales

Instrumentación

Kinemetrics ETNA

ITEC SMA

REFTEK SMA

Acelerómetro Sistema de validacióndel registro

Cálculo de la intensidad de movimiento fuerte

Shakemaps

Reporte 1

Cálculo de daños

Mapas de resultados

Reporte 2

Evaluación Automatica de Daños Post-terremoto

INSTRUMENTACIÓN, MONITOREO Y SISTEMAS DE ALERTA TEMPRANA

Movimiento sísmico

en superficie

Mapas de sacudida (Shakemaps)

Movimiento sísmico

en superficie

Tras la ocurrencia y registro de un sismo real

Estación de referencia

Respuesta en cualquier punto de la ciudad

Superficie

Roca

Exposición

Base de datos de edificaciones

Exposición

Base de datos de edificaciones

Exposición

Base de datos de edificaciones

Exposición

Base de datos de edificaciones

Vulnerabilidad

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 100 200 300 400

Pér

did

a re

lati

va

Aceleración espectral (cm/s2)

Valor esperado Desviación estándar

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 500 1000 1500 2000

Pér

did

a re

lati

va

Aceleración espectral (cm/s2)

Valor esperado Desviación estándar

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Pér

did

a re

lati

va

Aceleración espectral (cm/s2)

Valor esperado Desviación estándar

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 200 400 600 800 1000

Pér

did

a re

lati

va

Aceleración espectral (cm/s2)

Valor esperado Desviación estándar

Evaluación del daño

Evaluación del daño

genera los siguientes resultados:

Mapa de la Relación Media de Daño

Mapa de la probabilidad de colapso de las edificaciones

Mapa de número probable de víctimas mortales

Mapa de número probable de heridos

Mapa del número probable de atrapados

Red de acelerógrafos

Comunicación

Notificación a usuarios

E-mail

Almacenamiento en Servidor

FTP

SMS

SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –

LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA

SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –

LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA

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SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –

LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA

SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –

LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA

¡Todo esto ocurre en menos de tres minutos tras la

ocurrencia del terremoto!

GRACIAS