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CUADERNO TÉCNICO N° 02
MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
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DIRECCIÓN NACIONAL DE PREVENCIÓN DNP
UNIDAD DE ESTUDIOS Y EVALUACIÓN DE RIESGOS UEER
MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES CUADERNO TÉCNICO N° 02
EDICIÓN 2011
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Catalogación realizada por la Biblioteca del Instituto Nacional de Defensa Civil.
Perú. Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI). Manual de Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales / Perú. Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI). Lima: INDECI. Dirección Nacional de Prevención, 2011. (Cuaderno técnico Nº 2). 81 p.; tab. ilus.
RIESGO - INUNDACIONES - ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD - MEDICIÓN DE RIESGO - VULNERABILIDAD SOCIAL - ADMINISTRACIÓN DE DESASTRES - AMENAZA - PLANES DE EMERGENCIA - PERÚ Descriptores VCD del CRID
(INDECI/PER/11.03) Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2011-04335 Manual de Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales. (Cuaderno técnico Nº 2) Publicado por el Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI) Dirección Nacional de Prevención (DNP) Unidad de Estudios y Evaluación de Riesgos (UEER) © INDECI, 2011. Calle Ricardo Angulo Ramírez N° 694 - Urb. Córpac, San Isidro, Perú. Teléfono: (511) 225-9898 Correo electrónico:
[email protected] Página Web: www.indeci.gob.pe Equipo Técnico :
Ing. Alberto Bisbal Sanz Director Nacional de Prevención Arq. María Mercedes de Guadalupe Masana García Jefe de la Unidad de Estudios y Evaluación de Riesgos Ing. Met. Rafael Campos Cruzado Responsable Ing. Juber Ruiz Pahuacho Ing. César Rojas Esteves Ing. Mario Valenzuela Ramírez Ing. Lourdes Gómez Bolívar Ing. Ángel Montesinos Echenique Ing. Lionel Corrales Grispo Ing. José Estrada Tuero Econ. Marycruz Flores Vila Lic. Fátima Castillo Carrillo Bach. Econ. José Rodríguez Ayala Tec. Met. Ramón Bardalez Villacorta Tec. Met. José Luis Quispe Agüero Tec. Met. Carlos Tito Sulca
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Impreso en Lima, Perú, marzo de 2011. Litigraf EIRL. Mariscal La Heras Nº 675 – Lince. Telefax 265-0090 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cualquier parte de este documento podrá reproducirse siempre y cuando se reconozca la fuente y la información no se utilice con fines comerciales.
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MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
CONTENIDO
PRESENTACION ..........................................................................................................................
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INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................................
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OBJETIVOS Y ALCANCE
............................................................................................................
9
DESCRIPCION DEL AREA GEOGRAFICA DE ESTUDIO ............................................................
9
CAPITULO I: IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL PELIGRO ANTE INUNDACIÓN FLUVIAL .......................................................................................................................................... 1. Descripción: ............................................................................................................................. 1.1. Tipos .............................................................................................................................. 1.1.1. Según su duración ................................................................................................. 1.1.2. Según su origen ...................................................................................................... 1.2. Criterios para la determinación del Nivel o Grado de peligrosidad ................................ 1.2.1. Criterios Recomendados para Determinar el grado de Peligrosidad..................... 1.3. Criterios Recomendados para determinar el Nivel de Intensidad o Magnitud de la Inundación ..................................................................................................................... 1.4. Criterios Recomendados para la Evaluación de la Frecuencia, recurrencia o período de retorno de la inundación ................................................................................................ 1.5. Determinación del Nivel de Peligrosidad ....................................................................... 1.5.1. Elaboración de Mapas de Peligro por Inundaciones Fluviales ............................. 1.5.1.1. Leyenda y Formato Recomendado para la Elaboración de Mapas de Peligro por Inundaciones Fluviales ........................................................ 1.5.1.2. Formato de los mapas ............................................................................. 1.6. Metodología de la Obtención de la Variable ................................................................... 1.7. Determinaciòn del Escenario Posible .............................................................................
11 11 12 12 12 13 13 13 15 16 16 24 24 27 30
31
2. Pasos para el análisis de vulnerabilidades ............................................................................. 2.1. Identificación de los Elementos Potencialmente Vulnerables ......................................... 2.2. Identificación de los tipos de vulnerabilidad ....................................................................
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CAPITULO II: ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD ANTE PELIGROS POR INUNDACIONES FLUVIALES ...................................................................................................................................
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32 33 35 38 40 42 44 47 49 51
CAPITULO III: ESTIMACIÓN DEL RIESGO POR INUNDACIONES FLUVIALES, PROBABILIDAD DE AFECTACIÓN Y RECOMENDACIONES ..................................................................................
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3. Estimación del riesgo ............................................................................................................. 3.1. Cuadro Matriz del Riesgo ................................................................................................. 3.2. Mapa de riesgos por Inundaciones Fluviales .................................................................. 3.2.1. Zonificación territorial del riesgo por inundaciones fluviales ................................. 3.3. Probabilidad de Afectación .............................................................................................. 3.4. Recomendaciones ante Inundaciones Fluviales ............................................................ 3.4.1. Medidas estructurales ............................................................................................. 3.4.2. Medidas no estructurales ......................................................................................
53 54 55 56 57 59 59 59
CAPÍTULO IV: ELABORACIÓN DEL INFORME .............................................................................
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4. Del Informe de Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales ..................................... 4.1 Estructura del Informe ......................................................................................................
61 61
BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................................................................
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ANEXOS ........................................................................................................................................
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2.3. Identificación y Análisis de los Indicadores para la Determinación del Grado de Vulnerabilidad ................................................................................................................. 2.3.1. Vulnerabilidad Física .............................................................................................. 2.3.2. Vulnerabilidad Ambiental – Ecológica ................................................................... 2.3.3. Vulnerabilidad Económica ...................................................................................... 2.3.4. Vulnerabilidad Social ............................................................................................... 2.3.5. Vulnerabilidad Educativa ........................................................................................ 2.3.6. Vulnerabilidad Política e Institucional ..................................................................... 2.3.7. Vulnerabilidad Cultural e Ideológica ...................................................................... 2.3.8. Vulnerabilidad Científica y Tecnológica ................................................................. 2.4. Ponderación y Estratificación de la vulnerabilidad total ..................................................
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PRESENTACIÓN
Los impactos socios económicos y ambientales de los desastres son crecientes, reduciendo las capacidades de sostenibilidad y desarrollo. Con la finalidad de contribuir a prevenir o mitigar los impactos que puedan ocasionar los desastres a la población, su patrimonio y al ambiente, se ha elaborado el presente manual, que constituye una de las herramientas para la Gestión del Riesgo de Desastre, aporte técnico que servirá de instrumento de consulta a fin de evaluar los riesgos ante inundaciones fluviales de diferentes ámbitos jurisdiccionales de nuestro país. Este material pretende desarrollar con algún detalle la Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales, que se presentan en nuestro medio, y es de particular importancia mencionar que los contenidos expuestos son el resultado de importantes contribuciones de investigadores y profesionales de instituciones nacionales como SENAMHI, INGEMMET, IGP, CONIDA, Ministerio de Comercio y Turismo, Ministerio de Educación, Ministerio de la Producción, Ministerio de la Vivienda, Ministerio de la Mujer y Desarrollo, Gobierno Regional del Callao, Gobierno Regional de Lima, Municipalidades del Rímac, Chaclacayo, y la Universidad Ricardo Palma; que mediante un Seminario Taller, ejecutado en sus instalaciones en el mes de Diciembre de 2008, se sumaron a los esfuerzos para el desarrollo de este manual. La elaboración, organización, compilación, edición y publicación de este compendio estuvo bajo la responsabilidad de un equipo técnico de la Dirección Nacional de Prevención. La Jefatura desea expresar el reconocimiento a todas y cada una de las Instituciones públicas y privadas, participantes de esta publicación y cada uno de los Científicos, Técnicos y Docentes, que con gran profesionalismo, entusiasmo e interés participaron en las diferentes convocatorias para hacer realidad este trabajo.
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Luis F. Palomino Rodríguez JEFE DE INDECI
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INTRODUCCIÓN
La Elaboración de este tipo de documento, “Manual de Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales”, responde a la necesidad de profundizar los criterios de estimación del riesgo ante peligros más frecuentes en el territorio nacional; aportando así, una mayor objetividad en los estudios de estimación del riesgo. El pasar de la simple identificación del peligro a un análisis básico de sus condiciones, nos permitirá obtener no solo un mapa del nivel de peligrosidad; sino también, un análisis de las vulnerabilidades mediante la identificación y caracterización de los elementos que se encuentran expuestos, en una determinada área geográfica, a los efectos desfavorables de la inundación fluvial, lo cual nos permitirá también obtener un mapa de las vulnerabilidades. Tanto el mapa del nivel de peligrosidad como el de vulnerabilidades se elaboran sobre el territorio que tiene la probabilidad de afectación. El nivel de riesgo resultante de la función entre el nivel de peligrosidad y las vulnerabilidades nos permitirá elaborar no solo un mapa de riesgos sino llegar a la zonificación del riesgo el cual, servirá como base para el ordenamiento y/o reordenamiento territorial, de las distintas circunscripciones administrativas del estado. El objetivo del presente manual, constituye una herramienta práctica para los profesionales que realizarán la Estimación del Riesgo y una guía que orientará la elaboración de los respectivos Informes; con la finalidad de contribuir a prevenir o mitigar los impactos que puedan ocasionar los peligros a la población, su patrimonio y al ambiente. Dicho documento, que puede adaptarse a las características físicas y socio económicas de cada una de las regiones de nuestro país, se inicia con la presentación, introducción, objetivos y alcances del presente manual. Contiene cuatro capítulos: el primero, detalla procedimientos técnicos para la identificación y caracterización del peligro ante inundación fluvial; el segundo, muestra la metodología y procedimiento para el análisis de las vulnerabilidades; el tercero, indica la metodología y procedimiento de la Estimación del Riesgo; y, finalmente, en el cuarto capítulo, se detalla las tres fases para la elaboración del Informe correspondiente. Complementa, la bibliografía de consulta básica y los respectivos anexos.
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Finalmente, se debe expresar el reconocimiento a los responsables del Área de Prevención de las Direcciones Regionales de Defensa Civil y las principales Instituciones Científicas y Tecnológicas del país, por sus observaciones y sugerencias al “Manual de Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales”, así como a las personas o funcionarios de la Institución quienes proporcionaron sus valiosos aportes.
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OBJETIVOS
Objetivo General Dotar a los especialistas de una herramienta metodológica que contenga los criterios mínimos para la Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales, así como su adecuada representación cartográfica.
Objetivos Específicos ? Estandarizar los criterios para la elaboración del estudio del peligro y
vulnerabilidades dentro de la Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales. ? Facilitar a los diferentes usuarios una fuente de información que permita
mejorar la planificación del territorio y reducir los riesgos por Inundaciones Fluviales.
ALCANCE El presente documento, está dirigido a profesionales, investigadores, organizaciones públicas y privadas, que se dedican, ya sea directa o indirectamente, al estudio de las Estimación del Riesgo ante Inundaciones Fluviales en el Perú.
DESCRIPCIÓN DEL ÁREA GEOGRÁFICA DE ESTUDIO Información Básica El grupo de profesionales designados, antes de realizar el trabajo de campo, debe obtener la información básica de la zona geográfica y su entorno donde va a realizar la Estimación del Riesgo, como son:
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a) La ubicación geográfica, coordenadas geográficas y georeferenciadas.
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b) Características físicas: precipitación, temperatura, aspectos geológicos, geomorfológicos e hidrogeológicos, que pueden obtenerse de las instituciones especializadas, tales como el SENAMHI, IGP, INGEMMET, INRENA, entre otras. c) La data que sustenta el desarrollo histórico de un peligro determinado. d) Ocurrencia de peligros recurrentes en el área de estudio o lugares cercanos, la intensidad, magnitud, área afectada, daños causados, pérdidas (viviendas, tierras de cultivo, red vial, etc.). Teniendo como posible fuente al Sistema Nacional de Información para la Prevención y Atención de Desastres –SINPAD– a cargo del INDECI y otras instituciones. e) Mapas cartográficos, cartas topográficas y fotografías aéreas o satelitales.
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f) Características socioeconómicas: instituciones públicas y privadas con el nombre de sus representantes (Municipalidad, Comisaría, Parroquia o Capilla, Centros de Salud y Educativos, ONGs, etc.), población total, nivel de educación, ingreso y actividad económica, entre otros.
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CAPÍTULO I
Identificación y Caracterización del Peligro ante Inundación Fluvial1
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DESCRIPCIÓN
Las inundaciones se producen cuando las lluvias intensas o continuas sobrepasan la capacidad de campo del suelo, el volumen máximo de transporte del río es superado y el cauce principal se desborda e inunda los terrenos circundantes. Las inundaciones generan daños para la vida de las personas, sus bienes e infraestructura, pero además causan graves daños sobre el medio ambiente y el suelo de las terrazas de los ríos. Las inundaciones son causas de erosión y sedimentación de las fuentes de agua. En zonas de la selva, el agua de lluvia desde que se precipita sobre la tierra sufre los procesos de filtración, acumulación subterránea, drenaje, retención, evaporación y consumo. La cubierta vegetal cumple entonces una función muy destacada al evitar el impacto directo de las gotas de agua sobre el terreno, impidiendo su erosión, al mismo tiempo que permite una mayor infiltración y dificulta el avance del agua hacia los ríos, prolongando en éstos su tiempo de concentración. Además colabora en la disminución del transporte de residuos sólidos que posteriormente afectan a los cauces. Todos estos factores son claramente observables y por consiguiente se pueden prever, aunque no son tan fáciles de controlar. La ocupación de las llanuras de inundación por parte del ser humano en su continuo intento de beneficiarse del máximo aprovechamiento de los recursos naturales y establecerse cerca de ellos ha sido determinante y colabora en el aumento de la gravedad del peligro. En los ámbitos de planificación del desarrollo urbano y planificación del uso de la tierra es importante saber cuáles son las áreas susceptibles a ser afectadas por inundaciones.
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Capítulo I: Adaptado del Proyecto MET-ALARN INETER/COSUDE. (Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales). Inundaciones Fluviales.
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Además, resulta de utilidad diferenciar las áreas de inundación en función del nivel de peligro existente. Usualmente la información de las áreas inundadas y de los niveles de peligro se representa en forma de mapas. Entre los factores que influyen en la generación de inundaciones, hay que considerar de manera muy especial la creciente desaparición de la cubierta vegetal. Las inundaciones pueden clasificarse: Por su duración y origen.
1.1
TIPOS
1.1.1 Según su duración Inundaciones dinámicas o rápidas: Se producen en ríos cuyas cuencas presentan fuertes pendientes, por efecto de las lluvias intensas. Las crecidas de los ríos son repentinas y de corta duración. Son las que producen los mayores daños en la población e infraestructura, debido a que el tiempo de reacción es casi nulo. Por ejemplo: Los ríos de la Cuenca del Océano Pacifico (La Leche, Tumbes, etc.) Inundaciones estáticas o lentas: Generalmente se producen cuando las lluvias son persistentes y generalizadas, producen un aumento paulatino del caudal y del río hasta superar su capacidad máxima de transporte, por lo que el río se desborda, inundando áreas planas cercanas al mismo, a estas áreas se les denomina llanuras de Inundación.
1.1.2 Según su origen Inundaciones pluviales: Se produce por la acumulación de agua de lluvia en un determinado lugar o área geográfica sin que este fenómeno coincida necesariamente con el desbordamiento de un cauce fluvial. Este tipo de inundación se genera tras un régimen de lluvias intensas o persistentes, es decir, por la concentración de un elevado volumen de lluvia en un intervalo de tiempo muy breve o por la incidencia de una precipitación moderada y persistente durante un amplio período de tiempo sobre un suelo poco permeable. Inundaciones fluviales: Causadas por el desbordamiento de los ríos y los arroyos. Es atribuida al aumento brusco del volumen de agua más allá de lo que un lecho o cauce es capaz de transportar sin desbordarse, durante lo que se denomina crecida. (Consecuencia del exceso de lluvias). Inundaciones por operaciones incorrectas de obras de infraestructura hidráulica o rotura:
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La rotura de una presa, por pequeña que ésta sea, puede llegar a causar una serie de estragos no sólo a la población sino también a sus bienes, infraestructura y al medioambiente. La propagación de la onda de agua en ese caso resultará más dañina cuando mayor sea el caudal circulante, menor sea el tiempo de
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propagación y más importante sean los elementos existentes en la zona afectada (infraestructuras de servicios esenciales para la comunidad, núcleos de población, espacios naturales protegidos, explotaciones agropecuarias, etc.). Aveces, la obstrucción de cauces naturales o artificiales (obturación de tuberías o cauces soterrados) debida a la acumulación de troncos y sedimentos, también provoca desbordamientos. En ocasiones, los propios puentes suelen retener los flotantes que arrastra el río, obstaculizando el paso del agua y agravando el problema.
1.2
CRITERIOS PARA LA DETERMINACIÓN DEL NIVEL O GRADO DE PELIGROSIDAD
1.2.1 Criterios Recomendados para Determinar el Grado de Peligrosidad. Metodología El peligro está en función de la probabilidad de ocurrencia del fenómeno y de su intensidad. La intensidad a su vez se puede definir en función de la profundidad y la velocidad del agua, así como de la duración de las inundaciones. Peligro por inundación = ƒ (Intensidad x Probabilidad de ocurrencia) Donde: Intensidad Probabilidad
1.3
= ƒ (profundidad de agua, duración, velocidad) = ƒ (precipitaciones, eventos desencadenantes (tormentas), cambios climáticos).
CRITERIOS PARA RECOMENDADOS PARA DETERMINAR EL NIVEL DE LA INTENSIDAD O MAGNITUD DE LA INUNDACIÓN
La intensidad y los efectos potenciales de las inundaciones dependen de varios aspectos, no sólo de aspectos meteorológicos, sino también de las características propias del terreno, como son los tipos y usos del suelo, el tipo y la distribución de la vegetación, la litología, las características de la red de drenaje, magnitud de las pendientes de la cuenca, obras realizadas en los cauces, entre otros. Otros aspectos importantes a considerar son los meandros y las zonas en los que los ríos se estrechan o pierden profundidad por falta de dragado (limpieza de los sedimentos en cursos de agua), especialmente en las desembocaduras donde se acumula el limo y la tierra arrastrada por la corriente.
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Los criterios recomendados para evaluar la intensidad de las inundaciones son diferentes en dependencia del tipo de inundación. Para inundaciones estáticas se considera la profundidad o altura del flujo. Mientras que para inundaciones dinámicas se recomienda utilizar el producto de la velocidad por la profundidad del flujo. (Siempre y cuando esta formula arroje valores más altos, en términos de intensidad que la anterior)
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Los umbrales entre los niveles de intensidad muy alta, alta, media y baja, han sido definidos considerando la peligrosidad que una determinada columna de agua puede significar para la infraestructura o las viviendas y la vida de los pobladores. En la siguiente tabla se presentan los rangos definidos para cada nivel de intensidad para inundaciones. Profundidad del flujo (H) (m) (inundaciones estáticas)
Niveles de intensidad
Muy alta
Profundidad x velocidad. del flujo (m2/s) (inundaciones dinámicas)
H > 1.5 m
Alta
0.5 m < H < 1.5 m
Media
0.25 m < H < 0.5 m
Baja
H*V > 1.5 m
0.5 m < H*V < 1.5 m
0.25 m < H*V < 0.5 m
< 0.25 m
H*V < 0.25 m
Nivel de Intensidad
Rangos
Muy Alta
0,75 0,7 < 5 NI< ≤ NI 1 1
Alta
0,50 < NI ≤ 0,75
Media
0,25 < NI ≤ 0,50
Baja
0
< NI ≤ 0,25
NI = Nivel de Intensidad
1.3.1 La intensidad y los efectos potenciales de las inundaciones Dependen de: ü Factores Meteorológicos § Precipitación § Temperatura
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ü Características del terreno § El tipo y la distribución de la vegetación § Magnitud de las pendientes de la cuenca § La litología
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§ Características de la red de drenaje § Obras realizadas en los cauces § Los tipos y usos del suelo § Otros ü Aspectos importantes Los meandros Las zonas en los que los ríos se estrechan o pierden profundidad por falta de dragado, especialmente en las desembocaduras donde se acumula el limo y la tierra arrastrada por la corriente.
1.4
CRITERIOS RECOMENDADOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA FRECUENCIA, RECURRENCIA O PERÍODO DE RETORNO DE LA INUNDACIÓN
La frecuencia o recurrencia de inundaciones o cada cuanto se inunda una determinada zona dependerá esencialmente de la frecuencia de precipitaciones excepcionalmente fuertes. Los períodos de retorno se establecieron en cuatro categorías que son:
Niveles de intensidad
Período de retorno en años (Tr)
Muy alta
1 < T < 5 años
Alta
5 < T < 15 años
Media
15 < T < 50 años
Baja
50 < T < 200 años ó más
Frecuencia
Rangos 0,75 <
F ≤ 1
Alta
0,50 <
F ≤ 0,75
Media
0,25 <
F ≤ 0,50
Muy MuyAlta Alta
Baja
0
<
F ≤ 0,25
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F = Frecuencia
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DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE PELIGROSIDAD
Intensidad
Los niveles de peligro por inundación de un área dada, resultan de la relación entre frecuencia de las inundaciones y su intensidad (es decir su profundidad, o el producto de la profundidad por la velocidad). Representándose gráficamente en la siguiente matriz: (Los valores numéricos de intensidad son para inundaciones estáticas)
Muy Alta
Peligro Medio 0,25
Peligro Alto 0,5
Peligro Muy Alto 0,75
Peligro Muy Alto 1
Alta
Peligro Bajo 0,19
Peligro Medio 0,38
Peligro Alto 0,56
Peligro Muy Alto 0,75
Media
Peligro Bajo 0,13
Peligro Medio 0,25
Peligro Medio 0,38
Peligro Alto 0,5
Baja
Peligro Bajo 0,06
Peligro Bajo 0,13
Peligro Bajo 0,19
Peligro Medio 0,25
Baja
Medio
Alta
Muy Alto
Frecuencia (años)
Nivel de Peligrosidad
Rangos
Peligro Muy Alto
0,75 < NP
≤ 1
Peligro Alto
0,50 < NP
≤ 0,75
Peligro Medio
0,25 < NP
≤ 0,50
0 < NP
≤ 0,25
Peligro Bajo NP = Nivel de Peligrosidad
1.5.1 Elaboración de Mapas de Peligro por Inundaciones Fluviales 2 ? El Método Geomorfológico Integrado
El método geomorfológico integrado, es basado en criterios geomorfológicos e históricos. El criterio básico para la realización del mapeo y diferenciación de las zonas inundables utilizando el método geomorfológico, consiste en que la frecuencia de la inundación depende de la altura o cota de las terrazas fluviales del río.
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2 La metodología utilizada en el numeral 1.5.1, ha sido desarrollada en Nicaragua con el “Proyecto Elaboración de Mapas de Riesgos Naturales en Tres Zonas de Intervención del PRRAC”, ejecutado por la Unión Europea y el INETER
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Para elaborar el mapa de amenaza a escala 1: 10'000 se trabaja sobre la base de ortofotomapas a escala 1:10'000, al mínimo 1:20'000 que permiten diferenciar con bastante precisión las diferentes zonas de inundación a diferentes frecuencias. ? Mapas
a escala 1:10, 000 y 1: 50,000
Existen diversas metodologías para la elaboración de mapas de amenazas por inundación, la utilización de cada una de ellas depende del objetivo del mapa y de la disponibilidad y acceso a información. En este documento se presenta la metodología del Método geomorfológico integrado, la cual permite con poca información elaborar un mapa de amenazas por inundaciones de buena calidad, a escalas 1:10'000 o 1:50'000. El procedimiento básico para la elaboración del mapa de amenaza utilizando el método geomorfológico integrado es el siguiente: Paso 1: Recopilación de información Recopilación de información con el fin de conocer la situación y características generales de la cuenca y del tramo de río así como datos de caudales y datos históricos (fecha, extensión, daños, cambios en el uso del suelo, etc.). Esto puede ser realizado por medio de encuestas, documentos históricos (fotos, periódicos, documentos de las instituciones de gobierno, privadas y ONG, etc.) fotos aéreas y de radar, etc. Pasó 2: Cartografía geomorfológica y de los datos históricos de inundaciones Esta etapa tiene como objetivo realizar el levantamiento de los datos en el terreno y su cartografía, partiendo de la utilización de diversas técnicas como son la fotointerpretación, la observación visual de los rasgos geomorfológicos y dinámica del río y las entrevistas a la población. Los pasos a seguir son: -
Mapeo de los datos históricos y de la inundación referencial (si se dispone). Es decir plotear en un mapa las diferentes cotas y extensiones de las inundaciones históricas y de la inundación de referencia. Cartografía geomorfológica: A partir de la fotointerpretación y comprobación en el campo de los principales rasgos geomorfológicos, plotear en el mapa la siguiente información:
-
Características del sistema fluvial: cauce del río, terrazas aluviales, canales abandonados, diques naturales, conos aluviales o de deyección.
Paso 3: Zonificación de las zonas inundables En esta fase se realiza la correlación de toda la información recopilada y generada en el campo, con el fin de realizar la zonificación de áreas de amenazas por inundación en función de las alturas de agua y de su período de retorno o frecuencia: -
Mapeo de los límites y extensión de las inundaciones según los periodos de retorno de Tr 10, Tr 50 y Tr 200. a) Determinación de las inundaciones que corresponden a las inundaciones de los Tr definidos. b) Identificación en los mapas (de datos históricos, de inundación de referencia, geomorfológico) de los puntos donde ha llegado la inundación que corresponde a la inundación de referencia
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c) Identificación o estimación de la cota de los puntos donde llegó la inundación
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Ejemplos: Datos de extensión
1840 1952 1994 1976 Pasó 4: Zonificación de las zonas inundables a) Estimación del caudal Q correspondiente en las secciones transversales de control de cotas de agua. b) Conexión y extrapolación de los puntos obtenidos de la altura del agua sobre el nivel de referencia del río, de las cotas y de la morfología de la sección.
c) Control de las extrapolaciones a partir de la comparación de los caudales en las secciones transversales de control.
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d) Se calcula el caudal para la cota propuesta en la extrapolación y se validará o ajustará con los caudales de referencia.
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? El Método PRRAC
La metodología presentada ha sido retomada de la experiencia desarrollada en Nicaragua con el “Proyecto Elaboración de Mapas de Riesgos Naturales en Tres Zonas de Intervención del PRRAC”, ejecutado por la Unión Europea y el INETER. Los mapas generados son a Escala 1:5,000. ? Mapas
a escala 1:5,000
Este método consiste en describir los procesos hidrológicos e hidráulicos inherentes al evento de inundación con la ayuda de modelos matemáticos y técnicas de SIG (Sistema de Información Geográfica). El método empleado se puede subdividir en los siguientes pasos: Paso 1: Modelación hidrológica Un estudio de modelación hidrológica como el que se explica a continuación solo es necesario si no se dispone de datos de caudales para los cauces considerados. En caso de existir registros de caudales, los valores pico de caudal para diferentes periodos de retorno se pueden calcular utilizando el método de análisis estadístico. Definición del área de estudio: Las áreas de estudio serán aquellas áreas de interés para los municipios, en las cuales hay zonas pobladas o existen posibilidades de desarrollo poblacional de alguna actividad económica. Normalmente el área de estudio hidrológico deberá extenderse a toda el área de aporte de los cauces de los ríos, o sea a toda la cuenca hidrográfica. En el caso que los ríos de interés no tengan información hidrométrica, se deberá ampliar la zona de estudios hidrológicos a otros ríos cercanos a nuestra zona, con el objeto de que sirvan para extrapolar la información obtenida de ellos. Recolección de la información: Una vez definida las zonas de interés, se buscan y recolectan los datos meteorológicos e hidrométricos en forma de series de tiempo. Análisis de la información meteorológica A las estaciones que registran precipitación se les estima los valores de lluvia anual con el objeto de observar y establecer los periodos lluviosos y secos que se han presentado en el registro. Esto se hace graficando la lluvia anual contra el tiempo (años), en estos gráficos se puede observar los años secos y los húmedos y cada cuanto se repiten estos períodos (ciclos multi-anuales). Esos ciclos se comparan con los ciclos del fenómeno El Niño para establecer si hay coincidencia, aunque no siempre es así. La lluvia media anual de cada estación se compara con las Isoyetas Medias Anuales disponibles para controlar la calidad de la información adquirida. La variación de la lluvia media anual sobre el área del proyecto se muestra en dichas curvas, indicando los sitios con mayor precipitación. Esta variación puede obedecer a los efectos orográficos.
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La lluvia media anual de cada estación ncia, aunque no siempre es asíse compara con las curvas Isoyetas Medias Anuales para controlar la calidad de la información adquirida. La variación de la lluvia media anual sobre el área del proyecto se muestra en dichas curvas, indicando los sitios con mayor precipitación. Esta
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variación puede obedecer a los efectos orográficos. Los datos de lluvia media mensual indican como se distribuyen las lluvias en el año, cuales son los meses más lluviosos y los menos lluviosos. También nos permite comparar el régimen de lluvia en los diferentes puntos de la zona o región estudiada. Los datos climatológicos se complementan con las series de temperatura y evaporación, con los valores mensuales se establecen los períodos de mayor temperatura y mayor evaporación en el año. La serie de lluvia máxima diaria se obtiene de la serie de lluvia diaria. A estas series se les hace un análisis de frecuencia, con el objeto de estimar la precipitación máxima diaria (24 horas) para diferentes periodos de retorno. El análisis se puede hacer con la función de distribución Gumbel o con la Pearson, la que mejor se ajuste a los datos. Existen otras distribuciones, como la Lg-gumbel, que se pueden utilizar en ciertos casos. Esta estimación permite comparar los valores de lluvia máxima diaria de las diferentes estaciones y determinar si hay diferencias en dicho valor entre una estación y otra, y se pueden trazar Isolíneas de la lluvia máxima diaria. Los datos de intensidades máximas anuales con diferentes duraciones (15,30,60,90, 120 y 360 minutos), se analizan generalmente con la función de distribución de probabilidad Gumbel, para obtener las Intensidades Máximas con diferentes periodos de retorno, con estos datos se construyen las curvas IDF (intensidad, duración, frecuencia) y a partir de ellos, también se calculan las alturas de lluvia para cada duración y su periodo de retorno con lo que se pueden construir las curvas PDF (profundidad, duración, frecuencia). Estas últimas permiten estimar la altura de lluvia para tormentas de diferentes duraciones y con un periodo de retorno dado. Análisis de la información hidrométrica La serie de caudales máximos anuales se obtiene de los caudales máximos diarios. Se realiza un análisis de frecuencia de estos caudales máximos con una función teórica como la de Gumbel, para estimar los valores de caudales máximos que se pueden presentar con diferentes periodos de retorno. Tomando en cuenta que la longitud del registro de caudales en nuestras zonas es corto, hay que tener precaución con los valores estimados. Es posible establecer relaciones entre los caudales máximos registrados en las diferentes cuencas con las áreas de drenaje. Se construyen gráficas Caudal vs área de drenaje (con el caudal para diferentes periodos de retorno). Con estas graficas se puede hacer un estimado preliminar de las crecidas probables (instantáneas) esperadas en la misma región geográfica para la zona del estudio. La comparación de los caudales registrados en estaciones de aforo de cuencas sobre el mismo río, y en ríos de la región, nos permiten revisar la consistencia de los datos obtenidos. Calibración de un modelo para las cuencas en estudio La calibración del modelo hidrológico se realiza para eventos extremos. Se requiere seleccionar los eventos que tengan disponibles los datos de lluvia (tormenta extrema) y los datos de caudal (hidrograma de crecidas). Los datos de lluvia consisten en lluvia horaria de los pluviógrafos y la lluvia diaria de los pluviómetros de la zona o cercanos a la cuenca en estudio. Los datos de caudal consisten en los caudales horarios del hidrograma de crecidas obtenidos a partir de los niveles registrados por los linnigramas en las estaciones de aforos.
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Con la información de lluvia, caudal del evento extremo y las características de la cuenca (área, longitud y pendiente del río, tiempo de concentración, etc.) se procede a la calibración del modelo hidrológico. Se determinan los parámetros del modelo que reproduce un hidrograma similar al hidrograma observado, dando mayor énfasis al caudal máximo.
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Una vez calibrado el modelo, se procede a la verificación de la calibración, que consiste en simular otro evento extremo observado en la misma cuenca, con los datos de lluvia registrados. Si el hidrograma simulado se ajusta bastante bien al hidrograma observado, el modelo ha sido bien calibrado, de lo contrario, deberá regresarse a la calibración y repetir el proceso. Debe tomarse en cuenta las condiciones antecedentes de humedad del suelo en proceso de calibración y simulación. La calibración del modelo se concluye cuando se obtienen resultados satisfactorios. Simulación de los hidrogramas de crecidas Una vez calibrado el modelo se procede a la simulación del caudal máximo asociado a una tormenta hipotética para diferentes periodos de retorno. El histograma de la tormenta hipotética se construye a partir de las curvas PDF obtenidas en el análisis de frecuencia de las intensidades máximas anuales. Este histograma es el perfil crítico de la lluvia y es utilizado en la simulación de los caudales máximos. Se definen diferentes duraciones de la tormenta hipotética, para simular los caudales máximos, la duración de la lluvia que del máximo caudal es seleccionado como la duración de la tormenta hipotética. El periodo de retorno de la tormenta se define en función de la importancia del estudio. Para el estudio de áreas de inundación se toman los periodos de retorno de 10, 50, y 200 años. Los caudales simulados con el modelo hidrológico calibrado se utilizan posteriormente en la simulación hidráulica. Paso 2: Modelación hidráulica Los caudales simulados con el modelo hidrológico calibrado se utilizan para modelar las condiciones de flujo en los cauces considerados en el área de estudio. Esto se realiza aplicando un modelo matemático de cálculo de flujo superficial. La modelación hidráulica con un modelo matemático se subdivide en las siguientes tareas: Análisis preliminar del problema: El primer paso consiste en revisar la información existente y definir conceptualmente, el problema que se quiere resolver. Y el tipo de modelo que se va a utilizar. Se considera la posibilidad de modelar diferentes tipos de condiciones de flujo (flujo permanente o no permanente) y se examina la necesidad de modelar el transporte de sedimentos en los cauces. En este paso, también se determinan en forma preliminar los cauces que se van a considerar en la modelación y los tramos de interés para los cuales se requerirán resultados precisos y confiables del modelo. ? Inventario
de la situación actual
Esta tarea comprende la recopilación de todos los datos existentes del área de estudio necesarios para la modelación hidráulica: geometría de los cauces y del terreno en las zonas de las planicies de inundación. Existen distintas maneras de obtener estos datos. Un método usualmente empleado consiste en trabajar con un modelo digital del terreno (MDT) que se puede obtener a partir de fotografías aéreas. En el proyecto PRRAC se utilizó un MDT basado en fotografías aéreas a escala 1: 5 000 se restituyeron fotogramétricamente en escala de 1:1 000 con los datos digitales vectoriales de la restitución fotogramétrica, se construye el MDT en formato ARC/INFO-TJIN.
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De haber estado llenos de agua los cauces durante la toma de fotografías aéreas hubiese sido necesario hacer un levantamiento topográfico de las secciones transversales en las zonas de cauce cubiertas por
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agua. Aparte de la geometría de los cauces y de las planicies de inundación, es necesario conocer la ubicación y la geometría de las obras hidráulicas existentes en los cauces (puentes, alcantarillas, vertederos). De no existir esta información, se la deberá obtener mediante un levantamiento topográfico de las estructuras. Otros datos necesarios para la modelación hidráulica son los referentes a niveles de agua y caudales observados durante crecidas anteriores. Esta información es muy importante ya que permitirá ajustar (calibrar) los parámetros del modelo y validar los resultados simulados con el modelo. Todos los datos obtenidos en la etapa de recopilación deben ser cuidadosamente analizados y procesados de manera adecuada para poder ser incorporados en el modelo matemático. Al finalizar este paso, se deberá decidir si la información existente es suficiente para realizar la modelación hidráulica, o si por lo contrario, deberá ser necesario obtener datos adicionales. Concepción del modelo El análisis de la información recopilada y procesada en el paso anterior permitirá definir con exactitud el modelo matemático. Un aspecto importante en esta etapa es decidir que tipo de modelo es el más adecuado para describir la configuración de flujo que se quiere modelar (dimensión del modelo). Por lo general, se trata de utilizar el modelo más simple que permita describir los procesos físicos con la precisión deseada. De ser necesario, también es posible combinar modelos de distinto tipo y dimensión (modelos unidimensionales y bidimensionales). En el caso del proyecto PRRAC, se decidió trabajar con un modelo unidimensional y considerar condiciones de flujo permanente. El modelo utilizado es el HEC-RAS (River Análisis System) desarrollado por el cuerpo de ingenieros del ejército de los Estados Unidos de Norteamérica. En el paso de concepción del modelo se delimita definitivamente el área de estudio y se definen los cauces y tramos a considerar. Para dichos cauces se estudian las condiciones de borde que se van a necesitar para llevar a cabo las simulaciones. En el proceso de concepción del modelo es usual que se hagan abstracciones y simplificaciones para permitir la representación de las condiciones reales en el modelo. Armado del modelo: En este paso se construye el modelo matemático con la ayuda de programas y herramientas de CAD o SIG se comienza por digitalizar en la pantalla la posición y la trayectoria de los cauces utilizando como información de fondo mapas topográficos digitales y las curvas de nivel del MDT. Los tramos de los cauces a considerar se vinculan definiendo la red hidrológica del modelo. Luego se dibujan líneas perpendiculares a la dirección del flujo indicando la posición de las secciones transversales que se utilizarán para el cálculo hidráulico. Las alturas del terreno en las secciones transversales se obtienen por intersección de la proyección de las líneas de las secciones con el MDT. Posteriormente se agregan las obras hidráulicas, al modelo y se eligen los parámetros de rugosidad de los cauces y de las planicies de inundación.
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Luego de definir la geometría del modelo se introducen los datos de flujo necesarios para ejecutar las corridas con el modelo. Se especifican los caudales para los diferentes tramos y los niveles de agua en los
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extremos abiertos del modelo (condiciones de borde). Por último, se fijan los parámetros de control y las opciones para las corridas. El armado del modelo es un proceso iterativo que consume tiempo y requiere de gran cuidado. Ajuste de parámetros del modelo: Una vez construido el modelo se procede a fijar y a ajustar los parámetros del mismo. Este proceso se denomina calibración del modelo. Los parámetros de calibración de modelo son los coeficientes de rugosidad de los cauces y de las planicies de inundación. Dependiendo de las características de las planicies de inundación, podrá también ser necesario ajustar el ancho de las áreas de flujo efectivo de dichas secciones. La calibración de los parámetros del modelo se realizará utilizando información de niveles de agua y caudales observados en crecidas anteriores. Con el modelo se simulan dichas crecidas y se varían los parámetros de calibración hasta obtener una buena concordancia entre los valores observados y los valores simulados. En caso de no existir datos de crecidas históricas. Los parámetros de calibración se deberán elegir basándose en la propia experiencia o en información obtenida en la literatura. Con el modelo calibrado es posible simular las condiciones de flujo de situaciones diferentes a las conocidas (por ejemplo para crecidas extraordinarias con períodos de retorno alto). El modelo permitirá predecir para dichas situaciones los niveles de agua alcanzados las profundidades y velocidades de flujo y los límites de las áreas de inundación. Corridas con el modelo. El objetivo de la modelación hidráulica es la determinación de los límites de las áreas de inundación. Por lo tanto, la variable a considerar y a variar en las simulaciones será el caudal. Para este tipo de estudios es común considerar caudales correspondientes a crecidas con período de retorno de 5, 10, 50, 100 y 200 años. En caso de considerar régimen permanente, los caudales utilizados para las simulaciones corresponden al valor pico de la crecida. En el caso de régimen no permanente, se deberá considerar la variación del caudal en función del tiempo representada por el hidrograma de caudales de la crecida. Los resultados de las corridas se visualizan y analizan en la pantalla. En caso de encontrar errores o incongruencias en los resultados habrá que hacer modificaciones al modelo y volver a repetir la simulación. En el caso de las áreas de inundación con niveles de intensidad bajos y medio, el nivel de amenaza asignado a dicha área será en función de los dos parámetros considerados. Como resultado de la modelación hidráulica se obtienen para las diferentes configuraciones de caudales valores simulados de niveles profundidades de flujo y velocidades de flujo en todas las secciones de cálculo de los cauces. Utilizando herramientas especiales de SIG, es posible calcular las áreas de inundación a partir de los resultados del modelo hidráulico, clasificarlas en función del nivel de amenaza y representar las mismas en un mapa. En el proyecto se utilizaron los programas HECGeoRAS y ArcView para realizar esta tarea.
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El proceso de elaboración del mapa con los programas HEC-RAS, HECGeoRAS y ArcView comprende varios pasos. El primer paso consiste en exportar en HEC-RAS los datos de geometría y los resultados de las simulaciones. El archivo de exportación de HEC-RAS tiene un formato especial de MG. Este archivo se carga en el programa HEC-GeoRAS y se crea para cada corrida del modelo hidráulico un modelo digital de la superficie de agua en formato ARC/INFO-TIN. Los modelos digitales de la superficie de agua y el modelo digital del terreno se convierten de formato TIN a formato GRID (datos de tipo raster). Los GRID de la superficie de agua y del terreno se interceptan obteniendo como resultado los límites de las áreas
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inundadas y las profundidades de flujo en las zonas inundadas. Mediante operaciones algebraicas entre los diferentes GRID, se calculan finalmente las áreas inundadas clasificadas en función de su nivel de amenaza
1.5.1.1 Leyenda y Formato Recomendado para la Elaboración de Mapas de Peligro por Inundaciones Fluviales Considerando que los mapas de peligros son mapas temáticos, pero que se basan en la base cartográfica existente a nivel nacional, se debe considerar que en lo referente a hidrografía, proyección, curvas de nivel, asentamientos humanos, red vial, etc., éstos deben ser elaborados tomando en consideración los lineamientos del Instituto Geográfico Nacional (IGN). El sistema de coordenadas y los datos a utilizar en la digitalización y presentación de los documentos cartográficos deben ser UTM.
1.5.1.2 Formato de los mapas La forma y tamaño del mapa así como la distribución de la información que contiene el mapa, estará en dependencia de la forma del área cartografiada, sin embargo en la medida de lo posible se tratará de utilizar un formato, que contenga la siguiente información:
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ü Zona de título, lista de autores y personas que han contribuido, logotipos de las instituciones. ü Cuerpo del mapa temático conteniendo el Norte y la malla con las coordenadas geográficas y UTM, curvas de niveles principales y secundarios, red vial, red hídrica, poblados y caseríos e infraestructura importante.
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ü Leyenda con la explicación de los símbolos utilizados; tanto los símbolos cartográficos básicos como los temáticos, presentados de forma separada y claramente descrita.
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ü Texto en el cual se explica los objetivos del mapa y la metodología utilizada o el procedimiento de elaboración del mapa y su nivel de precisión. También incluir resumen de los resultados y los criterios utilizados para elaborar el mapa con gráficos y/o fotos. ü Mapa del Perú con la ubicación del área de estudio. ü Declinación magnética, fuente de datos básicos, referencias, sistema de coordenadas y datos utilizados. ü Escala grafica y numérica. ü Mosaico con la ubicación de las hojas topográficas que abarcan el área de estudio.
Evaluación y zonificación de peligros
Definición de alcances del Estudio de riesgo en el Municipio Inventario y recopilación de la información cartográfica y de estudios técnicos existentes Elaboración del mapa de peligro por remoción en masa
Elaboración del mapa de peligro por inundaciones
Elaboración del mapa de peligro por incendios forestales
Mesa de trabajo Determinar la periodicidad del evento
Elaboración del mapa de peligro por inundaciones
Ajustar las zonas afectadas para otros periodos de retorno de análisis Determinar zonas afectadas para otras condiciones de análisis
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Mesa de trabajo con promotores de riesgos
Mesa de trabajo
Valor estimado establecido de aumento en la cota de aguas máximas de inundación Mapa de zonas de influencia de inundación
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Definir zonas de susceptibilidad por inundación
Periodo de retorno
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Evaluación de la vulnerabilidad física
Clasificación de elementos expuestos Definición de prioridades
Definición del grado de precisión y criterios de medición
Cálculo de vulnerabilidad
? Susceptibilidad a Inundaciones.-
La susceptibilidad a inundaciones es la posibilidad de ocurrencia de un fenómeno de inundación en una zona determinada. Para un análisis de susceptibilidad, lo que se pretende determinar es cómo funcionaría una zona si existiese un fenómeno de precipitación excepcional, por lo cual lo que se debe conocer las posibles áreas propensas a inundación, evidentemente se debe conocer las dinámicas naturales de estas zonas, que permita a planificadores e instituciones de manejo de desastres, de instrumento de análisis, con la finalidad de poder evitar sucesos naturales que se conviertan en peligros que atenten contra el desarrollo humano. El análisis de susceptibilidad a inundación ha determinado la siguiente clasificación que constará en la capa. CLASIFICACIÓN DE SUSCEPTIBILIDAD A INUNDACIÓN CLASE
DESCRIPCIÓN
INDICADOR
5
Sin susceptibilidad a inundación
Sin
4
Susceptibilidad baja a inundación
Baja
3
Susceptibilidad media a inundación
2
Susceptibilidad alta a inundación
1
Susceptibilidad muy alta a inundación
Media Alta Muy Alta
? Zonas con Susceptibilidad Muy Alta.-
Son aquellas que pueden inundarse en periodo prolongado y con alta recurrencia durante el año, por lo general correspondientes a bacines y depresiones, valles indiferenciados, la pendiente fluctúa de 0 a 5 % y la textura de los depósitos dominantes es arcillosa. La acumulación de las aguas puede ser producto de las precipitaciones y por la crecida de los ríos en verano. ? Zonas con Susceptibilidad Alta.-
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Son aquellas que pueden inundarse en periodos cortos durante el año, por lo general correspondientes a bacines y depresiones, valles indiferenciados, la pendiente fluctúa de 0 a 5 % y la textura de los depósitos dominantes es arcillosa. La acumulación de las aguas puede ser producto de las precipitaciones y por la crecida de los ríos en verano.
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? Zonas con Susceptibilidad Media.- son zonas en que pueden inundarse en cortos periodos
pudiendo ser en los inicios de la época de verano (lluvias), las pendientes oscilan entre 0 - 5 % y 5 - 12 %. La acumulación de las aguas puede ser objeto de las precipitaciones y por la crecida de los ríos, que fluyen hacia las zonas internas bajas. ? Zonas con Susceptibilidad Baja.- son zonas susceptibles a inundaciones, únicamente al producirse
precipitaciones excepcionales anormales, como el fenómeno de El Niño, como aquellos presentados en los años 1982-1983 y 1997-1998 que produjo grandes destrozos con pérdidas económicas y humanas. Las aguas inundan hasta las partes altas de las terrazas medias y/o indiferenciadas. Para el caso de los mapas que servirán de base para el Ordenamiento Territorial es conveniente indicar las zonas que no son susceptibles: ? Sin susceptibilidad
Zona sin Susceptibilidad, son áreas sin peligro de inundación. Se localizan en las partes altas de los relieves, o sea en pendientes que sobrepasan el 25%, lo que hace que no existe ninguna acumulación de agua en ningún momento dado.
1.6
METODOLOGÍA DE OBTENCIÓN DE LA VARIABLE
Para realizar la capa de susceptibilidad a inundaciones, se efectúa la interpretación de las zonas del cantón que se encuentran inundadas y de las zonas que pueden ser probables a inundaciones, a través de fotografías aéreas escala 1:20.000 de cantón. A continuación se procede al análisis de las zonas susceptibles a ser inundadas, para lo cual se tomará en cuenta el mapa de suelos a escala 1:20.000 donde se tomará en cuenta las clases texturales de las unidades de suelo. Con el campo de textura se realiza una reclasificación de acuerdo a las clases texturales de cada unidad de suelo, la cual se presenta en el siguiente cuadro: CLASES TEXTUALES DE SUELO PARA SUSCEPTIBILIDADES A INUNDACION TEXTURA
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Gruesa Gruesa Moderadamente grueso Moderadamente gruesa Media Media Media Media Media Fina Fina Fina Fina
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Arenoso (fina, media, gruesa) Arenoso franco Franco arenoso (fino a grueso) Franco limoso Franco Limoso Franco arcillos (< 35% de arcilla) Franco arcillo arenoso Franco arcillo limoso Franco arcillos (>35%) Arcilloso Arcillo arenoso Arcillo limoso Arcillo (>60%) Muy fina
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A continuación se realiza un análisis entre las unidades texturales del suelo con las unidades de pendientes las cuales están editadas de acuerdo a la red hidrográfica, lo que nos permite observar como funcionaría cada clase de textura de los suelos y la pendiente de esa zona para establecer una jerarquización de zonas con susceptibilidad a inundación. MATRIZ CLASIFICACIÓN DE TEXTURA DE SUELO Y PENDIENTES CLASIFICACIÓN TEXTURA
PENDIENTES (%) 0-
5-
12 -
25 -
50 -
>
5
12
25
50
70
70
1 1 2 3 3
0 0 1 2 2
0 0 0 1 1
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
Gruesa M. Gruesa Media Fina Muy Fina
Se obtiene una capa de geometría poligonal, la cual mediante el análisis en la base de datos correspondiente, se obtiene una jerarquización de las zonas susceptibles a inundación: 0
® Sin Susceptibilidad a Inundación
1
® Susceptibilidad Baja a Inundación
2
® Susceptibilidad Media a Inundación
3
® Susceptibilidad Alta a Inundación
FLUJO DE DATOS DE LA CAPA SUSCEPTIBILIDAD A INUNDACIONES Capa de Suelos
Reclasificación Clases texturales de suelos
Capa de Pendientes
Texturas Suelos: Gruesa Moderadamente gruesa Media Fina Muy Fina
Rangos de Pendientes en porcentajes
Capa de clases texturales de suelos
Capa de Pendientes Análisis entre clases texturales y la pendiente
LEYENDA INSUMO
PROCESO SUB PRODUCTO
0 Sin Susceptibilidad a Inundación 1 Susceptibilidad Baja a Inundación 2 Susceptibilidad Media a Inundación 3 Susceptibilidad Alta a Inundación
Capa de susceptibilidad a Inundación L DE
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Jerarquización de zonas susceptibles a inundación:
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MAPA DE SUSCEPTIBILIDAD ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
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1.7
DETERMINACIÓN DEL ESCENARIO POSIBLE
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Estos eventos son el resultado de fuertes o continuas lluvias que ocurren en las cuencas altas y/o medias de los valles, las cuales sobrepasan la capacidad de absorción del suelo y carga de los ríos (debido principalmente a la ocupación humana de los cauces). Una manera de determinar en una primera aproximación, las zonas susceptibles a inundaciones, es la interpretación de sensores remotos. En el mapa de susceptibilidad a las inundaciones se muestra que la más alta susceptibilidad se distribuye a lo largo de los ríos principales que drenan en la gran Lima: Lurín, Rímac y Chillón. Dichos fenómenos para el caso de Lima Metropolitana y alrededores, están relacionados principalmente con sus llanuras de inundación invadidas por terrenos de cultivo, urbanizaciones y Asentamientos Humanos. Son recurrentes en algunos sectores y se repiten anualmente y con diferentes intensidades, en los meses de diciembre a marzo. Alteraciones del clima como consecuencia del cambio climático global (Fenómeno El Niño) pueden generar precipitaciones excepcionales que originen inundaciones de gran magnitud en las áreas señaladas en el mapa con color rojo (alta susceptibilidad)
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CAPÍTULO II
Análisis de la Vulnerabilidad ante Peligros por Inundaciones Fluviales
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PASOS PARA EL ANÁLISIS DE VULNERABILIDADES
Para el análisis de la vulnerabilidad ante peligros por Inundaciones, se propone considerar la siguiente metodología. Los indicadores utilizados en los diferentes tipos de vulnerabilidad están relacionados con las condiciones más comunes en donde se presentan este tipo de eventos. Sin embargo son referenciales y aleatorios, pudiendo ser mejorados o adecuados según las particularidades del área de estudio:
2.1
IDENTIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS POTENCIALMENTE VULNERABLES
Ante la posible ocurrencia de Inundaciones Fluviales, los elementos potencialmente vulnerables serán identificados a través del análisis de las vulnerabilidades, las variables e indicadores correspondientes a cada vulnerabilidad. Los desastres generan impactos socioeconómicos y ambientales, por lo cual los elementos que pueden ser susceptibles al peligro de inundación estarán enmarcados dentro de lo que podría ser impactado: Identificación y Caracterización de receptores: ü Población, Actividad económica y ambiente.
2.2
IDENTIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE VULNERABILIDAD
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Para ello identificaremos los tipos de vulnerabilidad que de modo directo e indirecto están involucrados con los elementos previamente identificados y que son potencialmente vulnerables ante la ocurrencia de una Inundación.
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ü Vulnerabilidad Física ü Vulnerabilidad Ambiental y Ecológica ü Vulnerabilidad Económica ü Vulnerabilidad Social. Vulnerabilidad Educativa ü Vulnerabilidad Cultural e Ideológica ü Vulnerabilidad Política e Institucional ü Vulnerabilidad Científica y Tecnológica ü
2.3
IDENTIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS INDICADORES PARA LA DETERMINACIÓN DEL GRADO DE VULNERABILIDAD
Una vez identificados los elementos expuestos al peligro, se realiza el análisis de los diferentes tipos de vulnerabilidad, que de forma directa e indirecta se encuentran asociados ante la posible ocurrencia de una inundación, se procederá a identificar, evaluar y analizar los diversos indicadores que reflejarán el nivel de susceptibilidad, fragilidad y capacidades que caracterizan una determinada condición espacio - temporal de la vulnerabilidad territorial del área en estudio. Este análisis, por tanto, permitirá obtener una visión holística de las causas, estado, y capacidades poblacionales frente al peligro en un territorio determinado. Tipos de Vulnerabilidad ante Inundaciones Fluviales
TIPOS DE VULNERABILIDADES
VARIABLES Localización de viviendas (*) Material de construcción utilizada en viviendas
VULNERABILIDAD FÍSICA
Características geológicas, calidad y tipo de suelo Cumplimiento de la normativa técnica vigente de los procedimientos constructivos
VULNERABILIDAD AMBIENTAL ECOLÓGICA VULNERABILIDAD ECONÓMICA
Explotación de los recursos naturales Fuentes emisoras de sustancias o materiales peligrosos Actividad Económica Grado de escasez (ingresos, servicios y competividad) Nivel de Organización
VULNERABILIDAD SOCIAL
Grado y tipo de Relación e Integración entre las Instituciones y Organizaciones Locales Existencia de Capacitación en colegios en temas concernientes a Defensa Civil
VULNERABILIDAD EDUCATIVA
Existencia de Capacitación de la población civil en temas concernientes a Defensa Civil
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Campañas de difusión (TV, radio y prensa)
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VULNERABILIDAD POLÍTICA INSTITUCIONAL
Político y legal Organización y Capacidad Institucional Conocimiento colectivo sobre ocurrencia pasada de peligros
VULNERABILIDAD CULTURAL E IDEOLÓGICA
Percepción local del riesgo Actitud frente al riesgo
VULNERABILIDAD CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA
Información y soporte técnico Conocimiento y cumplimiento de recomendaciones
2.3.1 Vulnerabilidad Física Dentro de las principales variables a evaluar, tenemos: Matriz Nº 01 Variable: Localización de Viviendas GRADO DE VULNERABILIDAD
INDICADORES
RANGO
Muy cercana 0.2 – 0 Km.
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
Cercana 0.2 – 1 Km.
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
Medianamente cerca 1 – 5 Km.
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
Muy alejada > 5 Km.
(*) Es necesario especificar la distancia, que existe de los elementos expuestos al peligro
Matriz N° 02 Variable: Material de Construcción utilizada en viviendas
INDICADORES
RANGO
GRADO DE VULNERABILIDAD
Estructuras de adobe, caña y otros de menor resistencia, en estado precario
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
Estructuras de adobe, piedra o madera, sin refuerzos estructurales
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
Estructura de concreto, acero o madera, sin adecuada técnica constructiva
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
Estructura sismorresistente con adecuada técnica constructiva (de concreto o acero)
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(*) Es necesario especificar la distancia, que existe de los elementos expuestos al peligro
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Matriz N° 03 Variable: Características geológicas, calidad y tipo de suelo RANGO
GRADO DE VULNERABILIDAD
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
Zona medianamente fracturada, suelos con baja capacidad portante
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
Zona ligeramente fracturada, suelos de mediana capacidad portante
0,25 < V ≤ 0,50
Media
Zonas sin fallas ni fracturas, suelos con buenas características geotécnicas
0 < V ≤ 0,25
Baja
INDICADORES Zona muy fracturada, fallada, suelos colapsables (relleno, mapa freática alta con turba, material inorgánico, etc.)
(*) Es necesario especificar la distancia, que existe de los elementos expuestos al peligro
Matriz N° 04 Variable: Cumplimiento de la normativa técnica vigente de los procedimientos constructivos RANGO
GRADO DE VULNERABILIDAD
Desconocimiento e incumplimiento de la normativa vigente
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
Con normativa vigente sin cumplimiento
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
Con normativa vigente medianamente cumplidas
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
INDICADORES
Con normativa vigente estrictamente cumplidas
(*) Es necesario especificar la distancia, que existe de los elementos expuestos al peligro
Determinación del Grado de Vulnerabilidad Física - Primera Etapa Se han considerado cuatro (04) variables: Localización de Viviendas, Material de Construcción utilizada en viviendas, Características Geológicas, calidad, tipo de suelo y Cumplimiento de la normativa técnica vigente de los procedimientos constructivos.Para cada variable se han establecido indicadores, los cuales tienen rangos de medición y grados de vulnerabilidad. Los valores que se establecen para cada rango se darán entre 0 a 1, donde: 0,75 < V ≤ 1 0,50 < V ≤ 0,75 0,25 < V ≤ 0,50
L DE
T EM A N AC
FE N
SIS
SA CIVIL
34
NA
DE
IO
0 < V ≤ 0,25
PE RU
MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
- Segunda Etapa Una vez establecidos los valores de cada variable, se procederá a determinar el grado de vulnerabilidad física. Para ello, se calcula el promedio de las cuatro variables a través de la siguiente fórmula:
VF =
Lv +Cv + Cg + Cn 4
(Se considera el mismo peso para cada variable) En donde: VF Lv Cv Cg Cn
= = = = =
Vulnerabilidad Física Localización de Viviendas Construcción Utilizada en Viviendas Características geológicas, calidad y tipo de suelo Cumplimiento de la normativa técnica vigente de los procedimientos constructivos
- Tercera Etapa Una vez obtenido los resultados a partir de la aplicación de la fórmula mostrada, se considerará la siguiente estratificación: Grado de Vulnerabilidad RANGO DE LA VULNERABILIDAD FISICA
GRADO
0,75 < V ≤ 1
Muy Alto
0,50 < V ≤ 0,75
Alto
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
2.3.2 Vulnerabilidad Ambiental – Ecológica
NA
L DE
FE N
T EM A N AC
DE
IO
Dentro de las principales variables a evaluar, tenemos:
SIS
SA CIVIL PE RU
35
INSTITUTO NACIONAL DE DEFENSA CIVIL
Matriz Nº 01 Variable: Explotación de los recursos naturales RANGO
GRADO DE VULNERABILIDAD
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
Practicas negligentes periódicas o estacionales de degradación de cause y márgenes del río u otro continente de agua (deterioro en el consumo/uso indiscriminado de los suelos y recursos forestales)
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
Practicas de degradación del cauce y márgenes del río u otro continente de agua (deterioro en el consumo/uso indiscriminado de los suelos y recursos forestales) sin asesoramiento técnico capacitado. Pero las actividades son de baja intensidad.
0,25 < V ≤ 0,50
Media
Practicas de consumo/uso del cause y márgenes del río u otro continente de agua (suelos y recursos forestales) con asesoramiento técnico capacitado bajo criterios de sostenibilidad.
0 < V ≤ 0,25
Baja
INDICADORES Practicas negligentes e intensas de degradación en el cauce y márgenes del río u otro continente de agua (deterioro en el consumo/uso indiscriminado de los suelos, recursos forestales), entre otros considerados básicos propios del lugar en estudio)
Matriz N° 02 Variable: Fuentes emisoras de sustancias o materiales peligrosos INDICADOR El área de estudio presenta equipamientos o establecimientos que emiten sustancias o materiales contaminantes y/o tóxicos, afectando a más del 50% de la población. El área de estudio presenta equipamientos o establecimientos que emiten sustancias o materiales contaminantes y/o tóxicos, afectando a más de la quinta de la población (entre el 20% y 50% de la población). El área de estudio presenta equipamientos o establecimientos que emiten sustancias o materiales contaminantes y/o tóxicas, afectando a sectores focalizados de la población (< 20%).
GRADO DE VULNERABILIDAD
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
L DE
T EM A N AC
FE N
SIS
SA CIVIL
36
NA
DE
IO
El área de estudio no presenta equipamientos o establecimientos que emiten sustancias o materiales contaminantes y/o tóxicos, por lo que la población no se ve afectada.
RANGO
PE RU
MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
Determinación del Grado de Vulnerabilidad Ambiental y Ecológica - Primera Etapa Se han considerado dos (02) variables: Explotación de los recursos naturales y Fuentes emisoras de sustancias o materiales peligrosos. Para cada variable se han establecido indicadores, los cuales tienen rangos de medición y grados de vulnerabilidad. Los valores que se establecen para cada rango se darán entre 0 a 1, donde: 0,75 < V ≤ 1 0,50 < V ≤ 0,75 0,25 < V ≤ 0,50 0 < V ≤ 0,25 - Segunda Etapa Una vez establecidos los valores de cada variable, se procederá a determinar el grado de vulnerabilidad ambiental - ecológica. Para ello, se calcula el promedio de las cuatro variables a través de la siguiente fórmula:
VAE =
Er + Fe 2
(Se considera el mismo peso para cada variable) En donde: VAE = Er = Fe =
Vulnerabilidad Ambiental - Ecológica Explotación de recursos naturales Fuentes emisoras de sustancias o materiales peligrosos
- Tercera Etapa Una vez obtenido los resultados a partir de la aplicación de la fórmula mostrada, se considerará la siguiente estratificación: Grado de Vulnerabilidad
NA
GRADO
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
L DE
FE N
T EM A N AC
DE
IO
RANGO DE VULNERABILIDAD AMBIENTAL - ECOLÓGICA
SIS
SA CIVIL PE RU
37
INSTITUTO NACIONAL DE DEFENSA CIVIL
2.3.3 Vulnerabilidad Económica Dentro de las principales variables a evaluar, tenemos: Matriz N° 01 Variable: Actividad Económica RANGO
GRADO DE VULNERABILIDAD
El sistema de producción se basa en una actividad primaria extractiva, sin tecnificación, sin ningún criterio de sostenibilidad. El sistema de producción, bajo las condiciones en que se encuentran, no tiene oportunidades de insertarse a un mercado competitivo. Las actividades económicas realizadas por la población son poco rentables. No existen importantes inversiones. Se presenta un gran nivel de informalidad en las actividades económicas. El área en estudio se encuentra a una distancia que hace que la fluidez entre las áreas de producción y los mercados de intercambio y consumo sea muy pesado (locales y nacionales).
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
El sistema de producción, bajo las condiciones en que se encuentran, tiene muy poca posibilidad de insertarse a un mercado competitivo. Las actividades económicas realizadas por la población son poco rentables en su mayoría. Existen aisladas inversiones de rango medio, que tienen poco arrastre en la dinamización económica del lugar. Se presenta un importante nivel de informalidad en las actividades económicas El área en estudio se encuentra a una distancia que dificulta la fluidez entre las áreas de producción y los mercados de intercambio y consumo (locales y nacionales).
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
INDICADOR
El sistema de producción cuenta con algunos puntos que presentan competitividad. Algunas actividades económicas realizadas por la población presentan cierto nivel de rentabilidad. Existen algunas inversiones que empiezan a dinamizar el área en estudio. Se presenta un importante nivel de informalidad en las actividades económicas. El área en estudio se encuentra a una distancia que proporciona cierta fluidez (diaria) en las áreas de producción y los mercados de intercambio y consumo (locales, nacionales y/o internacionales).
L DE
T EM A N AC
FE N
SIS
SA CIVIL
38
NA
DE
IO
El sistema de producción del área en estudio se encuentra o presenta un proceso importante de inserción a la competitividad. Las actividades económicas presentan un proceso de crecimiento y dinamismo presentando interesantes niveles de rentabilidad. Existen importantes inversiones productivas y económicas que dinamizan o empiezan a dinamizar el área en estudio. Se presenta un importante nivel de informalidad en las actividades económicas El área en estudio una dinámica fluida con sus mercados de intercambio y consumo. (Mercados locales, nacionales y/o internacionales).
PE RU
MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
Determinación del Grado de Vulnerabilidad Económica - Primera Etapa Se han considerado dos (02) variables: Dinámica Económica y Grado de escasez (servicios, ingresos y competitividad). Para cada variable se han establecido indicadores, los cuales tienen rangos de medición y grados de vulnerabilidad. Los valores que se establecen para cada rango se darán entre 0 a 1, donde: 0,75 < V ≤ 1 0,50 < V ≤ 0,75 0,25 < V ≤ 0,50 0 < V ≤ 0,25 - Segunda Etapa Una vez establecidos los valores de cada variable, se procederá a determinar el grado de Vulnerabilidad Económica. Para ello, se calcula el promedio de las cuatro variables a través de la siguiente fórmula:
VE =
De + Ge 2
(Se considera el mismo peso para cada variable) En donde: VE = Vulnerabilidad Económica De = Actividad Económica Ge = Grado de escasez (servicios, ingresos y competitividad) - Tercera Etapa Una vez obtenido los resultados a partir de la aplicación de la fórmula mostrada, se considerará la siguiente estratificación: Grado de Vulnerabilidad Económica
NA
GRADO
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
L DE
FE N
T EM A N AC
DE
IO
RANGO DE VULNERABILIDAD ECONÓMICA
SIS
SA CIVIL PE RU
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INSTITUTO NACIONAL DE DEFENSA CIVIL
2.3.4 Vulnerabilidad Social Dentro de las principales variables a evaluar, tenemos: Matriz N° 01 Variable: Nivel de Organización INDICADOR La organización política o social de la población es nula o presenta altos niveles de corrupción en su clase dirigencia y desprestigio popular. Existen disputas internas. La participación de la población, en la generación de estrategias de desarrollo o gestión del territorio, es nula o muy aislada. Existe un nulo o efímero interés de la población por participar en algún tipo de organización social. No existen comités vecinales de organización social (de defensa civil, seguridad ciudadana, vaso de leche, entre otros).No existen gremios organizados. La organización política o social de la población es efímera o nunca funcionan. Existen disputas internas entre estas organizaciones. Presentan algunos casos de corrupción en su clase dirigencial y desprestigio popular. Existe un bajo interés de la población por participar en algún tipo de organización social. La participación de la población, en la generación de estrategias de desarrollo o gestión del territorio, debido a su nivel de desorganización tiene poca fuerza en la toma de decisiones. Existen comités vecinales de organización social (de defensa civil, seguridad ciudadana, vaso de leche, entre otros), pero son muy deficientes en su gestión. No existen gremios organizados. Existe organización política o social de la población. No existen disputas internas entre estas organizaciones con normalidad. Presentan casos aislados de corrupción en su clase dirigencial. Las organizaciones tienen funcionamiento todo el año pero en condiciones de “sobre vivencia”. La participación de la población, en la generación de estrategias de desarrollo o gestión del territorio, tienen cierta presencia. Sus propuestas son tomadas en cuenta. Existe un cierto interés de la población por participar en algún tipo de organización social. Existen comités vecinales de organización social, que cuentan con deficiencias, en proceso de formación, pero con un capital humano interesante de gestión.
GRADO DE VULNERABILIDAD
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
0,50 < V ≤ 0,75
Alta
0,25 < V ≤ 0,50
Media
0 < V ≤ 0,25
Baja
L DE
T EM A N AC
FE N
SIS
SA CIVIL
40
NA
DE
IO
Existe organización activa política o social de la población. Existen clases dirigenciales comprometidas con la prevención de riesgos, el desarrollo y la gestión eficiente de su territorio. Las organizaciones tienen funcionamiento todo el año pero en condiciones de básicas o mejores. La participación de la población, en la generación de estrategias de desarrollo o gestión del territorio, tiene importante presencia. Sus propuestas son tomadas en cuenta. Existe interés de la población por participar en algún tipo de organización social. Existen comités vecinales de organización social (de defensa civil, seguridad ciudadana, vaso de leche, entre otros), en proceso de consolidación o con amplia trayectoria y gestión eficiente. Existen gremios organizados.
RANGO
PE RU
MANUAL DE ESTIMACIÓN DEL RIESGO ANTE INUNDACIONES FLUVIALES
Matriz N° 02 Variable:: Grado y tipo de Relación e Integración entre las Instituciones y Organizaciones Locales
RANGO
GRADO DE VULNERABILIDAD
No existe relación e integración entre las Instituciones y Organizaciones locales
0,75 < V ≤ 1
Muy Alta
Débil relación e integración entre las Instituciones y Organizaciones
