Wednesday, March 01, 2006

 

Metodología para evaluar Amenaza, Vulnerabilidad y Riesgo. Fernando Proaño

Metodologia para evaluar las Amenazas naturales, vulnerabilidad de estructuras expuestas y el riesgo que se origina por los dos anteriores.

Teniendo en cuenta la definición de Amenaza como “Peligro latente o factor de riesgo externo de un sistema o de un sujeto expuesto, que se puede expresar en forma matemática como la probabilidad de exceder un nivel de ocurrencia de un suceso con una cierta intensidad, en un sitio específico y durante un tiempo de exposición determinado” se desarrollará la evaluación de la amenaza en términos de tiempo (períodos de retorno), magnitud (volumen de material deslizado, caudal, nivel, etc.), probabilidad (en relación con la excedencia de un umbral o valor predefinido) y espacio (distribución espacial y diferenciación por zonas) así:

Se deberá determinar los períodos de retorno a usar en los estudios los cuales se definirán con los criterios que se adopten.

Se establecerá la magnitud de los diferentes eventos como el valor calculado para cada uno de los periodos de retorno adoptados y aplicados a cada escenario.

Para determinar la probabilidad de excedencia de las amenazas identificadas se aplicará la ecuación basada en la distribución de probabilidad de Poisson:

Donde: p=1-e^-(To/Tr)

p= es la probabilidad de que se presente uno o más eventos de período de retorno Tr en un período de observación To que corresponde al periodo de vida útil del proyecto.

La distribución espacial y la diferenciación por zonas se determinarán por la topografía del terreno y las magnitudes de los eventos estudiados que correspondan con cada período de retorno considerado. Esta distribución espacial se presentará en MAPAS DE ZONIFICACIÓN DE AMENAZA.

Se procederá a identificar e inventariar aquellas estructuras que están expuestas y se determinará el grado de susceptibilidad a sufrir daño, en presencia de las diferentes amenazas identificadas. A ser posible se utilizará la cartografía digital de las cuencas asociadas a las estructuras y de no ser posible a la cartografía análoga disponible para realizar el MAPA DE LOCALIZACIÓN DE INFRAESTRUCTURA Y DE POBLACIÓN en donde se identificará para el área de estudio la infraestructura, la población, las estructuras expuestas, y demás elementos de interés. Además se tendrá información de campo referente a las características físicas de la infraestructura existente en la zona.

La vulnerabilidad se evaluará como un factor de riesgo interno de un sujeto o sistema expuesto a una amenaza, correspondiente a su predisposición intrínseca a ser afectado o de ser susceptible a sufrir daño. Para evaluar la vulnerabilidad se valorarán los factores que definen la predisposición como el grado de exposición a la amenaza y la resistencia a la misma de la siguiente manera:

Exposición: corresponde con la condición del sujeto o sistema de estar situado dentro del área de influencia de la amenaza. Esta es una condición necesaria para definir si el elemento o sistema es o no vulnerable frente a la amenaza estudiada. Por lo tanto un elemento de la infraestructura es vulnerable si está expuesto, es decir, si está dentro de la zona de influencia de la amenaza y se evaluará en forma proporcional al nivel de amenaza.

La vulnerabilidad por exposición se da como una condición que se valora a partir de la probabilidad de que se presente uno o más eventos de período de retorno Tr en un lapso de tiempo determinado en la zona donde están ubicadas la infraestructura y las estructuras de las centrales. Es decir, si existe una estructura en el área de influencia de la amenaza alta de cualquiera de los fenómenos identificados, es probable que esa estructura deba soportar más eventos que si estuviera ubicada en una zona de amenaza baja. El factor de exposición así hallado toma valores entre 0 y 1 donde, 1 corresponde a un elemento al cual está expuesto totalmente a la amenaza y 0 es un elemento donde la amenaza no tiene ninguna clase de interrelación con él.

Resistencia: se refiere a la capacidad del sujeto o sistema de soportar las diversas solicitaciones a que se ve afectado. Una mayor resistencia determina menor vulnerabilidad, es decir que el elemento expuesto al respectivo grado de amenaza sufra algún daño y está ligado con los criterios de diseño y de construcción de las estructuras.

Se debe destacar que la vulnerabilidad de las estructuras se analizará de acuerdo a cada una de las amenazas identificadas.

La vulnerabilidad de cada elemento físico frente a las diferentes amenazas identificadas se calculará utilizando la siguiente ecuación:

Donde: V=Ve*Vr

V=Valor de Vulnerabilidad.
Ve=Factor de exposición a la amenaza.
Vr=Factor de resistencia a la amenaza.

La resultante es una matriz de vulnerabilidad de rango de valores de 0 a 1 donde, 0 corresponde a un elemento al cual no le afecta la amenaza y 1 es un elemento al cual la amenaza le puede producir mucho daño.

La valoración del riesgo corresponderá al potencial de pérdidas que pueden ocurrirle al sujeto o sistema expuesto, resultado de la estrecha relación que debe existir entre la amenaza y la vulnerabilidad de los mismos. El riesgo se expresa en forma matemática como la probabilidad de exceder un nivel de consecuencias económicas, sociales o ambientales en un cierto sitio y durante un cierto período de tiempo.

Para el análisis de riesgos se deberá tener presente el índice de riesgos, el índice de daños y el costo de las estructuras analizadas como componentes fundamentales en dicho análisis.

ÍNDICE DE RIESGO: Se utilizará el método de la matriz resultante para hallar el índice de riesgo. En esta se relacionará la probabilidad de ocurrencia de la amenaza con el grado de vulnerabilidad de las estructuras expuestas que se calcularán con la siguiente expresión:

Donde: IR=VF*A
IR = Índice de riesgo (valores entre 0 y 1)
VF= Grado de vulnerabilidad física (valores entre 0 y 1)
A = Amenaza (probabilidad - valores entre 0 y 1)

ÍNDICE DE DAÑO: El índice de daño está relacionado con la magnitud de la amenaza, la resistencia y la exposición. Se estima el índice de daño de acuerdo con la calidad y tipo de materiales con que fueron construidos las infraestructura y estructuras de las centrales como los criterios de diseño adoptados para los mismos. Se valora entre 0 y 1, siendo 0 cuando la estructura frente a la amenaza identificada no tiene daño y 1 cuando la estructura frente a la amenaza identificada tiene daños severos.

VALORACIÓN DE RIESGO. Como se mencionó anteriormente, el concepto de riesgo se refiere a la relación estrecha y mutuo condicionamiento que hay entre la amenaza y la vulnerabilidad. Dicho de otra forma, no se puede ser vulnerable sí no se está amenazado y no existe una condición de amenaza para un elemento, sujeto ó sistema si no se está expuesto y es vulnerable a la acción potencial que representa dicha amenaza. No existe amenaza y vulnerabilidad independientemente.


El riesgo se calculará aplicando la siguiente expresión:

Donde: R=Indice de daño*IR*$E

R = Riesgo esperado (pérdidas en $)
IR = Índice de Riesgo
$E = Costo estructura

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