Ejercicio de Trabajo de los CGRR en la planificación de medidas de prevención.

Instituto Superior Politécnico
José Antonio Echeverría
CURSO DE ENTRENAMIENTO
CGRR EXPERIENCIAS DEL MODELO CUBANO
“Poner la ciencia en lengua diaria,
he aquí un bien que pocos hacen”
José Martí
EJERCICIO
TRABAJO DE LOS CGRR EN LA PLANIFICACIÓN DE MEDIDAS DE
PREVENCIÓN.
Prof.Aux. Msc.Ing. Jorge Arcos Méndez Teléfono en GREDES 267 1123
Prof.Aux. Msc.Ing. Emilia Fors Garzón. E Mail: [email protected]
1
OBJETIVOS DEL EJERCICIO
Modelar situación de desastre por huracán y por intensa lluvia. Proponer medidas
preventivas de reducción de desastres para el territorio del CGRR, que propicien la
adaptación al cambio climático y sostenibilidad de la población.
DATOS DE PARTIDA
•
•
•
•
•
•
•
Planeamiento del territorio
Información de la tipología de las edificaciones y su estado constructivo
Escala de daños estimados a las edificaciones por categorías de huracanes
Tablas de datos de la población en las áreas afectadas
Tabla de la categorías de los huracanes
Mapas de inundación
Clasificación de los peligros naturales
BIBLIOGRAFÍA : Clasificación de inundaciones asumidas por GREDES para diferentes estudios de
desastres. Tabla Arcos Coca para la clasificación de daños por vientos, Diferentes fuentes bajadas de Internet por
Jorge Arcos acerca de daños por inundaciones y por vientos en Puerto Rico. Tipología de las edificaciones
cubanas. Descripción de tipologías urbanas cubanas.
2
CONTENIDO DEL EJERCICIO
Modelar los efectos de los vientos de un Huracán Categoría III sobre la Comunidad
Entre Ríos
Modelar los efectos de una inundación por intensa lluvia de hasta 158mm en 24horas
en Reparto Residencial
DATOS DE SALIDA
• Medidas preventivas para la rehabilitación del fondo edificado.
o Cantidad de edificaciones que se proponen para el mejoramiento de su estado
constructivo
o Cantidad de edificaciones que se proponen cambiar su tipología constructiva.
• Medidas preventivas en la construcción de obras protectoras para la reducción del
área de inundación del río.
• Medidas preventivas para el planeamiento urbano.
3
Clasificación del peligro por ciclones tropicales
Considerando el efecto de los vientos sobre los elementos
estructurales del territorio
4
Clasificación del peligro por intensas lluvias
Considerando las inundaciones provocadas por los ciclones
tropicales y las tormentas locales severas sobre la trama urbana
El grado de peligrosidad está dado por el escurrimiento tan alto que se produce en la
trama urbana y que provoca gran acumulación de agua hacia el cauce del río
5
Clasificación del peligro por inundaciones
Considerando la infraestructura del territorio urbanizado y los
coeficientes de escurrimiento para este caso
Lámina 24 horas.
6
Clasificación del peligro por la altura de inundaciones.
Inundaciones moderadas
• de alturas 0.91m a 1.80m
 pueden causar daños a la vida humana.
 pueden causar daños en los elementos no estructurales de edificaciones de
tipología 1 a 3.
 pueden causar daños estructurales en edificaciones de tipologías 4 a la 6.
 interrumpen la capacidad de paso y pueden causar daños a los elemento
estructurales de las vías.
Inundaciones profundas
• de alturas de más 1.80m
 causan daños a la vida humana.
 pueden causar daños en los elementos estructurales de edificaciones de tipología
de I a III.
 causan daños estructurales en edificaciones de tipologías de IV a la VI.
 interrumpen la capacidad de paso y pueden causar daños a los elemento
estructurales de las vías.
7
Caracterización de la velocidad de las corrientes de
inundaciones
Considerando la topografía del terreno
Topografía
Categoría
Corrientes
Débil
Lentas
En zonas
Mediano
Rápido
llanas, valles
Rápidas
Muy Rápido
Débil
Mediano
De montaña
Rápido
Muy Rápido
Velocidad
Corriente
m/seg
≤ 0.5
> 0.5 a 1
1a2
>2
≤2
>2y≤4
>4y≤6
>6
8
Clasificación del peligro por la velocidad de las
corrientes de inundaciones
Inundación corriente lenta
velocidad menor de:
• 0.9 m/seg. = 3 pies/seg. = 3.3 km/h,
 no ocasiona daños graves a la estructura
 peligrosa a la seguridad humana,
velocidad de:
• 0.6 m/seg. = 2 pies/seg. = 2.2 km/h
 erosiona suelos arenosos
Inundación corriente rápida
velocidad menor de:
• 1.5 m/seg. = 5 pies/seg. = 5.5 km/h
 causa daños severos por erosión de los suelos
9
TIPOLOGÍAS DE LAS EDIFICACIONES
Tipo
Paredes
I
Paneles prefabricados de hormigón, armado o
no, bloques de hormigón, ladrillos de barro
cocido, sillería, mampostería.
Losa de hormigón armado fundida in situ,
losas prefabricadas de hormigón armado,
viguetas de hormigón armado con bovedillas de
hormigón o barro cocido .
II
Bloques de hormigón, ladrillos de barro
cocido, sillería, mampostería, bloques o ladrillos
prensados de suelos estabilizados, tapial, canto.
Viguetas de hormigón armado con losas
planas o abovedadas de hormigón, barro
cocido, suelos estabilizaos , cantos, ferrocemento,
etc.
III
Bloques de hormigón, ladrillos de barro cocido,
sillería, mampostería, bloques o ladrillos
prensados de suelos estabilizados, canto, tapial,
apisonado, adobes, madera dura o madera
preciosa.
Viguetas de hormigón armado , metálicas o de
madera aserrada, cubiertas de tejas de barro, de
planchas metálicas, asbesto cemento o mortero
vibrado (tevi).
Bloques o ladrillos prensados de suelos
estabilizados, mampuesto, canto, tapial, adobes,
embarrado.
Viguetas de madera aserrada o rolliza, cubiertas
de planchas metálicas conformadas o de fibro
cemento
Madera aserrada o tabla de palma.
Soportaría de madera rolliza, cubiertas de guano,
tejas de cartón asfáltico, papel embreado.
Madera rustica, guano, yagua, cartón embreado,
lona, materiales de desechos.
Madera rústica, guano, yagua, cartón embreado,
lona, materiales de desechos.
IV
V
VI
Techo
10
TIPOLOGÍA URBANA EN COMUNIDAD ENTRE RÍOS
•
•
•
•
•
•
•
Trama urbana constituida por manzanas
Las edificaciones se desarrollan en profundidad por lo general en el perímetro de la manzana.
Presencia de paredes medianeras entre edificaciones
Tipologías constructivas con predominio de madera, mampostería, ladrillos o bloques
indistintamente
Cubiertas inclinadas con tejas criollas, francesas, de fibrocemento y combinadas con hormigón
armado y rasilla.
Drenaje pluvial mediante bajantes empotrados o descubiertos en las fachadas.
Altura promedio de las edificaciones casi iguales
11
TIPOLOGÍA URBANA EN REPARTO RESIDENCIAL
•
•
•
•
•
•
•
Trama urbana constituida por manzanas en urbanización semi compacta
Las edificaciones se desarrollan en profundidad de frente a fondo en el perímetro de la manzana
pero no necesariamente en su borde
Pasillos perimetrales a las edificaciones de 0,75m y más
Predominan los jardines frontales de 3 a 5m.
Aceras con césped y árboles
Drenaje pluvial superficial y evacuación soterrada de residuales y cisternas soterradas.
Altura desigual de las edificaciones
12
Características del peligro ciclón tropical utilizado para
la modelación
Para la modelación del caso de un Huracán Cat. III en la escala
Saffir-Simpson, se asume la trayectoria histórica más desfavorable de los eventos
naturales, trayectoria sur-norte a la izquierda de la comunidad objeto de análisis.
Izquierda
ENE
Antes Izquierda
Derecha
Durante
S
Después
De la convención elaborada por especialistas de GREDES para la dirección de los vientos según
trayectorias y utilizada en los estudios de GREDES.
Acompañado de lluvias intensas mayores de 150mm y que al coincidir con los meses más
lluviosos encuentra un suelo saturado lo que lo hace más peligroso
Medidas de prevención para
reducir la vulnerabilidad a los
efectos de los fuertes vientos
NOTA IMPORTANTE:
Los efectos que provocan los vientos del huracán son regionales con
dimensiones muy por arriba del territorio escogido para el estudio.
14
ESCENARIO DE PELIGRO ZONA
COMUNIDAD ENTRE RÍOS
Dirección de
los vientos
NE - ENE
Dirección de los vientos
N Antes
NE-ENE
COMUNIDAD
ENTRE RÍOS
Durante
ESE-SE
Después
SSE-S
Consultorio
Detalles de la trama urbana
0.6h
h ≥ 25m
Policlínico
0.6h
P Escuelas
SB
Leyenda
Centro histórico
Nuevo desarrollo
Dirección de
los vientos
SSE - S
La periferia resaltada sombreada en rojo tiene un
tratamiento diferenciado de la zona centro para
las direcciones de viento modeladas. La longitud
total de la periferia afectada de la comunidad es
15
de 2km
Del total de edificaciones que se afectan por el Huracán Modelado el 80% se encuentran
en las manzanas de la periferia en las direcciones probables del viento y no se encuentran
protegidas por la densidad de la trama urbana con su altura promedio regular no mayor
de 10m.
Detalles de los efectos sobre la trama urbana con
vientos del NE-ENE
efecto de succión sobre cubiertas
Dirección viento
NE-ENE
efecto de presión
sobre fachadas
Manzanas
periferia
Manzanas
interiores
Dirección viento
ENE-E
Detalles de los efectos sobre la trama urbana con
vientos del ENE-E
El resto de las edificaciones afectadas están en el interior de la trama urbana, donde los
efectos del viento son sobre los techos.
Los efectos son solo sobre las fachadas cuando las direcciones del viento coinciden con
los ejes de las calles provocando fuerzas de succión en fachadas.
16
Del resultado de los estudios realizados a las edificaciones de la comunidad se obtienen los probables
daños que por tipología y estado constructivo pueden causar las diferentes categorías de huracán. Las
edificaciones expuestas a un probable daño total corresponden a las de Tipologías constructivas IV, V,
y VI, el resto de las edificaciones con Tipologías constructivas III, II pueden sufrir daños parciales.
TOTAL EDIFICACIONES
Tipología
Estado
Constructivo
Total
TT
Edificaciones Cat I
afectadas por Cat II
Cat CT
Cat III
R
M
B
Edificaciones B
Afectadas 241 456 854 132
#
%
148
10%
164
11%
1
615
40%
868
Cat IV 1.033
1.551
TC I
TC II
TC III
R
M
B
R
M
19
5
45
156
78
155
B
R
TC IV
M
B
R
36 189 177 22 76
279
403
TC V
M
B
R
TC VI
M
B
R
M
445 6 11 123 1 4 25
543
140
31
148
123
15
148
11 123 1
4
25
7
15
593
56%
7
91
770
67%
44
193
796
39
26
15
63
25
445
6
11 123 1
4
25
177
76
445
6
11 123 1
4
25
177 22
76
445
6
11 123 1
4
25
Considerando los efectos de las cargas de viento que se producen de acuerdo:
• topografía del lugar
• dirección de los vientos de acuerdo a la trayectoria del huracán
• tipología y estructura de la trama urbana
• ubicación de la edificación dentro de la trama urbana
• tipología y estado constructivo de las edificaciones
En la siguiente tabla se muestran los datos de la población afectada que por daño total o
parcial es susceptible de ser evacuada y que requerirá de una vivienda temporal hasta
que se restablezcan los daños
TOTAL POBLACIÓN
Tipología
Estado Constructivo
R
M
B
Población B
Afectada 965 1.823 3.416 527
#
%
595
10%
0
0
595
Población Cat I 662
afectada por Cat II 2.465
Cat CT Cat III 3.478
11%
5
62
595
40%
27
62
2.376
56%
27
366
3.085
Cat IV 4.137
67%
174
774
3.189
Total Población
TT
6.204
TC I
R
74
620
TC II
M
B
R
TC III
M
B
R
TC IV
M
B
R
TC V
M
B
R
TC VI
M
B
R
M
19 179 625 312 145 758 709 87 304 1.781 22 45 493 5 17 102
1.116
1.612
2.172
560
493 0
124
0 102
45 493 5 17 102
1.781 22 45 493 5 17 102
709
156 104
304 1.781 22 45 493 5 17 102
60 252 709 87 304 1.781 22 45 493 5 17 102
Las áreas de reserva que por planeamiento es necesario utilizar para asentamiento temporal de
viviendas de emergencia o del tipo progresiva es de aproximadamente por cada vivienda unos 42m2
a 69m2 para un 80% aproximado que pueden sufrir un daño total y que suman 2,769 viviendas
equivalen a un área de 116,298m2 a 191,061m2 o de 12ha a 19ha
18
Vulnerabilidad del fondo edificado del peligro
por ciclones tropicales
Severidad y Probabilidad de
los Peligros por C.T.
TT
Baja
Frecuent
e
Cat I
Media
Cat III
Cat IV
148
10%
Baja
164
11%
615
40%
868
56%
1.033
67%
Probable
Cat II
Alta
VULNERABILIDAD
Edif. Afectadas
Nivel
Cant.
%
Remoto
Media
Muy Alta
Los niveles de vulnerabilidad están referidos a la escala urbana y están relacionados con
las manzanas perimetrales que se afectan por los efectos de los vientos no solo en las
cubiertas sino también en las fachadas
19
Evaluación del Riesgo del fondo edificado del
peligro por ciclones tropicales
Matriz para la Evaluación del Riesgo de la Comunidad. (propuesta)
PELIGROS POR
C.T.
TT
BAJO
Cat I
MEDIO
Cat II
Cat III
VULNERABILIDAD
BAJA
MEDIA
5% - 11% 12% - 40%
148 Edif.
10%
164 Edif.
11%
ALTA
41% - 50%
MUY ALTA
 50%
615 Edif.
40%
868 Edif.
56%
ALTO
Cat IV
1,033 Edif.
67%
Cat V MUY ALTO
Medidas para la Reducción del Riesgo
Riesgo BAJO (Aceptable)
Riesgo MEDIO (Reducible)
Riesgo ALTO (Reducible)
Riesgo MUY ALTO (Inaceptable)
Los valores y rangos del riesgo dependen de las posibilidades económicas para la reconstrucción y la
20
respuesta.
P
SB
Consultorio
Policlínico
COMUNIDAD
ENTRE RÍOS
P
SB
Leyenda
Centro histórico
Nuevo desarrollo
21
Análisis de las propuestas para el
planeamiento urbano por los daños
por Huracán Cat III
COMUNIDAD
ENTRE RÍOS
22
Medidas de prevención para
reducir la vulnerabilidad a la
inundación por intensas
lluvias
NOTA IMPORTANTE:
LA LLUVIA A DIFERENCIA DEL HURACÁN TIENE EFECTOS PUNTUALES;
por tanto el análisis de la vulnerabilidad por las inundaciones ante
intensas lluvias, (a diferencia de la vulnerabilidad por fuertes vientos que puede hacerse
por estadísticas generales del estado de las edificaciones en el territorio)
SOLO SE CIRCUNSCRIBE A LAS MANZANAS DENTRO DE LOS PLANOS
DE INUNDACIÓN Y AQUELLAS QUE SE ENCUENTRAN EN ZONAS BAJAS
y no a todo el territorio que abarca una división política determinada
23
Modelación de los efectos de la
inundación por las intensas
lluvias
Área de
análisis
REPARTO
RESIDENCIAL
24
360m
Las manzanas sombreada en rojo es donde se
agrupan las edificaciones con tipologías IV, V y VI
25
26
27
Del resultado de los estudios realizados a las edificaciones del Reparto según
tipología y estado constructivo se pueden suponer los probables daños que
pudieran sufrir las edificaciones ubicadas en los niveles de inundación 2 y 3.
En el primer nivel de inundación solo se afectan pequeñas áreas de cultivos de
ciclo corto. Las edificaciones expuestas a un probable daño total corresponden a
las de Tipologías constructivas IV, V, y VI, por los materiales de construcción
empleados en paredes y cubiertas en el caso de los que los niveles de inundación
que sobrepasan el puntal.
El resto de las edificaciones con tipologías de I, II y III puede considerarse que
sufren afectaciones en sus elementos no estructurales y en su vulnerabilidad
funcional
28
Edificaciones afectadas por el efecto de la inundación
Tipología
TOTAL
B
Estado Constructivo
TC I
R
M
TC II
TC III
TC IV
B R M B R M B R M B R
TC V
TC VI
M B R M B R M
Afectadas
73 137 256 40 6 1 13 47 24 11 57 53 7 23 134 2 3 37 0 1 7
Total
Edificaciones
afectadas por
inundación
#
%
466
Intensidad I
0
0%
Intensidad II
117
25% 0
Intensidad III
351
75% 20 76 255
0
0
47
84
121
163
42
9
0
27 90
27 53
37
18 24 11 30 53 7 23 134 2 3 37
2 7
Las afectaciones por efecto de la inundación dependen además de:
•
•
•
•
•
•
topografía del lugar, pendientes, tipo de suelos
grado de saturación de los suelos
características de río
tipología y estructura de la trama urbana
ubicación de la edificación dentro de la trama urbana
tipología y estado constructivo de las edificaciones
29
En la siguiente tabla se muestran los datos de la población afectada por daño total o
parcial o solo por estar su vivienda bajo agua con más de 1m debe ser evacuada y es
susceptible de permanecer evacuada hasta tanto se restablezcan las condiciones mínimas
de vida
Tipología
Estado Constructivo
Total Población
TOTAL POBLACIÓN
TC I
TC II
TC III
TC IV
TC V
TC VI
M
B R M B R M B R M B R M B R M BR M
Población B R
Afectadas 291 548 1.025 160 23 6 54 188 94 44 227 213 26 91 535 7 13 148 1 5 30
#
%
1.864
188
336
484
652
168
Intensidad I
0
0% 0
0
0
Población
afectadas por Intensidad II 1.157 62% 258 438 461 160 23 6 54 188 94 44 227 213
148
inundación
Intensidad III 1.864 100% 291 547 1.026 160 23 6 54 188 94 44 227 213 26 91 535 7 13 148
36
5 30
Como se puede apreciar la evacuación no solo se realiza a la población o actividades
económicas en edificaciones de tipologías constructivas vulnerables, sino a toda la
población o funciones económicas en edificios que por el nivel que toman las aguas, no
deben permanecer en el lugar
30
Vulnerabilidad del fondo edificado al peligro por
inundación
Severidad y Frecuencia de los Peligros
Inundación
Intensidad I
Baja
Intensidad II
Media
Intensidad III
Alta
1 en 5 años
P: 20%
1 en 10 años
P:10%
1 en 50 años
o 100 años.
P: 2 a 1%
VULNERABILIDAD
Edif. Afectadas
Cant.
%
Nivel
0
0%
Baja
117
25%
Media
351
75%
Muy Alta
Los niveles de vulnerabilidad están referidos a las manzanas que se afectan por los
diferentes planos de inundación además de los materiales de construcción de las
paredes y techos y el estado constructivo de los edificios comprendidos en las manzanas
de esos planos de inundación.
31
Evaluación del Riesgo del fondo edificado al
peligro de inundaciones
Matriz para la Evaluación del Riesgo por inundación del Reparto Residencial
PELIGROS
INUNDACIÓN
Intensidad I
VULNERABILIDAD
BAJA
5% - 11%
MEDIA
12% - 40%
MUY ALTA
 50%
Baja
117 Edif.
25%
Intensidad II Media
Intensidad III
ALTA
41% - 50%
351 Edif.
75%
Alta
Clasificación del Riesgo
Riesgo BAJO (Aceptable)
Riesgo MEDIO (Reducible)
Riesgo ALTO (Reducible)
Riesgo MUY ALTO (Inaceptable)
Los valores y rangos del riesgo dependen de las posibilidades económicas para la
reconstrucción y la respuesta. Es decisión de los gobiernos locales con la consulta de los
grupos de trabajo del territorio para la realización del estudio.
32