Estimación cuantitativa y cualitativa del riesgo de inundación

Presentación del tema: "Estimación cuantitativa y cualitativa del riesgo de inundación"— Transcripción de la presentación:

1 Estimación cuantitativa y cualitativa del riesgo de inundación
Estimación cuantitativa y cualitativa del riesgo de inundación. Una mirada desde la Gestión del Riesgo Blanca Adriana Botero Hernández. Universidad de Medellín. Barranquilla, Octubre 1, 2 y 3 de 2014 GICAMH (Grupo de Investigaciones en Calidad del Agua y Modelación Hídrica)

2 Principales desastres ocurridos en Colombia
Resumen de desastres por eventos naturales más importantes Fuente Comisión Económica para América Latina y el Caribe (Cepal) Valoración de daños y pérdidas. Ola invernal en Colombia, Bogotá: Misión BID - Cepal.

3 Estadísticas. Ola Invernal 2010-2011
Fuente Comisión Económica para América Latina y el Caribe (Cepal) Valoración de daños y pérdidas. Ola invernal en Colombia, Bogotá: Misión BID - Cepal.

4 “El concepto de daños engloba los efectos que tiene el desastre sobre activos físicos de la sociedad y su acervo de capital económico. El valor total de los daños comprende activos de los hogares, así como la afectación a los productivos. El total de daños en esta valoración alcanza 11,2 billones de pesos equivalentes a millones de dólares.” Fuente Comisión Económica para América Latina y el Caribe (Cepal) Valoración de daños y pérdidas. Ola invernal en Colombia, Bogotá: Misión BID - Cepal.

5 Normativa Colombia Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres. El Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de desastres, en adelante, y para efectos de la presente ley, sistema nacional, es el conjunto de entidades públicas, privadas y comunitarias, de políticas, normas, procesos, recursos, planes, estrategias, instrumentos, mecanismos, así como la información atinente a la temática, que se aplica de manera organizada para garantizar la gestión del riesgo en el país Plan nacional de gestión del riesgo: hoja de ruta para la gestión del riesgo en Colombia ( ) Ley abril 2012

6 Ley 1523 de 2012 Reducción del riesgo Manejo de desastres Conocimiento
Reglamenta la gestión del riesgo desde 3 aspectos: Reducción del riesgo Manejo de desastres Conocimiento Ordena la elaboración de los planes departamentales y municipales de gestión del riesgo Ordena la elaboración del PNGRD (plan nacional del gestión del riesgo de desastres)

7 Instancias de coordinación del Sistema Nacional de Gestión de Riesgos de desastres
Consejo Nacional para la Gestión del Riesgo Fondo Nacional de Gestión del Riesgo Dependencia o entidad de gestión del riesgo Dptal Unidad Nacional para la gestión del riesgo Comité Nacional para el conocimiento del riesgo Comité Nacional para el manejo de desastres Consejos Departamentales para la Gestión del Riesgo Comité Dptal de conocimiento del riesgo Comité Deptal para la reducción del riesgo Comité Deptal para el manejo del riesgo Consejos Municipales para la Gestión del Riesgo Comité Mpal de conocimiento del riesgo Comité Mpal para la reducción del riesgo Comité Mpal para el manejo del riesgo Consejos Distritales Comité Dstr de conciemitno del riesgo Comité Distr para la reducción del riesgo Comité Distri para el manejo del riesgo Comité Nacional para la reducción del riesgo Dependencia o entidad Mpal de gestión del riesgo Dependencia o entidad Distr. de gestión del riesgo Decreto ley 4147 de 2011

8 CONTEXTUALIZACIÓN RIESGO Interpretación Incorrecta
Interpretación Correcta Cuantificación errónea Cuantificación Acertada Decisiones Incorrectas Decisiones Correctas Aumento de pérdidas cuando ocurre el desastre Disminución de pérdidas cuando ocurre el desastre

9 Conceptos Amenaza: Peligro latente de que un evento físico de origen natural, o causado, o inducido por la acción humana de manera accidental, se presente con una severidad suficiente para causar pérdida de vidas, lesiones u otros impactos en la salud, así como también daños y pérdidas en los bienes, la infraestructura, los medios de sustento, la prestación de servicios y los recursos ambientales. (SNGR) Probabilidad de que ocurra un fenómeno potencialmente dañino dentro de un área y periodo de tiempo dado. (ISSMGE TC32 - Technical Committee on Risk Assessment and Management 2004). FRECUENCIA un evento físico MAGNITUD Vulnerabilidad: Susceptibilidad o fragilidad física, económica, social, ambiental o institucional que tiene una comunidad de ser afectada o de sufrir efectos adversos en caso de que un evento físico peligroso se presente. Corresponde a la predisposición a sufrir pérdidas o daños de los seres humanos y sus medios de subsistencia, así como de sus sistemas físicos, sociales, económicos y de apoyo que pueden ser afectados por eventos físicos peligrosos. (SNGR). Grado de pérdida de un elemento o conjunto de elementos expuestos como resultado de un fenómeno potencialmente dañino. (ISSMGE TC32 - Technical Committee on Risk Assessment and Management 2004) EXPOSICIÓN elemento o conjunto de elementos expuestos SUSCEPTIBILIDAD

10 Factores a partir de los cuales se origina la vulnerabilidad (Cardona y Barbat, 2000)
Fragilidad Física: Condición de susceptibilidad que tiene el asentamiento, de ser afectado por estar en el área de influencia y condiciones físicas de la construcción. Vulnerabilidad Falta de resiliencia: Limitaciones de acceso a los recursos y capacidad de respuesta para absorber el impacto Fragilidad Social: Predisposición que surge como resultado del nivel de marginalidad y segregación social

11 Conceptos Desastre: Es el resultado que se desencadena de la manifestación de uno o varios eventos naturales o antropogénicos no intencionales que al encontrar condiciones propicias de vulnerabilidad en las personas, los bienes, la infraestructura, los medios de subsistencia, la prestación de servicios o los recursos ambientales, causa daños o pérdidas humanas, materiales, económicas o ambientales, generando una alteración intensa, grave y extendida en las condiciones normales de funcionamiento de la sociedad, que exige del Estado y del sistema nacional ejecutar acciones de respuesta a la emergencia, rehabilitación y reconstrucción. (SNGR) MANIFESTACIÓN DE LA AMENAZA EN CONDICIONES DE VULNERABILIDAD Riesgo de desastres: Corresponde a los daños o pérdidas potenciales que pueden presentarse debido a los eventos físicos peligrosos de origen natural, socionatural, tecnológico, biosanitario o humano no intencional, en un período de tiempo específico y que son determinados por la vulnerabilidad de los elementos expuestos; por consiguiente, el riesgo de desastres se deriva de la combinación de la amenaza y la vulnerabilidad. DAÑOS O PÉRDIDAS POTENCIALES AMENAZA VULNERABILIDAD Análisis y evaluación del riesgo: Implica la consideración de las causas y fuentes del riesgo, sus consecuencias y la probabilidad de que dichas consecuencias puedan ocurrir. Es el modelo mediante el cual se relaciona la amenaza y la vulnerabilidad de los elementos expuestos, con el fin de determinar los posibles efectos sociales, económicos y ambientales y sus probabilidades. Se estima el valor de los daños y las pérdidas potenciales, y se compara con criterios de seguridad establecidos, con el propósito de definir tipos de intervención y alcance de la reducción del riesgo y preparación para la respuesta y recuperación. MODELO MEDIANTE EL CUAL SE RELACIONA LA AMENAZA CON LA VULNERABILIDAD PARA DETERMINAR LAS PÉRDIDAS POTENCIALES Y DAÑOS

12 Metodologías para el análisis y evaluación del riesgo
Modelo para la combinación de Amenza con vulnerabilidad Depende de: -Factores a considerar en la amenaza: (velocidad del flujo, tiempo al pico, niveles) -Vulnerabilidades a considerar (física, social, económica, resiliencia…) -Formas de cuantificación de pérdidas…económicas, por número de vidas, de bienes… -Formas de representación de las vulnerabilidades y de la cuantificación de las pérdidas. Valores absolutos, niveles (alto, bajo), probabilidad de pérdidas…. + Modelo de estimación del Riesgo

13 Estimación Cualitativa
Califica el riesgo por medio de: -Valores numéricos dentro de un rango, relacionados con características de la vulnerabilidad y de la amenaza -Descriptores como alto, medio o bajo, relacionados con características de la vulnerabilidad y de la amenaza -Permiten considerar de manera mas directa los factores de la vulnerabilidad social, resiliencia… Permite la toma de decisiones a un nivel mas macro, desde el punto de vista de los entes planificadores, el uso del territorio, las políticas sociales, educativas… Son modelos menos complejos (pero no necesariamente sencillos) desde el punto de vista matemático

14 Amenaza (Cualitativa)
EVALUACIÓN DE LOS COMPONENTES métodos de teoría de conjuntos difusos, redes neuronales y determinación de índices o indicadores relativos. METODOLOGÍA GENERAL ASIGNACIÓN DE RANGOS DE INTENSIDAD PRODUCTO FINAL NIVELES DE AMENAZA

15 Amenaza (Cualitativa). Ejemplo
METODOLOGÍA PROPUESTA POR EL SNGRD. Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

16 Amenaza (Cualitativa). Ejemplo
A=I+F+T METODOLOGÍA PROPUESTA POR EL SNGRD. Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

17 Amenaza (Cualitativa). Ejemplo
Amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa, avenidas torrenciales e inundaciones en el Valle de Aburrá. Formulación de Propuestas de gestión del riesgo. Fuente:AMVA,2009

18 Amenaza (Cualitativa)
En los cuales los componentes se evalúan subjetivamente por expertos y se asignan rangos de intensidad para llegar a niveles de amenaza con criterios netamente subjetivos dados por la experiencia. Se vale de métodos de teoría de conjuntos difusos, redes neuronales y determinación de índices o indicadores relativos. Evaluación de las amenazas por inundaciones, vulnerabilidad y riesgo de la cabecera municipal y evaluación de amenazas por inundaciones en el suelo rural del municipio de la Apartada. Departamento de Córdoba Fuente:AMVA,2009

19 Vulnerabilidad (cualitativa)
Definición de variables a considerar (fisicas, sociales, institucionales, resiliencia Funciones de transformación y valoración en una misma escala a partir de variables diferentes METODOLOGÍA GENERAL Indicadores que describan en la zona de estudio estas variables Definición de la vulnerabilidad en función de los indicadores

20 Ejemplo. Funciones para estandarizar los valores de los descriptores de Fragilidad Social. Ejemplo Urban Seismic Risk Evaluation: A Holistic Approach. Carreño, et al 2007 Fuente: Carreño, et al 2007

21 . Funciones para estandarizar los valores de los descriptores de Riesgo Físico. Ejemplo Urban Seismic Risk Evaluation: A Holistic Approach. Carreño, et al 2007 En la aplicación, según el sismo escogido, se estima cada descriptor de riesgo físico. Fuente: Carreño, et al 2007

22 Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR
Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR. Guia metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Tomado de: Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

23 Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR
Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR. Guia metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Tomado de: Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

24 Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR
Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR. Guia metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Tomado de: Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

25 Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR
Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR. Guia metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Tomado de: Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

26 Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR
Ejemplo. Metodología propuesta en el SNGR. Guia metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Tomado de: Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

27 Ejemplos metodología de evaluación de la vulnerabilidad
Ejemplos metodología de evaluación de la vulnerabilidad. Estudio del AMVA Var. De Dim. Física Var. Dim. Instituc Exposición (E) Var. Dim. Social V1, V2, ..V12 Fragilidad Socio Ambiental (FS-A) Var. Dim. Cultural Capacidad de Rpta y Rec.(CR) Var. Dim. Econom Vulnerabilidad

28 Riesgo (cualitativo) Combina la amenaza y la vulnerabilidad cualitativas mediante una matriz de riesgo. Estableciendo niveles para cada combinación posible. Se expresa en niveles calificados ej: alto, medio, bajo o en índices R1, R2, R3, o en valores de 0 a 10 o a 100. Siempre junto a un mapa de riesgo debe ir asociado la explicación del mismo. ¿Qué significa un nivel de riesgo R1?, ¿que significa un nivel de riesgo alto?

29 Riesgo (Cualitativo). Metodología propuesta en el SNGR
Riesgo (Cualitativo). . Metodología propuesta en el SNGR. Guia metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Tomado de: Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo

30 Ejemplos Matriz cualitativa para definición de Riesgo. Estudio del AMVA

31 Evaluación de las amenazas por inundaciones, vulnerabilidad y riesgo de la cabecera municipal y evaluación de amenzas por inundaciones en el suelo rural del municipio de la apretada. Departamento de Cordoba AMVA 2009

32 Estimación Cuantitativa
Da un valor numérico que puede ser: -Probabilidad de daños en una zona por un evento determinado. (daños a estructuras, muertes, o en general porcentaje de daños) -Pérdida económica total si se presenta un evento determinado en una zona determinada -Índice de riesgo. Valor numérico entre un rango determinado que permite comparar varias zonas Permite la toma de decisiones a un nivel mas detallado….si se invierten 100 $ en reducción del riesgo en cuanto se reduce el riesgo Son modelos complejos desde el punto de vista matemático y hay múltiples metodologías….los modelos mas desarrollados se encuentran en riesgo sísmico

33 Amenaza Cuantitativa Mapas de niveles, velocidades asociados a un período de retorno. (ambas o en su defecto una sola variable) Análisis de frecuencia de caudales máximos Modelación hidráulica Los métodos dependen de: la naturaleza de la inundación, los datos disponibles, los recursos para el análisis Modelación hidrológica Modelación hidráulica Regionalización de caudales o parámetros para la modelación Hidrológica La calidad de la evaluación puede variar dependiendo del método. Se recomienda examinar varias fuentes de datos y métodos de estimación. Modelación hidráulica Estimación a partir de Índices geomorfométricos. Análisis de frecuencia de niveles Fuente: WMO 955, 2006

34 Tesis Doctoral. Sergio Salazar
Tesis Doctoral. Sergio Salazar. Metodología para el análisis y la reducción del riesgo de inundaciones: aplicación en la Rambla del Poyo (Valencia) usando medidas de “retención de agua en el territorio” Estudio hidrológico e hidráulico de la cuenca del rio san Eugenio y actualización del inventario de viviendas ubicadas sobre el tramo urbano del rio

35 Vulnerabilidad cuantitativa
Daño o pérdidas expresadas como cantidad ($, numero de viviendas afectadas, numero de personas afectadas, numero de personas fallecidas, valor de la pérdida ambiental…) Tiene mayor desarrollo la valoración económica del daño a los elementos expuestos. Susceptibilidad expresada en funciones de daño o pérdidas. funciones altura daño (stage-damage functions o depth damage functions las cuales relacionan la profundidad con el daño de los efectos en riesgo.

36 Vulnerabilidad D. Dutta et al. / Journal of Hydrology 277 (2003) 24–49

37 Daños - Probabilidad Cada probabilidad está asociada con un nivel y de cada nivel se puede obtener el % de daño. Por lo tanto se podrá tener una curva daño probabilidad de excedencia Tesis Doctoral. Sergio Salazar. Metodología para el análisis y la reducción del riesgo de inundaciones: aplicación en la Rambla del Poyo (Valencia) usando medidasde “retención de agua en el territorio”

38 Riesgo cuantitativo D(h): Daño para un nivel h h: nivel del agua
f(h): función de densidad de probabilidad hD: Umbral de daño Curva Daño‐Probabilidad de excedencia (tomada de Meyer et al., 2009).

39 Modelo matemático para inundaciones
Probabilidad de fallo de las estructuras de protección. función de densidad de probabilidad de la inundación Función que describe el daño en función de las características de la inundación Fuente: Dawson et al 2011

40 Fuente: Dawson et al 2011

41 Tesis Doctoral. Sergio Salazar
Tesis Doctoral. Sergio Salazar. Metodología para el análisis y la reducción del riesgo de inundaciones: aplicación en la Rambla del Poyo (Valencia) usando medidasde “retención de agua en el territorio”

42 Tesis Doctoral. Sergio Salazar
Tesis Doctoral. Sergio Salazar. Metodología para el análisis y la reducción del riesgo de inundaciones: aplicación en la Rambla del Poyo (Valencia) usando medidas de “retención de agua en el territorio”

43 Cualitativas Cuantitativas
Requerimientos de información para amenaza menor. Mayor subjetividad Vulnerabilidad basada en matrices de calificación con alto grado de subjetividad Modelo de riesgo basado en matriz de calificación con alto grado de subjetividad Escala Macro para la toma de decisiones a nivel de ocupación del territorio Relación difusa entra la inversión y la reducción del riesgo Cuantitativas Requerimiento de información para amenaza mayor. Menor subjetividad Vulnerabilidad basada en modelos económicos y de relación característica de daño. Construcción a a partir de información Modelo de riesgo matemático. Sin subjetividad. Con incertidumbre asociada a la cuantificación de la amenaza y de la vulnerabilidad. Expresable Escala micro y meso para la toma de decisiones y de inversión Relación clara entre la inversión y la reducción del riesgo

44 Hacia donde orientar los estudios de riesgo de Inundación
Mayor inversión privada y pública en estudios e investigación de la amenaza y la vulnerabilidad Estimación cualitativa del riesgo Estimación cuantitativa del riesgo -Mayores posibilidades de patrocinar la inversión en Gestión del riesgo. Y de trasnferencia -Relación directa entre lo invertido y el resultado en reducción del riesgo -Decisiones específicas sobre Gestión del Riesgo Genera Zonificación de Amenazas Escala Macro Permite: zonificación para la toma de decisiones generales sobre ocupación del territorio

45 Esfuerzos para estimación cuantitativa
-Topografía de mejor resolución. Algunos intentos con los DEMs disponibles. A partir de geomorfometría pero es necesario niveles en estaciones de aforo. (Metodología implementada en Pérez, 2014) -Inversión para el desarrollo de curvas profundidad daño propias para nuestras regiones vulnerables -Definición por parte de las autoridades municipales y ambientales del objetivo a cumplir con el mapa de riesgo solicitado. -Inversión en investigación en casos concretos en Colombia y propuesta de metodologías validadas al gobierno

46 Referencias D. Duttaa, S. Herathb, y K.mMusiakec. A mathematical model for flood loss estimation. Journal of Hydrology 277 (2003) 24–49. Comisión Económica para América Latina y el Caribe (Cepal) Valoración de daños y pérdidas. Ola invernal en Colombia, Bogotá: Misión BID - Cepal. Amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa, avenidas torrenciales e inundaciones en el Valle de Aburrá. Formulación de Propuestas de gestión del riesgo. Universidad nacional de Colombia sede Medellín para alcaldía de Medellín, Corantioquia, Área metropolitana. ISSMGE TC32 - Technical Committee on Risk Assessment and Management Glossary of Risk Assessment Terms – Version 1, July 2004. Ley sistema Nacional de Gestión del Riesgo. Ministerio del Interior. 2012 Evaluación de las amenazas por inundaciones, vulnerabilidad y riesgo de la cabecera municipal y evaluación de amenazas por inundaciones en el suelo rural del municipio de la Apartada. Departamento de Córdoba. Universidad Eafit, CVS,2013 Cardona, O. D. and Barbat, A. H.: 2000, The Seismic Risk and its Prevention (in Spanish),Calidad Siderúrgica, Madrid, Spain. Urban Seismic Risk Evaluation: A Holistic Approach. Natural Hazards (2007) 40:137–172. MARTHA-LILIANA CARREÑO, OMAR D. CARDONA y ALEXH. BARBAT Estudio hidrológico e hidráulico de la cuenca del rio san Eugenio y actualización del inventario de viviendas ubicadas sobre el tramo urbano del rio. Universidad Nacional sede Manizales

47 Referencias SNGR. Guía metodológica para la elaboración de Planes Departamentales para la Gestión del Riesgo Meyer, V. Scheuer, S y Haase, D. A multi criteria approach for flood risk mapping exemplified at the Mulde river, Germany, Nat. Hazards, Tesis Doctoral. Sergio Salazar. Metodología para el análisis y la reducción del riesgo de inundaciones: aplicación en la Rambla del Poyo (Valencia) usando medidas de “retención de agua en el territorio” Universidad Politécnica de Valencia Tesis de Maestría. Estimación de zonas de inundación por medio de descriptores gemorfomètricos derivados de DEMs. Gabriel Pérez, Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. Facultad de Minas. Assessing the effectiveness of non-structural flood management measures in theThames Estuary under conditions of socio-economic and environmental changeRichard J. Dawson, Tom Ball, Jonathan Werritty, Alan Werritty, Jim W. Hall, Nicolas. Global Environmental Change 21 (2011) 628–646 Roche.

48 Gracias por su atención