ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD POR AVENIDAS...
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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD POR AVENIDAS TORRENCIALES EN LA VEREDA PEKIN Y EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE FUSAGASUGÁ 2017
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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD POR AVENIDAS
TORRENCIALES EN LA VEREDA PEKIN Y EL CASCO
URBANO DEL MUNICIPIO DE FUSAGASUGÁ
2017
2
ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD POR AVENIDAS TORRENCIALES EN
LA VEREDA PEKIN Y EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE
FUSAGASUGÁ
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE INGENIERO
CATASTRAL Y GEODESTA E INGENIERIO CIVIL
Christian Andrés Torres Sarmiento
20081025114
William Andrés Salamanca Pira
20142579032
DIRECTOR
Ingeniero Carlos German Ramírez Ramos
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
INGENIERÍA CATASTRAL Y GEODESIA
INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2017
3
RESUMEN
Debido a la emergencia sufrida en el 2014 en el municipio de Fusagasugá – Colombia, una
de las quebradas ubicada en la zona oriental en límites con el casco urbano, se desbordo
causando múltiples perdidas económicas y una perdida humana, por esto se vio la
necesidad de implementar el presente proyecto.
En el estudio se analizó a fondo la problemática del sector afectado y se decidió que el
análisis de la vulnerabilidad del sector sería un buen producto para entregar a los habitantes
de la zona afectada y al municipio para que con el tuvieran elementos de peso para toma de
decisiones en proyectos a adelantar o como herramienta base para futuras intervenciones en
el área.
Con base en esta premisa se decidió adelantar el análisis donde los tres pilares a tener en
cuenta serian el índice de fragilidad, pérdida y resiliencia ante avenidas torrenciales.
Inicialmente con base en la metodología del fondo de adaptación (Fondo Adaptación
Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia; Mnisterio de Hacienda Colombia,
2014) se realizaron unas encuestas socio – culturales y evaluaciones estructurales a las
viviendas más afectadas en el desbordamiento de la quebrada, obteniendo así la fragilidad
socio-cultural y ecosistémica, para la fragilidad física se tuvo en cuenta la metodología
realizada por el grupo de investigación UDIC de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas, complementado la evaluación con la metodología de la Asociación Colombiana de
Ingeniería Sísmica – AIS (Buriticá & Peralta, 2002), luego de esto con ayuda de
información geográfica y económica entregada por la oficina de planeación municipal se
procede a realizar el cálculo del índice de perdida por predio, y después seguir con el índice
de resiliencia, para obtener finalmente los mapas de vulnerabilidad y otros mapas asociados
a este análisis.
4
Para complementar el estudio se realizó un análisis multitemporal de imágenes donde se
incluyó una imagen aérea del IGAC (Instituto Geográfico Agustín Codazzi) tomada en el
año 2009 junto a las imágenes aéreas tomadas con un Dron en el 2017, para este
procesamiento de imágenes se utilizaron herramientas tecnológicas como AgiSoft, Erdas,
Ilwis, PCI.
Por último para mejorar la presentación del producto a entregar se diseñó un Geovisor
donde entidades municipales o cualquier interesado pueda consultar toda la información
recolectada en campo y los mapas de índices y análisis finales, además de esto se diseñó
una aplicación android que permite tener toda la información final del proyecto, de tipo
portable para la visualización en cualquier dispositivo móvil.
ABSTRACT
Due to the emergency suffered in 2014 in the municipality of Fusagasugá - Colombia, one
of the ravines located in the eastern zone in limits with the urban helmet, overturned
causing multiple economic losses and a human loss, for this was seen the necessity of
Implement the present project.
The study analyzed the problem of the affected sector in depth and it was decided that the
analysis of the vulnerability of the sector would be a good product to deliver to the
inhabitants of the affected area and to the municipality so that with the elements of weight
for taking Decisions on projects to be carried out or as a basis for future interventions in the
area.
Based on this premise it was decided to advance the analysis where the three pillars to take
into account would be the index of fragility, loss and resilience to torrential avenues.
Initially based on the adaptation fund methodology (Fondo Adaptación
Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia; Mnisterio de Hacienda Colombia,
2014), socio - cultural surveys and structural evaluations were carried out on the most
5
affected dwellings in the overflow of the creek, obtaining socio - cultural fragility and For
the physical fragility, the methodology developed by the UDIC research group of the
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, complemented the evaluation with the
methodology of the Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica – AIS (Buriticá &
Peralta, 2002), was used for physical fragility. Then, with the help of geographic and
economic information provided by the municipal planning office, the calculation of the
index of loss per property is carried out, followed by the resilience index, to finally obtain
the maps of vulnerability and other maps associated to this analysis.
To complement the study we performed a multitemporal analysis of images where we
included an aerial image of the IGAC (Instituto Geográfico Agustín Codazzi) taken in 2009
together with aerial images taken with a Dron in 2017, for this image processing were used
Technological tools such as AgiSoft, Erdas, Ilwis, PCI.
Finally, to improve the presentation of the product to be delivered, a Geovisor was designed
where municipal entities or any interested party can consult all the information collected in
the field and index maps and final analysis, in addition to this an android application was
designed that allows to have all the information Final project information, portable type for
viewing on any mobile device
6
ÍNDICE DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 11
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .......................................................................... 13
2.1. PROBLEMÁTICA GENERAL ............................................................................. 14
2.2. PROBLEMÁTICA ESPECÍFICA ......................................................................... 14
3. JUSTIFICACIÓN.......................................................................................................... 15
4. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................ 16
4.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................ 16
5. MARCO LÓGICO DEL PROYECTO ......................................................................... 17
6. ESTADO DEL ARTE ................................................................................................... 19
7. MARCO TEÓRICO ...................................................................................................... 25
7.1. AMENAZA ........................................................................................................... 25
7.1.1. AMENAZA NATURAL ................................................................................ 25
7.1.2. AMENAZA SOCIO NATURAL ................................................................... 26
7.1.3. AMENAZA TECNOLÓGICA ....................................................................... 26
7.2. CAMBIO CLIMÁTICO ........................................................................................ 26
7.3. RIESGO ................................................................................................................. 26
7.4. SIG ......................................................................................................................... 27
7.5. VULNERABILIDAD ............................................................................................ 28
7.5.1. VULNERABILIDAD SOCIAL ..................................................................... 28
7.5.2. VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL ....................................................... 29
7.6. EXPOSICIÓN ........................................................................................................ 30
7.7. SUSCEPTIBILIDAD (FRAGILIDAD) ................................................................ 30
7.8. RESILIENCIA ....................................................................................................... 30
7.9. TELEDETECCIÓN ............................................................................................... 30
7.10. CLASIFICACIÓN DE IMÁGENES ................................................................. 31
7.10.1. CLASIFICACIÓN NO SUPERVISADA ................................................... 32
7.10.2. CLASIFICACIÓN SUPERVISADA ......................................................... 32
8. METODOLOGÍA ......................................................................................................... 33
8.1. RECOLECCIÓN DE DATOS DOCUMENTALES ............................................. 33
8.2. TRABAJO DE CAMPO Y RECOLECCION DE DATOS .................................. 35
8.2.1. EVALUACIÓN DE VIVIENDAS ................................................................. 37
8.3. ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD ............................................................ 40
7
8.3.1. INDICE DE FRAGILIDAD ........................................................................... 42
8.3.2. ÍNDICE DE PÉRDIDA .................................................................................. 83
8.3.3. INDICE DE RESILIENCIA ........................................................................... 85
8.3.4. VULNERABILIDAD TOTAL ...................................................................... 86
8.4. ANÁLISIS MULTITEMPORAL .......................................................................... 87
8.4.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS IMÁGENES .......................... 88
8.4.2. GENERACIÓN ORTOFOTOMOSAICO ..................................................... 89
8.4.3. CLASIFICACIÓN SUPERVISADA ............................................................. 93
8.5. GEOVISOR ......................................................................................................... 102
8.5.1. PREPARACIÓN DE LOS DATOS ............................................................. 102
8.5.2. SINCRONIZACIÓN DEL MAPA EN LA NUBE ...................................... 104
8.5.3. DISEÑO GEOVISOR .................................................................................. 106
8.5.4. APLICACIÓN ANDROID .......................................................................... 108
9. RECOMENDACIONES ............................................................................................. 109
10. CONCLUSIONES ................................................................................................... 111
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 113
8
ÍNDICE DE IMÁGENES
Imagen 1 Integración SIG (Environmental Systems Research Institute - ESRI, 2016) ....... 28 Imagen 2 Localización de las zonas afectadas por el desbordamiento (mancha Final) ....... 36 Imagen 3 Ubicación predios muestra estudio ....................................................................... 36
Imagen 4 Polígono faltante Ortofotomosaico Fusagasugá ................................................... 37 Imagen 5 Aplicación Android para la caracterización estructural de las viviendas ............. 40 Imagen 6 Índices de vulnerabilidad ...................................................................................... 41 Imagen 7 ubicación predios muestra estudio ........................................................................ 43 Imagen 8 Formulario Fragilidad de la viviendas .................................................................. 44
Imagen 9 Ubicación Fragilidad física ................................................................................... 54 Imagen 10 Detalle evaluación de fragilidad física ............................................................... 54
Imagen 11ubicación vulnerabilidad sísmica......................................................................... 59
Imagen 12 Sección transversal y franjas de retiro a corrientes hídricas .............................. 65 Imagen 13 Curva IDF Quebrada Parroquia .......................................................................... 67 Imagen 14 Salida grafica ArcGis Modelamiento la parroquia ............................................. 68 Imagen 15 Retiro Hidrológico .............................................................................................. 69
Imagen 16 Salida grafica ArcGias mapa de pendientes ....................................................... 70 Imagen 17 Retiro Geológico................................................................................................. 70
Imagen 18 Reconocimiento Quebraba Pekín ....................................................................... 72 Imagen 19 Retiro Ribereño................................................................................................... 72 Imagen 20. Retiro de servicios ............................................................................................. 73
Imagen 21 Medición de la cobertura .................................................................................... 75 Imagen 22 Longitud cobertura Box-culverts ........................................................................ 75
Imagen 23 Zonificación Amenaza ........................................................................................ 76 Imagen 24 Zonificación Riesgo ............................................................................................ 77
Imagen 25 Ubicación Fragilidad Familiar ............................................................................ 81 Imagen 26 Zonificación Vulnerabilidad Total ..................................................................... 87
Imagen 27 Imágenes vuelo fotogramétrico .......................................................................... 90 Imagen 28 Puntos de control ................................................................................................ 90 Imagen 29 Ortofotomosaico ................................................................................................. 92
Imagen 30 Muestras tomadas en campo ............................................................................... 93 Imagen 31 Definición de clases ............................................................................................ 94 Imagen 32. Muestra de puntos .............................................................................................. 95
Imagen 33. Matrices de confusión ........................................................................................ 95 Imagen 34. Coeficiente Kappa ............................................................................................. 96
Imagen 35 Clasificación supervisada Mapa 2009 ................................................................ 97 Imagen 36 Clasificación supervisada Mapa 2017 ................................................................ 97 Imagen 37 Visualización Mapa 2009 en escala de grises .................................................... 98 Imagen 38 Visualización Mapa 2009 Pseudocolor .............................................................. 98 Imagen 39 Dominio imágenes 2009 2017 ............................................................................ 99
Imagen 40 Tabla muticriterio ............................................................................................... 99 Imagen 41 Resultados análisis multitemporal .................................................................... 100 Imagen 42 Diagrama de barras (Análisis ILWIS) .............................................................. 101
Imagen 43 Análisis estadísticos (ILWIS) ........................................................................... 101
9
Imagen 44. Configuración de dominios ............................................................................. 103
Imagen 45. Configuración de atributos .............................................................................. 104
Imagen 46. Configuración de sincronización ..................................................................... 105 Imagen 47. Aplicación Collector for ArcGIS ..................................................................... 106 Imagen 48. Visualización Geovisor ................................................................................... 107 Imagen 49. Aplicación Andorid ......................................................................................... 108
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Marco lógico del proyecto (Elaboración propia)..................................................... 17
Tabla 2 Preguntas encuesta Socioeconómica ....................................................................... 38
Tabla 3 Calificación de la Condición de la cimentación ...................................................... 46 Tabla 4 Calificación de la Condición de los muros ............................................................. 47 Tabla 5 Calificación de la Condición del entrepiso .............................................................. 47
Tabla 6 Calificación de la Condición de la cubierta ............................................................. 47 Tabla 7 Calificación del nivel de daño estructural en la cimentación .................................. 48 Tabla 8 Calificación del nivel de daño estructural en los muros .......................................... 49
Tabla 9 Calificación del nivel de daño estructural en el entrepiso ...................................... 49 Tabla 10 Calificación del nivel de daño estructural en la cubierta ....................................... 50
Tabla 11 Fragilidad Física .................................................................................................... 53 Tabla 12 Sistema estructural vs Fragilidad física ................................................................. 55 Tabla 13 N° de pisos y Sistema Constructivo vs Vulnerabilidad Sísmica ........................... 58
Tabla 14 Amenazas a evaluar ............................................................................................... 60
Tabla 15. Retiro de la quebrada ............................................................................................ 61 Tabla 16. Box culvert ........................................................................................................... 62 Tabla 17. Socavación orilla - suelo de cimentación ............................................................. 62
Tabla 18. Cambio de dirección del cauce de la quebrada. ................................................... 63 Tabla 19 coeficientes del método de Vargas y Días-granados ............................................. 66
Tabla 20 Valores de Intensidad para diferentes tiempos de retorno en años ....................... 67 Tabla 21 Zonificación de pendiente para retiro Geológico .................................................. 69 Tabla 22 Matriz de Riesgo.................................................................................................... 76 Tabla 23 Resultado Matriz de Riesgo................................................................................... 77 Tabla 24. Factor Calidad de Vida ......................................................................................... 78
Tabla 25. Percepción familiar de los riesgos ........................................................................ 80 Tabla 26. Indicadores de fragilidad ecosistema estratégico ................................................. 81
Tabla 27 Categoría Índice de Fragilidad .............................................................................. 82 Tabla 28 Resultados Fragilidad Total ................................................................................... 83 Tabla 29 Indicador de la falta de resiliencia económica ...................................................... 85 Tabla 30 Nivel de Vulnerabilidad ........................................................................................ 86 Tabla 31. Error medio cuadrático de los puntos de control .................................................. 92
10
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo A. Formato de evaluación vulnerabilidad de vivienda 1 ................................... 119 Anexo B. Formato de evaluación vulnerabilidad de vivienda 2 ................................... 120 Anexo C. Formato de evaluación vulnerabilidad de vivienda 3 ................................... 121 Anexo D. Mapa de fragilidad física ................................................................................. 122 Anexo E. Mapa de vulnerabilidad sísmica ..................................................................... 123
Anexo F. Mapa de pendientes .......................................................................................... 124 Anexo G. Mapa de retiros ................................................................................................ 125
Anexo H. Mapa de amenaza ............................................................................................ 126
Anexo I. Mapa de Riesgo físico ....................................................................................... 127 Anexo J. Mapa de fragilidad familiar ............................................................................. 128 Anexo K. Mapa de vulnerabilidad total ......................................................................... 129
Anexo L. Ortofotomosaico ............................................................................................... 130 Anexo M. Modelo digital de terreno ............................................................................... 131 Anexo N. Modelo digital de terreno 2 ............................................................................. 132
Anexo O. Unión Ortofotomosaicos ................................................................................. 133 Anexo P. Informe procesamiento ortorectificación vuelo fotogramétrico con Dron . 134
11
1. INTRODUCCIÓN
En los últimos años el planeta ha venido presentado grandes cambios climático a causa del
calentamiento global provocado por acciones antrópicas que han generado desastres y
emergencias en la sociedad, en el caso de Colombia son múltiples los estragos que han
generado eventos como sismos, deslizamientos, lluvias torrenciales, sequias extremas,
evidencia de esto es por ejemplo la emergencia nacional sufrida para finales del 2010 y
comienzos del 2011 donde el país pasó por una de las olas invernales más duras en años,
causada por el fenómeno de la niña y el niño, tragedia que trajo consigo volúmenes de
lluvias altas y de duración prolongada que se caracterizan en eventos como desastres
naturales, movimientos en masa, inundaciones y avenidas torrenciales. (Banco
Interamericano de Desarrollo - BID, Comisión Económica para America Latina y el Caribe
- CEPAL, 2012)
Desde ese año hacia el presente el mundo y en especial el país han sufrido desordenes
medioambientales en temporadas donde las sequias han sido extremas y otros años donde
las sequias llevan un comportamiento normal pero la temporada de lluvias es muy fuerte
en términos climáticos.
En el mes de octubre de 2014 la población del Municipio de Fusagasugá – Cundinamarca
sufrió una emergencia donde confluyeron eventos que no suceden con mucha frecuencia,
por un lado para finales del mes se presentaron lluvias de gran magnitud durante un tiempo
considerable y por otro lado algún tipo de represamiento por obstrucciones en el cauce de la
quebrada, debido a algún tipo de remoción en masa, donde no se tienen pruebas certeras del
desprendimiento de algún talud de la montaña, pero vestigios de cambios en las coberturas
del suelo y testimonios de habitantes de la zona apuntan a que esta fue la causa de que la
quebrada la parroquia que se desbordara causando daños económicos a muchas familias de
este sector y la perdida humana de una habitante de una casa construida a las riberas de la
quebrada.
12
Para la fecha en que ocurrió esta emergencia la Alcaldía Municipal de Fusagasugá junto
con la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR), realizaron un estudio en
el que se analizó la batimetría, topografía e hidrología, para determinar el comportamiento
de la quebrada Pekín, sin embargo este estudio carece de información completa sobre el
total de información en la quebrada y no da el soporte necesario para lograr obtener un
análisis puntual de la vulnerabilidad por avenidas torrenciales, en las viviendas que se
vieron afectadas en el deslizamiento de la quebrada La Parroquia, en la vereda Pekín y el
barrio Pekín en el casco urbano del municipio.
El presente estudio está enfocado a la comunidad la cual se ve beneficiada con este
completo análisis de vulnerabilidad, cuyo resultado es principalmente los mapas de
vulnerabilidad, fragilidad y resiliencia que servirán como herramientas para complementar
el plan de ordenamiento municipal el cual no contempla información de este tipo
actualizada.
Por los motivos anteriores, este proyecto interdisciplinar que se realizó en conjunto entre
las carreras de Ingeniería Catastral y Geodesia e Ingeniería Civil, tiene como finalidad
contribuir a mitigar los riesgos por avenidas torrenciales a los que están expuestos los
habitantes de la zona de influencia de la quebrada, utilizando principalmente la
metodología para la obtención de vulnerabilidad mostrada en el protocolo para la
incorporación de la gestión del riesgo en los planes de ordenación y manejo de cuencas
hidrográficas (Fondo Adaptación Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia;
Mnisterio de Hacienda Colombia, 2014), elaborada por el Fondo de Adaptación como
estrategia para la reducción de las nuevas condiciones del riesgo del país.
13
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Los hechos se remontan a los ocurridos en el año 2014 cuando en el mes de octubre, se
presentaron fuertes lluvias acompañadas de tormentas eléctricas, lo que generó que los
caudales de los ríos y quebradas superaran los niveles habituales, que con ayuda de los
graves estragos y sequias del fenómeno “del niño” anterior en ese mismo año, esta
quebrada se desbordó desplazando grandes volúmenes de sedimentos, arboles, basuras, y
demás escombros que a su paso se encontraban, deteriorando por el camino edificaciones
principalmente casas del sector, dejando damnificadas muchas familias, heridos y una
persona muerta (PERIODICO EL TIEMPO, 2014).
En el proceso de recolección documental de datos se encontró que toda la información
respecto al Plan de Ordenamiento Territorial del municipio - POT data del año 2001
(Alcaldia Municipal de Fusagasugá, 2001), en él se encontró que la zona de estudio
presenta riesgo por deslizamiento y avalancha, sin embargo no especifica el nivel de riesgo,
ni tampoco especifica los insumos para la obtención del riesgo como mapas de amenazas y
vulnerabilidad.
Para el 2014 unos días después de ocurrido el desbordamiento, la CAR aportó un estudio
sobre la quebrada (Corporación Autonoma Regional - CAR, 2014), que sirvió de ayuda
para el presente estudio estableciendo el límite del caudal máximo para la quebrada, pero
tampoco generan zonificación o mapas concretos sobre algún tipo de riesgo en la zona.
Más recientemente se encuentra que en el 2015 la alcaldía de Fusagasugá contrata un
geólogo, el cual entrega como resultado la zonificación de la amenaza para el municipio
(Salazar Ortiz & Secretaria de planeación, 2015), este informe muestra que, toda la zona de
estudio se encuentra en amenaza alta por remoción en masa, pero no infiere tampoco en el
fenómeno de avenidas torrenciales, que es la problemática latente en esta zona del
municipio.
14
Finalmente se encuentra también que por vencerse las vigencias para la actualización o
reajuste del POT como lo establece la Ley 388 de 1997, el municipio se encuentra en
conjunto con la Universidad Nacional de Colombia en el proceso de construcción de este
documento, lo cual no refleja aun resultados concretos.
Estos argumentos son principalmente la razón por la cual se lleva a cabo el presente
estudio, con el fin de proveer al municipio de bases con peso científico que puedan utilizar
para mitigar el riesgo en la zona afectada por el desbordamiento.
2.1. PROBLEMÁTICA GENERAL
El municipio no cuenta con estudios sobre vulnerabilidad, enfocados a eventos de avenidas
torrenciales, lo que ha hecho que no se logren establecer las medidas necesarias para
afrontar desbordamientos en las quebradas del municipio, esto sin contar la expansión
urbana constante hacia la periferia, lo que hace que la población se asiente en zonas
propensas a deslizamientos.
2.2. PROBLEMÁTICA ESPECÍFICA
El municipio de Fusagasugá pero en especial el costado Nororiental del casco urbano y una
pequeña porción del área rural compuesta por la vereda Pekín, están susceptibles a un
posible desbordamiento de la quebrada la parroquia como el ocurrido en el 2014, debido a
las fuertes lluvias que se presentan constantemente en Fusagasugá.
15
3. JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto busca analizar la vulnerabilidad de las viviendas del sector afectado
por el desbordamiento de la quebrada la parroquia, que comprende una parte del casco
urbano al oriente de Fusagasugá y el inicio de la vereda Pekín contribuyendo como base
para los proyectos que la alcaldía prevé iniciar como mitigación del riesgo a la que estas
familias se encuentran, por encontrarse cercanos o afectados por la quebrada objeto de
estudio.
Se tomó la decisión de llevar a cabo este estudio debido a que en el sector no han habido
acciones concretas para mitigar los riesgos a los que se encuentran cientos de familias en el
sector, lo cual conllevará a que con esta iniciativa, las entidades municipales tengan
herramientas confiables de peso científico, para poder implementar planes y proyectos que
puedan mitigar futuras emergencias debidas a desbordamientos de cuencas hidrográficas
que están presentes en gran cantidad del municipio.
El fin principal de este esfuerzo conjunto entre Ingeniería Civil e Ingeniería Catastral y
Geodesia es pensar en la gente, en esa población periférica que en ocasiones es la más
afectada por desastres naturales, donde la ayuda estatal o municipal llega con algunas
falencias, que son inevitables debido al tamaño de la población, que para el año de 2014 fue
de 106.678 habitantes (Alcaldía Mayor de Bogotá D.C., Bogotá humana, Secretaria de
Desarrollo Económico, 2015), entre otros problemas que impiden que autoridades
municipales logren cubrir las necesidades de los sectores más apartados de la cabecera
municipal, este proyecto es para esas personas.
Se busca que luego de la entrega de este proyecto a la alcaldía de Fusagasugá, se puedan
adelantar proyectos de mitigación del riesgo en puntos críticos del sector analizado, en el
corto y mediano plazo que contribuyan a mejorar la calidad de vida de esta comunidad.
16
4. OBJETIVO GENERAL
Analizar la vulnerabilidad por avenidas torrenciales en el sector y las viviendas que se
vieron afectadas en el desbordamiento de la quebrada “la Parroquia” en la vereda Pekín y el
barrio Pekín en el casco urbano del municipio de Fusagasugá.
4.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Aplicar el método de Curvas sintéticas Regionalizadas para Colombia, con el fin de
establecer una predicción que permita definir el límite máximo de caudal de
crecimiento para el total de la quebrada en la zona de estudio, complementando el
modelamiento de la quebrada la parroquia echo por la CAR en el 2014.
Encontrar el índice de fragilidad física de las viviendas afectadas por el
desbordamiento de la quebrada en el 2014.
Establecer la zonificación de amenaza para las viviendas evaluadas mediante la
definición de zonas de retiro de la quebrada La Parroquia y poder determinar su
riesgo ante otro futuro evento de desbordamiento.
Generar el mapa de vulnerabilidad de las viviendas que permitan visualizar que tan
vulnerables están ante un evento de avenidas torrenciales..
Realizar una comparación de imágenes aéreas mediante herramientas de
teledetección con una fotografía anterior y otra posterior al evento sufrido en el
2014, para apreciar los cambios en las coberturas del suelo durante estos años.
Diseñar un Geovisor donde el municipio pueda apreciar los resultados que se
obtuvieron con el desarrollo del proyecto.
17
5. MARCO LÓGICO DEL PROYECTO
En la siguiente tabla (Tabla 1) se aprecia la finalidad, evaluación y seguimiento que se
busca obtener con el cumplimiento de los objetivos del proyecto.
Tabla 1 Marco lógico del proyecto (Elaboración propia)
RESUMEN
NARRATIVO DE
OBJETIVOS
INDICADORES
VERIFICABLES
DE OBJETIVOS
MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
FINALIDAD
Utilizar soportes
informáticos como
ArcGIS, Erdas,
Ilwis, PCI, Agisoft,
para generar mapas
de vulnerabilidad
de Fusagasugá y
comparaciones en
la afectación del
terreno.
Con este estudio el
municipio tiene el
primer análisis de
vulnerabilidad
realizado en
Fusagasugá siendo
una herramienta
más para adelantar
proyectos de
mitigación del
riesgo en la zona de
estudio.
Las salidas a campo
y encuestas fueron
verificadas y
monitoreadas desde
oficina mediante
ArcGIS Online,
Collector for
ArcGIS y Google
Docs.
Con la culminación
del proyecto, el
municipio tendrá
un medio de
consulta donde se
muestre un análisis
de vulnerabilidad
de la estructura
física actual de las
casas ya afectadas
por un evento
natural, así como la
comparación de los
cambios en las
coberturas del
suelo entre los años
2009 y 2017 para
poder vislumbrar
comportamientos
futuros del terreno.
PROPOSITOS
Con la realización
de este proyecto se
obtendrán
resultados
específicos como
base para futuros
planes de gestión
del riesgo de la
alcaldía municipal
en la vereda Pekin.
Se espera que con
este proyecto, el
municipio pueda en
el corto plazo
intevenir la
estructura de las
viviendas afectadas
en el
desbordamiento
para mitigar el
riesgo y mejorar la
calidad de vida de
la población.
Con el presente
estudio, cualquier
interesado podrá
verificar los
procesos y
encuestas
realizadas en
campo, consultando
el Geovisor
municipal diseñado
en este proyecto.
El estudio le
permitirá al
municipio tener los
puntos críticos de
desbordamiento de
la quebrada y las
viviendas en riesgo
físico para así
intervenir la zona
de estudio.
COMPONENTES
Se adelantaron de
la manera más
óptima los trabajos
en campo como el
vuelo
fotogramétrico, la
evaluación
estructural de las
Se requirió del
alquiler de algunos
equipos de campo
especializados para
lograr generar
información final
La información
recolectada en
campo y bases de
datos de la
investigación,
pueden ser
consultados y
Fue indispensable
la información
recolectada en
campo como las
encuestas,
evaluaciones
estructurales y
18
viviendas y las
encuestas
realizadas a las
familias afectadas,
y así terminar el
trabajo en oficina
logrando un
proyecto final
sustentable.
con gran precisión y
calidad. Para este
caso fue la toma de
imágenes con un
Dron Phantom 4
por parte de la
empresa Done
maps.
descargadas
directamente desde
el Geovisor
diseñado en el
presente estudio.
vuelo
fotogramétrico para
poder entregar una
información con
buena calidad y
precisión al
municipio.
ACTIVIDADES
Se realizaron las
encuestas
socioeconómicas
y evaluaciones
estructurales en
campo.
Se utilizaron
equipos en
campo para la
toma de
fotografías
aéreas como el
Dron phantom 4.
Con base en las
actividades en
campo se
realizaron las
conclusiones
respectivas las
cuales pueden
ser consultadas
finalizando este
documento.
Realizar la correcta
orientación del
proyecto hacia la
población para que
ellos sean los
principales
beneficiados del
estudio.
Toda la
información de
ejecución del
proyecto,
metodología y
resultados
obtenidos pueden
ser verificados en el
presente proyecto.
Fue necesaria la
interacción con la
comunidad debido
a la necesidad de
tener estudios
bases para
implementar
proyectos para
mitigación del
riesgo cuanto antes.
19
6. ESTADO DEL ARTE
Actualmente en el país y el mundo entero es de vital importancia el medio ambiente y el
cambio climático ya que solo hasta estas últimas décadas se le ha dado una especial
atención por parte de cada estado o nación en el planeta entero, debido a los impactos que
han generado las catástrofes naturales sobre la sociedad dejando miles de pérdidas
humanas, donde se encuentra ligada la vida humana con la vida del planeta y si no se logra
preservar el medioambiente y el planeta, inconscientemente tampoco se está haciendo con
la vida humana.
Es así como los gobiernos de cada país han reunido esfuerzos para reducir el deterioro del
medio ambiente y estado físico de la superficie terrestre para con esto primar la vida
humana y generar propuestas de mitigación en caso de una posible catástrofe natural que
pueda afectar a la población en general.
Son muchos los estudios y proyectos realizados en cuanto a reducciones de riesgos, con
respecto al tema hídrico hay casos como el de la ciudad de Santo Domingo de Heredia del
país de Costa Rica donde hace unos pocos años el caudal del rio Bermúdez sobrepasó los
niveles normales y se desbordo (Fernandez, Borges, Meléndez, Mora, & Charlotte Muñoz,
2010) causando grandes daños sobre el barrio Fátima en Santo Domingo donde se quedaron
afectadas tanto las familias de esta población como sus viviendas. En este estudio se realizó
una encuesta a los pobladores y el 41% de los encuestados afirmo que esta emergencia se
debió a la intervención descontrolada del hombre y el 34% coincidió en que la emergencia
se originó por causas naturales y por intervenciones humanas. Además de esto se realizó un
cálculo somero de los daños y se encontró que 22 viviendas de destruyeron totalmente y 26
viviendas quedaron en riesgo inminente. Esta crisis vivida por costa rica ha venido
acompañada por varios desbordamientos del mismo rio pero han sido pocos los esfuerzos
del país por solucionar este problema debido a que el poder político centralista hace que el
municipio no tenga la autonomía necesaria para encaminar esfuerzos y recursos para darle
solución final y de esta manera adelantar proyectos que no solucionan el problema de fondo
20
como por ejemplo un muro de contención que se construyó a las faldas de la montaña para
mitigar el riesgo de inundación o deslizamiento, que se construyó en un lugar donde la
norma no lo permitía y además no terminaron la obra lo que llevo a que se malgastaran
recursos de la nación y el municipio. Esto demostró la mala gestión y planeación del
municipio frente a estas catástrofes donde los más afectados fueron los pobladores y las
familias de las victimas especialmente.
Costa rica en especial es uno de los países de Latinoamérica más propensos a
desbordamientos debido principalmente al tipo de relieve o formación geológica presente,
lo que permite una gran dinámica hídrica concentrada en unas pocas ciudades. Para el caso
específico en la ciudad de Turrialba se llevó a cabo un estudio por parte de la Universidad
de Costa Rica y el International Institute for Geo-information Science and Earth
Observation de las causas de las inundaciones en esta ciudad (Badilla, Cees, Westen,
Nanette, & Kingma, 2003). Inicialmente se identificó que si bien la topografía del lugar es
muy variable también otro factor importante es el clima ya que las precipitaciones en este
lugar son muy fuertes debido a los vientos húmedos provenientes del mar caribe, estos son
los factores que más inciden al momento de desbordamientos de los ríos, sin embargo la
urbanización masiva de esta ciudad a echo que zonas muy cercanas a los causes de los ríos
o a las laderas de la montaña sean ocupadas por los pobladores y realicen sus asentamientos
en estos lugares, lo que pone en un gran peligro a los habitantes y sus viviendas quedando
en riesgo de ser víctimas de una catástrofe como la sufrida por estas mismas personas en
varias ocasiones.
A pesar de las personas tener cierta responsabilidad por construir en zonas de alto riesgo
también el estudio aclara que son pocos los proyectos adelantados por la administración de
la ciudad en cuanto a esta problemática reflejando la mala planeación de la ciudad con
respecto a la expansión urbana por la que ha pasado los últimos años esta ciudad, prueba de
esto fue la recopilación de información durante el estudio ya que intentaron buscar
informes, bases de datos, antecedentes, informes realizados por parte de las entidades
ambientales como análisis hidrológicos de esta zonas, cálculos de estadísticos de las
personas afectadas, reformulación de planes de ordenamiento territorial, pero esta
21
información no la lograron conseguir debido a que son muy pocos los proyectos
adelantados para reducir posibles emergencias futuras, por ello tuvieron que realizar nuevos
estudios para recolectar información utilizando como herramientas aplicaciones SIG e
imágenes satelitales para la fotointerpretación de la zona de estudio. Finalmente este
análisis genero unas conclusiones de las principales causas de inundación una de ellas
aparentemente la que tiene mayor grado de responsabilidad y que corresponde a la misma
problemática en la cual se centran la mayoría de estudios, son las malas políticas
urbanísticas adelantadas por la administración de esta ciudad que con ayuda de las intensas
lluvias y los asentamientos ilegales de las personas han generado las grandes catástrofes en
esta ciudad.
Por otro lado se encuentra que en España se han implementado por ley unas muy buenas
políticas en contra de los riesgos generados por los desbordamientos de las quebradas, ríos
y demás cuerpos de agua en este país, específicamente entre estas políticas ponen en
práctica el concepto de “dominio público hidráulico” correspondiente a la ley de Aguas
vigente (Aragón, 2011) donde se establece entre otras, las normas básicas de protección de
las aguas continentales de España que en sus inicios regía principalmente al dominio
público pero que actualmente rige para todos los cuerpos de aguas superficiales y para los
predios, parcelas o terrenos que pertenecen a los causes de los ríos, quebradas, lagos,
humedales, etc., públicos o privados en pro de mitigar los daños causados por posibles
desbordamientos.
Como muestra de la aplicación de la ley de Aguas vigentes que rige sobre este país se
realizó por parte del Ministerio de Agricultura Alimentación y Medio Ambiente de España,
la elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo de inundación del rio Júcar
(MINISTERIO DE AGRICULTURA, 2013) El rio Jugar situado en la península ibérica ha
sido protagonista durante muchos años de desbordamientos que han dejado gran cantidad
de afectados debido la cantidad de agua que transporta y debido también los asentamientos
urbanísticos cercanos a la cuenca de este rio. En este estudio se utilizaron bastantes
herramientas para el análisis de tipo hídrico y geomorfológico como cartografía LIDAR,
fotografías aéreas, SIG, entre otros. Cabe aclarar que estos mapas se elaboraron en
22
cumplimiento con el real decreto 903 de 2013 de 9 de Julio específicamente los artículos 8
y 9 donde se reglamenta por obligación desarrollar los mapas de peligrosidad y los mapas
de riesgo de inundación para las áreas en riesgo potencial preliminarmente para las áreas en
baja, media y alta probabilidad de inundación en periodos de retorno de 10, 100, y 500
años. Inicialmente con ayuda de imágenes aéreas a escala 1:25.000 se clasificaron las
regiones con riesgo inminente de inundación luego con ayuda del mapa geológico de
España a escala 1:50.000 se realizó un análisis geomorfológico para ver principalmente
formas de acumulación conformados por sedimentos fluviales y aluviales permitiendo
identificar las zonas más expuestas a desbordamientos o deslizamientos. Finalmente se
sobre pusieron imágenes satelitales, imágenes aéreas, LIDAR, para con esto realizar
Modelos Digitales de Terreno y Modelos Digitales de elevación, también con ayuda de
análisis multitemporal de imágenes donde se pudieron determinar las zonas que al pasar el
tiempo fueron ocupadas por asentamientos humanos, principalmente suelos que utilizaron
para usufructo agrícola debido a la fertilidad de estos suelos y que después algunos fueron
ocupados por pequeñas construcciones. Con esto y con ayuda de recolección histórica de
datos se lograron determinar por medio de los mapas de riesgo las zonas en peligro
inminente de inundaciones por el desbordamiento de este rio, lo que ha permitido al
gobierno adelantar las acciones pertinentes para la reubicación de los pobladores y los
pertinentes planes de mitigación del riesgo correspondientes a periodos de retorno de 10,
100 y 500 años.
Para este proyecto se investigaron varios estudios encontrando que el más interesante fue el
realizado por estudiantes de maestría de la universidad Nacional de Lujan –Argentina
(Montecelos Zamora, Batista Sánchez, Puebla, Zaldivar Suarez, & Batista Cruz, 2011), en
el que utilizan como herramienta principal el software ArcGis Desktop 9.3 para con este
conformar una guía paso a paso para la realización de una mapa de inundaciones de la
cuenca del río Cauto, Sector Provincia Granma, en el país de Cuba. En este estudio con
ayuda de una clasificación geológica del suelo se logró determinar un modelo digital de
terreno y un modelo digital de elevación en el que se determinaron las zonas más propensas
a una inundación clasificadas en 5 zonas: zonas extremadamente inundables que
corresponden a las áreas con topografía más deprimida que en un posible deslizamiento o
23
desbordamiento serán las más afectadas, zonas muy inundables las cuales son las que
primero sienten la afectación del desbordamiento por su cercanía al rio que en este caso
corresponde a una topografía llana, zonas medianamente inundables siendo
principalmente unas áreas más elevadas en altura que las dos zonas anteriores donde en
intensas inundaciones solo una porción de esta área se ve afectada, zonas de baja
inundabilidad que en el momento más crítico serán afectadas de forma ocasional o
transitoria, zonas no inundables correspondientes a zonas mucho más elevadas que las
anteriores que en la emergencia más grave no serán afectadas en ninguna medida. Como
conclusiones a este estudio se lograron identificar las zonas más afectadas en el momento
de una inundación, deslizamiento o desbordamiento, con el fin de tener una base para la
elaboración de cartografía donde se plasmen las zonas afectadas no solo por el cauce de un
rio sino para toda un complejo de afluentes hídricas que sirva para futuros proyectos de
implementación, gestión, monitoreo y ordenamiento del territorio.
Sin ir tan lejos en la ciudad de Bogotá – Colombia se han venido implementado bastantes
políticas en cuanto a mitigación de riesgos en zonas afectadas por remoción en masa,
deslizamientos, desbordamientos, que afectan fundamentalmente a los habitantes de las
zonas aledañas a las rondas de los ríos y las faldas de los cerros donde se concentran
muchos factores de alerta y riesgo, esto influenciado principalmente por la urbanización
descontrolada sin controles técnicos haciendo que el crecimiento de la ciudad se dirija
principalmente hacia estas zonas incrementando los riesgos ya existentes y aumentando la
probabilidad de que mayores personas se vean afectadas por futuras emergencias naturales.
Concretamente la Unidad de Mantenimiento Vial como plan de desarrollo de la
administración de Bogotá Humana implemento entre muchos proyectos el de “Mitigación
de Riesgos en zonas de alto impacto” (Unidad Administrativa Especial De Rehabilitación y
Mantenimiento Vial, 2011) dirigido principalmente a generar territorios menos vulnerables
frente a riesgos y cambio climático. Inicialmente en este proyecto se identificaron 450
sectores en Bogotá en riesgo que a pesar de que son pequeños los sectores causan grandes
daños cuando ocurre la emergencia como problemas viales, servicios de salud, educación,
etc. Gracias a la gran densificación poblacional de la ciudad, las personas de bajos recursos
24
al no encontrar un lugar económico donde vivir deciden instalarse ilegalmente hacia las
periferias donde se encuentran limitados por los ríos o por los cerros lo que hace más difícil
la planeación urbana del territorio alcanzando según este estudio una cuarta parte del
territorio de la ciudad está en estas condiciones, este proyecto se adelanta en las
Localidades de Usaquén, Chapinero, Santa Fe, Suba, Rafael Uribe Uribe, Usme y Ciudad
Bolívar, en la ciudad de Bogotá. Los habitantes de estos sectores hacienden a los 8
millones, esto hace que el proyecto sea de gran envergadura y logre beneficiar tanto
económica como socialmente a sus pobladores, que no solo son participes de este estudio
sino de la recopilación de estudios sobre los cuales se fundamentó este proyecto en los
cuales están incluidas empresas públicas, privadas y universidades. En este proyecto se
realizaron estudios de tipo geológico, geomorfológico, climático, hidrológico, hidráulico y
sismológico, evaluaciones de tipo geotécnica, remoción en masa, vulnerabilidad física,
zonificación de riesgos, viabilidad predial y muchos más análisis estructurados de
ingeniería y medioambiente.
Como beneficios del proyecto se logró reducir el riesgo público de la ciudad frente a
riesgos por remociones de masa y desbordamiento generando una conciencia distinta a los
ciudadanos sobre la importancia de este tema y el riesgo que las personas corren al infringir
normas básicas de urbanismo que a veces por desconocimiento no se cumplen.
Estos son algunos proyecto de los cuales el país y el mundo entero reúnen esfuerzos para
adelantar en las zonas de alto riesgo y así evitar calamidades reduciendo al máximo la
pérdida de vidas que es la prioridad o en día con la problemática de los daños al medio
ambiente y el cambio climático, los cuales serán apoyo para adelantar el proyecto y poder
llegar a culminarlo con éxito.
25
7. MARCO TEÓRICO
7.1. AMENAZA
Probabilidad de ocurrencia de un evento dañino por efectos externos que se pueden dar en
cualquier espacio geográfico. Según su origen se pueden clasificar en Naturales, Socio
naturales, Tecnológica. (Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres de las
Naciones Unidad - UNISDR, 2009)
7.1.1. AMENAZA NATURAL
Se definen como “aquellos elementos del ambiente biofísico que son peligrosos al hombre
y que están causados por fuerzas extrañas a él”. Los principales estudios realizados sobre
amenazas naturales desde los últimos 10 años se han concentrado en Centro América.
Diferentes estudios revisados acogen y trabajan el concepto de "amenazas naturales" como
a todos los fenómenos atmosféricos, hidrológicos, geológicos (especialmente sísmicos y
volcánicos) y a los incendios que por su ubicación, severidad y frecuencia, tienen el
potencial de afectar adversamente al ser humano, a sus estructuras y a sus actividades. Se
hace un énfasis en que la condición de "natural" excluye a todos los fenómenos causados
exclusivamente por el hombre como la contaminación y los eventos naturales inducidos por
el hombre a partir de sus condiciones sociales; exclusión que deja a las investigaciones en
curso carentes de otras formas de análisis de la amenaza. La amenaza biofísica a su vez
inducida por el hombre se establece como:
ATMOSFERICOS
Granizo, Huracanes, Incendios, Tornados, Tormentas tropicales
HIDROLOGICOS
Inundaciones costeras, Desertificación Salinización, Sequias, Erosión y
sedimentación, Desbordamiento de Ríos.
(BANCO INTERAMERICANO DE DESARROLLO - BID, 2002)
26
7.1.2. AMENAZA SOCIO NATURAL
Fenómeno que se presentan en la mayoría de casos tales como aludes, inundaciones y
sequias que se dan por la mescla de fenómenos naturales y explotaciones en exceso de
minerales por la mano del hombre. (Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres
de las Naciones Unidad - UNISDR, 2009)
7.1.3. AMENAZA TECNOLÓGICA
Fenómeno que se dan por procesos tecnológicos o industriales llevados a cabo en una zona
específica mediante procesos dañinos para la humanidad o la naturaleza las cuales pueden
ocasionar, la muerte, lesiones, enfermedades, daños en el sustento de las personas,
servicios, daños ambientales etc. (Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres
de las Naciones Unidad - UNISDR, 2009)
7.2. CAMBIO CLIMÁTICO
“cambio en el estado del clima que se puede identificar (por ejemplo mediante el uso de
pruebas estadísticas) a raíz de un cambio en el valor medio y/o en la variabilidad de sus
propiedades, y que persiste durante un período prolongado, generalmente decenios o
períodos más largos. El cambio climático puede obedecer a procesos naturales internos o a
cambios en los forzantes externos, o bien, a cambios antropogénicos persistentes en la
composición de la atmósfera o en el uso del suelo” (Estrategia Internacional para la
Reducción de Desastres de las Naciones Unidad - UNISDR, 2009)
7.3. RIESGO
“La gestión del riesgo se define como el proceso de identificar, analizar y cuantificar las
probabilidades de pérdidas y efectos secundarios que se desprenden de los desastres, así
como de las acciones preventivas, correctivas y reductivas correspondientes que deben
27
emprenderse. El riesgo es una función de dos variables: la amenaza y la vulnerabilidad (Ver
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.). Ambas son condiciones necesarias
ara expresar al riesgo, el cual se define como la probabilidad de pérdidas, en un punto
geográfico definido y dentro de un tiempo específico. Mientras que los sucesos naturales no
son siempre controlables, la vulnerabilidad sí lo es.” (Keipi, Mora, & Bastidas, 2005).
7.4. SIG
Un Sistema de Información Geográfico (SIG) permite relacionar cualquier tipo de dato con
una localización geográfica. Esto quiere decir que en un solo mapa el sistema muestra la
distribución de recursos, edificios, poblaciones, entre otros datos de los municipios,
departamentos, regiones o todo un país. Este es un conjunto que mezcla hardware, software
y datos geográficos, y los muestra en una representación gráfica, un buen ejemplo de ellos
es la integración que hacen unas ciudades con recursos Esri para organizar la
semaforización de las vías como se aprecia en la Imagen 1 Integración SIG. Los SIG están
diseñados para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar la información de todas
las formas posibles de manera lógica y coordinada.
Los usuarios pueden editar los mapas, trabajar por capas y manipular la información que
almacena el sistema para obtener resultados específicos o generales de una consulta.
Encuentran respuestas como qué hay en un lugar, dónde sucedió un hecho, qué cambios ha
habido, qué camino tomar o qué construcciones cercanas se encuentran. Por ejemplo en SI-
GEO, el Sistema de Información Geográfica del Sector Educativo, una persona puede
revisar las escuelas de su municipio y además ver los hospitales que están cerca, las
montañas, las explotaciones mineras, los ríos, entre otros datos. (MINISTERIO DE
EDUCACIÓN NACIONAL, 2016)
28
Imagen 1 Integración SIG (Environmental Systems Research Institute - ESRI, 2016)
7.5. VULNERABILIDAD
“Se refiere al grado de daño o perdida que pueda sufrir un elemento o grupo de elementos
de bajo riesgo (personas, edificaciones, instalaciones, ecosistemas, bienes, servicios
públicos, ambiente), como el resultado de la ocurrencia de un evento de cierta magnitud e
intensidad” (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, CATIE , 2004)
“Susceptibilidad o fragilidad, económica, social, ambiental o institucional que tiene una
comunidad de ser afectada o de sufrir efectos adversos en caso de que un evento físico
peligroso se presente.” (Servicio Geológico Colombiano, Ministerio de Minas y energía,
2015)
7.5.1. VULNERABILIDAD SOCIAL
“Valoración económica de daños por desastres. La misma debe tomar en cuenta los daños
directos (destrucción parcial o total) ocasionados en activos (infraestructura pública de
agua, drenaje, transporte y energía) También debe considerar las pérdidas indirectas, que
son los flujos de bienes y servicios que dejarán de ser percibidos sobre un periodo de
29
tiempo después de ocurrido el desastre y durante los periodos de reconstrucción y
rehabilitación (algunos ejemplos incluyen pérdidas por cosechas futuras, pérdidas en
producción industrial, mayores costos de transporte, etc.)”. (Secretaria de Medio Ambiente
y Recursos Naturales-SEMARNAT, 2006)
7.5.2. VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL
Enmarcado en el concepto de estructuras de edificaciones la vulnerabilidad estructural se
presenta como una estimación cuantitativa basada en un enfoque probabilístico donde se
relaciona la capacidad inherente de la estructura para preservar su integridad física y la
funcionalidad en el momento de un fenómeno natural, como se aprecia en la ¡Error! No se
ncuentra el origen de la referencia., donde la principal afectación depende de las
características de la estructura y el estado de mantenimiento tales como:
Sistema estructural
Calidad del sistema resistente
Resistencia estructural
Configuración en altura
Ubicación de la edificación
Posición de la cimentación
Tipo de cimentación tipo de suelo
Vegetación del sitio
Muros de contención
Sistema de drenaje
Manejo de basura
Estado de conservación del entorno
Estado de conservación de la edificación
(Rondón & Chio, 2012)
30
7.6. EXPOSICIÓN
“Corresponde al inventario de bienes naturales o no (Elementos expuestos), que pueden ser
afectados por los diferentes eventos amenazantes y se expresa en términos de activos y
población” (Fondo Adaptación Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia;
Mnisterio de Hacienda Colombia, 2014)
7.7. SUSCEPTIBILIDAD (FRAGILIDAD)
“Grado de fragilidad de los diferentes elementos y sectores (económico, social y ambiental)
para soportar el embate de los eventos amenazantes involucrados dentro del estudio de
cuencas hidrográficas.” (Fondo Adaptación Colombia;Ministerio de Medio Ambiente
Colombia; Mnisterio de Hacienda Colombia, 2014)
7.8. RESILIENCIA
“Como factor de la vulnerabilidad, la falta de resiliencia se refiere a la falta de capacidad
para enfrentar el impacto de los fenómenos amenazantes y se relaciona con el nivel de
desarrollo y la existencia explicita de una gestión del riesgo, esta se puede representar
mediante indicadores de gobernabilidad, protección financiera, capital humano, desarrollo
tecnológico, etc.” (Fondo Adaptación Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia;
Mnisterio de Hacienda Colombia, 2014)
7.9. TELEDETECCIÓN
Se define como la técnica que permite obtener imágenes de una porción total o parcial de la
superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas terrestres o aéreas donde la
tierra y el sensor del sistema interactúan energéticamente bien sea por emisión o por
reflexión de la energía natural (sol) o artificial.
31
Para poder hablar de teledetección se debe tener en cuenta las componentes del sistema que
lo conforman.
Fuente de Energía. Origen del haz de energía detectado por el sensor el cual se
puede clasificar como teledetección pasiva o activa dependiendo del foco que lo
produce.
Cubierta. Porción terrestre formada por todas las componentes que se pueden
encontrar en el mundo real como vegetación, cuerpos de agua, construcciones, etc.
Sensor. Es el encargado de capturar el haz energético, codificarlo, grabarlo y
enviarlo al sistema de percepción.
Sistema de Recepción. Es el que recepciona los datos enviados por el sensor, graba
en el formato deseado, realiza las correcciones pertinentes y envía a los intérpretes
para ser analizados.
Interprete. Convierte la información digital o análoga enviada por el sistema de
forma que se le facilite al usuario final su análisis.
Usuario Final. Procede a estudiar el producto resultado de la interpretación para
luego darle el uso que mejor considere. (Chuvieco, 1995)
7.10. CLASIFICACIÓN DE IMÁGENES
Esta clasificación inicia con la determinación del tipo de imagen a analizar ya sea satelital o
aérea, la identificación de la zona de estudio y por ende de las coberturas del suelo en ellas
que es el fin principal en teledetección.
Este proceso se lleva a cabo mediante dos fases
Definición de clases
Asignación de niveles digitales
32
En el primer proceso de definición de clases se escoge el tipo de clasificación a realizar, ya
sea Supervisada o No Supervisada.
7.10.1. CLASIFICACIÓN NO SUPERVISADA
En este tipo de clasificación no se necesita tener un conocimiento mayor de las clases en
campo, sin embargo, se asignan el número de clases que se quieren analizar y el algoritmo
matemático para la clasificación es escogido automáticamente por el software, este proceso
se realiza mediante “cluster”, que es el proceso por el cual el software escoge los niveles
digitales más parecidos y los une en una sola clase, este proceso se repite hasta llegar a
asignar todos los pixeles de la imagen a las diferentes clases escogidas.
7.10.2. CLASIFICACIÓN SUPERVISADA
Es el método por el cual se analizan las características principales de la superficie terrestre
plasmada en una imagen con cierto conocimiento del área de estudio el cual se obtiene
realizando labores de campo en la zona como experiencia previa al proyecto que se desee
realizar, durante este proceso se delimitan unas áreas pilotos denominadas técnicamente
como training fields (campos de entrenamiento), donde el ordenador o el software de
procesamiento calcula los Niveles Digitales (ND) que definen cada una de las clases
clasificadas por el operario de campo, para luego asignar el resto de los pixeles de la
imagen a una de esas categorías en función de sus ND. (Chuvieco, 1995)
33
8. METODOLOGÍA
A continuación se presenta una descripción general de la metodología utilizada para el
análisis de la vulnerabilidad física, social y económica por avenidas torrenciales y remoción
en masa en la vereda Pekín y parte del casco urbano del Municipio de Fusagasugá.
8.1. RECOLECCIÓN DE DATOS DOCUMENTALES
Para el análisis inicial del proyecto se consultó el POMCA del Municipio de Fusagasugá,
ya que es el insumo principal que define los requerimientos mínimos a tener en cuenta en la
gestión del riesgo de las cuencas hidrográficas de la zona, sin embargo no se encuentra
existencias de alguno, además el Plan de Ordenamiento Territorial del municipio está en
proceso de reajuste, y el que hay disponible data del año 2001 y carece de reglamentación
para las cuencas hidrográficas.
En la búsqueda de un documento que brindara esta información se encontró que la
Universidad Nacional de Colombia firmó un contrato con la Alcaldía de Fusagasugá para
realizar el reajuste y modificaciones al POT, con el fin de actualizarlo según lo establece la
ley 388 de 1997 en el artículo 28 Modificado por el artículo 2, Ley 902 de 2004, literal A,
el cual indica que los POT de los municipios en Colombia deben ser actualizados
cumplidos tres periodos constitucionales de las administraciones municipales que para el
caso de Fusagasugá ya se cumplieron.
Hasta el momento se tiene un borrador de la revisión general del POT con fecha del 2014,
el cual establece que para cualquier regulación de las microcuencas del Municipio de
Fusagasugá se remita al POMCA del Rio Sumpaz, en este no hace referencia alguna para
establecer la ronda de rio en la quebrada objeto de estudio para así establecer la principal
zona de amenaza.
34
Basados en la metodología para la definición de zonas de retiro a ríos y quebradas echa por
la Universidad Nacional para el POMCA de la cuenca del Rio de Aburra, se establecen las
zonas de retiro para la quebrada Pekín viendo su similitud a nuestra zona de estudio, siendo
fácilmente empalmable al proyecto, estas zonas de retiro sirven como corredores ribereños
o zonas de amortiguamiento que dará las principales zonas de amenaza hidrológica ante
otro posible evento de desbordamiento.
Para la evaluación de la vulnerabilidad total, se adoptó el “Protocolo para la gestión del
riesgo en los planes de ordenación y manejo de cuencas hidrográficas”, metodología
elaborada por el Fondo de Adaptación, Ministerio de Medio Ambiente y Ministerio de
Hacienda (2014), debido a los eventos ocurrido a causa del fenómeno de la Niña 2010-
2011, que dejaron grandes pérdidas humanas y económicas.
La validación de las variables de la vulnerabilidad de fragilidad física en términos de
elementos expuestos dentro de los índices mencionados en esta metodología se relaciona
con la exposición de los elementos físicos a ser afectados por la ocurrencia de un evento de
amenaza, es decir que evalúan la susceptibilidad de los elementos físicos de ser afectados
por estar en la zona de influencia de la amenaza y enfatizan su falta de resistencia física de
cualquier elemento estructural ante este tipo de amenazas (deslizamientos o movimientos
en masa, los flujos de lodos o escombros, las avalanchas, las inundaciones de pendiente alta
o comportamiento torrencial ), cuya energía es tan alta que se considera suficientemente
severa que cualquier elemento expuesto, este sujeto a un daño total o casi total en caso de
presentarse el evento amenazante.
Complementando la meteorología utilizada, se ve con importancia individualizar cada uno
de los predios y la exposición de los elementos físicos, evaluando sus condiciones y daños
basados en el documento “Monitoreo geotécnico especializado en el sector altos de la
estancia localidad Ciudad Bolívar Bogotá, consorcio altos de la estancia 2009” donde se
individualizan cuatro elemento de la estructura de la vivienda para ponderar su condición y
daño, así obtener un estado aproximado de la estabilidad de la misma y su vulnerabilidad de
fragilidad física, comparándolo con los criterios utilizados por la AIS ”Asociación
35
Colombiana de Ingeniería Sísmica” para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica, viendo
las deficiencias constructivas presentes en la zona de estudio.
Para la evaluación del riesgo de cada uno de los predios se tomó como base el mapa de
amenaza hidrológica elaborado con la metodología de retiro de quebrada y la
vulnerabilidad de la fragilidad física de las viviendas determinada a partir de la evaluación
de las condiciones y daños de los elementos físicos de acuerdo a la metodología presentada
anteriormente.
Estos documentos fueron la base para el desarrollo del estudio, además de las propuestas
elaboras específicamente para las características de este proyecto adaptando los criterios de
las metodologías con base a las visitas en campo realizadas.
8.2. TRABAJO DE CAMPO Y RECOLECCION DE DATOS
Se establecieron los alcances detallados del proyecto como metas a cumplir con el tiempo
estimado para su finalización y se programaron las visitas a campo para el reconocimiento
de la zona afectado, y a su vez se estimaron los tiempos y presupuesto necesario para todas
las actividades proyectadas, dentro de las cuales se solicitaran los permisos requeridos ante
la autoridad municipal correspondiente para efectos de la evaluación estructural de la
viviendas.
Se presentó retrasos en la primera fase del proyecto debido a que no se contó con los
tiempos de respuesta de parte de la oficina de planeación y trámites administrativos con
respecto a las solicitudes de los permisos para poder visitar las viviendas he ingresar a los
predios sin tener ningún tipo de inconveniente.
Para la visita en campo de las viviendas, se tomaron una muestra inicial de 300 predios los
cuales correspondían a los primeros predios afectados por el evento del 2014 en la parte
alta de la quebrada y que se encontraban dentro del buffer de 10m realizado al eje de la
36
mancha levantada por la Secretaria de Medio ambiente departamento del Gestion Riesgo
del Municipio. (Ver Imagen 2 Localización de las zonas afectadas por el desbordamiento
(mancha Final))
Imagen 2 Localización de las zonas afectadas por el desbordamiento (mancha Final)
Esta muestra se vio reducida a 198 predios (ver Imagen 3 Ubicación predios muestra
estudio), los cuales se encontraron dentro de la zona donde la quebrada desato la mayor
cantidad de energía, la cual se fue disipando al punto de no tener un riesgo considerable en
las demás viviendas consideradas en la muestra inicial.
Imagen 3 Ubicación predios muestra estudio
Por otro lado al carecer de información fotogramétrica en la zona superior de la quebrada
Pekin (Ver Imagen 4 Polígono faltante Ortofotomosaico Fusagasugá), se realizó una visita
37
a campo reconociendo diferentes puntos críticos y de interés en esta zona, para el desarrollo
de una campaña de vuelo con Dron levantando un ortofotomosaico complementado así el
existente para tener toda la cobertura del área de análisis.
Imagen 4 Polígono faltante Ortofotomosaico Fusagasugá
8.2.1. EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
Se realizó en la última semana de diciembre de 2016 y la primera semana de enero de 2017,
un levantamiento de la información socioeconómica y la evaluación de vulnerabilidad
física de los 198 predios localizados en la vereda el Pekín y parte del casco urbano del
municipio.
Se visitó cada uno de los predios entrevistando a una persona mayor de edad para obtener
los datos tanto estructurales como socioeconómicos de la zona, igualmente se verificaron
las coberturas presentes en las proximidades de la quebrada.
Teniendo la muestra de los predios a visitar, se diseñó un formato de preguntas
socioeconómicas para las familias y un segundo formato de vulnerabilidad física de las
viviendas, el cual se realizó de la siguiente manera.
38
Fotografía 1 Visita campo toma de información
8.2.1.1. Formato de preguntas socioeconómicas
Las preguntas realizadas en este formato se basaron en el protocolo de gestión del riesgo
(Ministerio de medio ambiente, Ministerio de hacienda, & Fondo, 2014) y el Plan Familiar
de Emergencias – FOPAE (Alcaldia Mayor de Bogotá, 2010), con los cuales se generan los
índices respectivos para determinar la vulnerabilidad total por vivienda.
Dentro de este formato se describía el siguiente cuestionario el cual fue contestado por un
habitante del predio.
Tabla 2 Preguntas encuesta Socioeconómica
ENCUESTA SOCIOECONÓMICA
Uso del predio
Estrato
Número de familias
Tipo de familia
Número de habitantes
Habitantes con discapacidad
Cuantos habitantes menores de edad
Cuantas personas son de tercera edad
39
Cuantos adultos trabajan
Nivel de estudio máximo alcanzado por los adultos
¿Pertenecen a alguna comunidad étnica o social?
¿Sabe usted cuáles son las amenazas existentes alrededor de su vivienda y
dentro de ella?
¿Tiene en su hogar elementos para atender emergencias, tales como botiquín,
extintor y kit de emergencias, y sabe cómo usarlos?
¿Conocen los miembros de su familia la ubicación de los registros de agua, gas
e interruptores de luz? ¿Saben cómo cerrarlos?
¿Tiene su familia un plan para proteger al abuelo, al bebé, a un enfermo, a
personas con alguna discapacidad o a mujeres embarazadas, en caso de una
emergencia?
¿Ha acordado con su familia un punto de encuentro o de refugio en caso de
presentarse una emergencia?
¿Su familia conoce las acciones que deben tener en cuenta para evacuar la
vivienda en casos como incendio, inundación o después de un sismo?
¿Sabe cuáles son los Número de Seguridad y Emergencias?
¿Se vio afectado el predio en el 2014?
persona que recibe la visita
Observaciones
Adicionalmente para la recolección de datos y organización del registro fotográfico la
información se recolectó desde la aplicación Collector for ArcGIS (ver capítulo 8.5.
GEOVISOR) lo que nos dio la ventaja de además de sincronizar la información
directamente en campo vía Online también permitió tomar el registro fotográfico de la
vivienda y asociarla directamente al shape, estas quedan asociadas a una URL en el
servidor ESRI, de esta manera se tomaron las fotografías necesarias para la elaboración del
Formulario de vulnerabilidad física el cual se muestra a continuación.
40
8.2.1.2. Formato de vulnerabilidad física de las viviendas
Para la inspección estructural de las viviendas se realizó mediante un formulario web de
Google, conteniendo las preguntas necesarios para la ejecución de la metodología
planteada, para la facilidad en campo se diseñó una aplicación en la plataforma Android la
cual se descarga desde cualquier dispositivo móvil para poder visualizarla y captura la
información en campo, sincronizando en la nube automáticamente generando nuestra base
de datos para la ejecución de los formularios de vulnerabilidad física.
Imagen 5 Aplicación Android para la caracterización estructural de las viviendas
8.3. ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD
En esta fase se hará el análisis de la información recolectada en campo con ayuda del
software de procesamiento correspondiente a cada actividad, en este punto se generaran los
mapas de vulnerabilidad física, amenaza y riesgo.
Se realizó la visita a campo recolectando los datos de cada uno de los predios generando
una base de datos con toda la información requerida para el cálculo de los índices para la
evaluación de la vulnerabilidad total.
41
De acuerdo a la escala de trabajo y el tipo de evento que se va a evaluar, los componentes
de la vulnerabilidad que se tomaron en cuenta fueron:
Vulnerabilidad física: Se refiere a que tan expuestas están las personas a peligros
estructurales en este caso de las viviendas.
Vulnerabilidad social: Se caracteriza por tener en cuenta factores como equidad
social, infraestructura de salud, seguridad, acceso a los derecho humanos básicos,
gobernabilidad, equidad social, grupos sociales éticos, desplazados, conocimientos
de riesgos, entre otros.
Vulnerabilidad económica: Se basa principalmente respecto a nivel de ingresos
de los habitantes, género, edad, discapacidad física o mental, entre otros.
Vulnerabilidad ambiental y ecosistémico: Corresponde a que tan afectada se
puede ver la naturaleza y sus recursos en el momento de un desastre natural.
Para lograr completar la vulnerabilidad en la zona de estudio se tuvieron en cuenta tres
tipos de índice los cuales se relacionan a continuación:
Imagen 6 Índices de vulnerabilidad
42
8.3.1. INDICE DE FRAGILIDAD
8.3.1.1. Fragilidad Física
La metodología utilizada para la obtención de este factor incorpora criterios de evaluación
estructural, donde se consideran parámetros que sobresalen en la estabilidad de las
viviendas. Se siguieron algunos lineamientos hechos en los estudios realizados por el grupo
de investigación UDIC de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas,
complementado la evaluación con la metodología de la Asociación Colombiana de
Ingeniería Sísmica – AIS (Buriticá & Peralta, 2002), y una breve caracterización de las
viviendas rurales y urbanas sobre la influencia de la quebrada.
Asumiendo un índice de estabilidad de la vivienda y así poder clasificarlas de acuerdo con
el estado estructural, teniendo por objeto identificar el grado de afectación de la edificación
de acuerdo con el estado estructural de la vivienda y la amenaza de remoción en masa y
desbordamiento de la quebrada Parroquia.
SELECCIÓN E INSPECCIÓN DE LAS VIVIENDAS SELECCIONADAS
El departamento de Gestión del Riesgo del municipio de Fusagasugá entrego el área o
mancha (Archivo shapefile) por donde ocurrió el más reciente evento de desbordamiento
de la quebrada Parroquia, se cruzó la información con los predios para obtener el número
de viviendas afectadas por la remoción y desbordamiento de la quebrada priorizando en los
primeros 200 predios donde se vio la mayor fuerza o afectación de las aguas de la
quebrada.
43
Imagen 7 ubicación predios muestra estudio
FORMATO UTILIZADO PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LAS VIVIENDAS
Se estructura un formato de evaluación y caracterización de la vivienda para el
levantamiento de la información en campo el consta de 5 partes, las cuales son:
Identificación de la vivienda
Identificación de la vivienda con una breve descripción básica como tipo de inspección,
tipo de acceso o permiso, tipo de edificación y forma de construcción.
Caracterización general de la vivienda
Se caracteriza la vivienda para poder clasificarla y agruparla por sistema constructivo,
periodo de la construcción tipo de cubierta y calidad de la construcción.
Evaluación aspectos estructurales de la vivienda
Se califica mediante unos criterios sencillos y mediante visualización y comparación de
patrones generales como: Aspectos geométrico, constructivos, estructurales entre otros.
44
Fragilidad física de la vivienda
Se evalúa la condición y daño de cada uno de los elementos de la vivienda y su
amenaza a la que está expuesta.
Registro fotográfico.
Se lleva un registro visual de cada uno de los predios evaluados.
Vulnerabilidad total
Se evalúan todos los componentes para determinar la vulnerabilidad total para cada uno
de los predios evaluados.
Imagen 8 Formulario Fragilidad de la viviendas
Para visualizar ejemplos de este formulario ver Anexo A, Anexo B, Anexo C.
45
CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN DE CADA UNO DE LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES DE LA VIVIENDA
Estos criterios fueron adaptados de la metodología consorcios altos de la estancia
(Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009), con esto se evalúa los elementos susceptibles a sufrir
daño en viviendas de uno y dos pisos y que pueden tener efectos directos sobre la seguridad
de la estructura como cimentación, muros, entrepiso y cubierta los cuales se exponen a
continuación:
a) Cimentación: Pretende identificar el sistema utilizado para transmitir las cargas de
la edificación al suelo de fundación. Califica de manera muy general (siempre y
cuando sea posible) la condición de competencia para transmitir cargas al suelo de
fundación.
b) Muros: Describe la tipología utilizada. Pretende evaluar de forma preliminar las
condiciones de irregularidad en planta, geométrica, irregularidad en altura, etc.
c) Entrepiso: Pretende identificar la tipología utilizada. Se identifican las
características de las condiciones de uso, disposición, longitud de las luces,
condiciones de apoyos, entre otras características de evaluación.
d) Cubierta: Describe la topología utilizada. Se identifican las características de las
condiciones de uso, disposición, longitud de las luces, condiciones de apoyos, entre
otras características de evaluación.
La evaluación de la condición de cimentación, muros, entrepisos y/o cubierta, se realiza de
forma cualitativa, en una escala de:
(1) Buena
(2) Regular
(3) Mala
46
En todos los Ítems anteriores se considera el grado de afectación y compromiso que tiene el
conjunto, es decir daño sufrido por algún evento presentado (deslizamiento - remoción en
masa); este se evalúa en una escala de daño:
(1) Ninguno
(2) Leve
(3) Moderado
(4) Fuerte
(5) Severo
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN DE LA CONDICIÓN O ESTADO DE LA
EDIFICACIÓN
La Condición de la edificación se califica de acuerdo a (Universidad Distrital Francisco
Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención de Emergencias - FOPAE,
2009)los siguientes indicadores teniendo en cuenta la escala de la tabla de “Calificación de
la condición o estado de la edificación”:
a) Cimentación
Tabla 3 Calificación de la Condición de la cimentación
CONDICIÓN NIVEL
La cimentación cuenta con viga corrida en concreto reforzado bajo muros,
conformando anillos amarrados.
BUENO
La cimentación cuenta con algunas vigas corridas en concreto reforzada bajo
muros, pero no conforman anillos amarrados.
REGULAR
La edificación no cuenta con una cimentación adecuada MALO Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
47
b) Muros
Tabla 4 Calificación de la Condición de los muros
CONDICIÓN NIVEL
Existen muros en las dos direcciones principales de la edificación. BUENO
Los muros se concentran en una dirección, aunque existen algunos o varios en
la otra dirección.
REGULAR
La mayoría de los muros se concentran en una sola dirección MALO Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
c) Entrepiso
Tabla 5 Calificación de la Condición del entrepiso
CONDICIÓN NIVEL
- El entrepiso está conformado por placas de concreto que funcionan de
manera monolítica.
- La placa de entrepiso se apoya de manera adecuada proporcionando
continuidad.
BUENO
La placa de entrepiso no cumple con alguna de las anteriores
consideraciones.
REGULAR
- La placa de entrepiso no cumple con las consideraciones anteriores
- Los entrepisos están conformados por combinaciones de materiales
(madera, guadua, etc.), que no proporcionan continuidad y amarre deseados.
MALO
Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
d) Cubierta
Tabla 6 Calificación de la Condición de la cubierta
CONDICIÓN NIVEL
- Existe una buena condición de amarre y apoyo entre la estructura de la
cubierta y muros.
- Hay arrostramiento de las vigas.
- La cubierta es liviana y está debidamente amarrada a su estructura.
BUENO
- La mayoría de los anteriores requisitos se cumplen REGULAR
- No se cumplen los requisitos anteriores y/o presenta condiciones
contrarias (ej. cubierta pesada)
MALO
48
Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN DE DAÑO ESTRUCTURAL
Por medio de la inspección visual se califica el nivel de daño estructural en cada uno de los
componentes de la edificación (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC;
Fondo de Prevención y Atención de Emergencias - FOPAE, 2009) de la siguiente forma:
a) Cimentación.
Tabla 7 Calificación del nivel de daño estructural en la cimentación
DAÑOS NIVEL
No presenta daños. NINGUNO
Fisuras <3 mm. LEVE
Grietas 3 a9 mm. MODERADO
Grietas 9 a15 mm.
Hundimientos <15 mm.
FUERTE
Grietas >15 mm.
Hundimientos >15 mm.
Deformaciones (muros de
contención)
SEVERO
Nota: En la evaluación se tiene en cuenta socavación en la orilla o cimentación. Fuente: (Universidad Distrital
Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención de Emergencias - FOPAE, 2009)
b) Muros
Se asocian los efectos de: rotación del muro, deslizamiento de las juntas horizontales,
mecanismo de tensión diagonal y grietas por flexión.
49
Tabla 8 Calificación del nivel de daño estructural en los muros
DAÑOS NIVEL
No presenta daños. NINGUNO
Fisuras apreciables (+1mm.). LEVE
Grietas continúas diagonales con aberturas hasta de 5 mm.
Fisuras en juntas horizontales en el extremo superior e inferior del
muro.
MODERADO
Grietas abiertas continuas (de 5 a9 mm.) y mecanismo de rotura
escalonado.
Unidades de mampostería rotas.
Desplazamiento relativo o movimiento en el plano fuera de él.
FUERTE
Grietas (>9 mm.) y desplazamientos que presenten mecanismos de
colapso.
Inclinaciones del muro fuera de su plano vertical.
Unidades de mampostería rotas.
SEVERO
Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
c) Entrepiso
Tabla 9 Calificación del nivel de daño estructural en el entrepiso
DAÑOS NIVEL
No presenta daños. NINGUNO
Fisuras parciales discontinuas apenas
perceptibles.
LEVE
Fisuras continuas. MODERADO
Grietas con aberturas de 3 a5 mm.
Deflexiones apenas perceptibles.
FUERTE
Grietas >5 mm.
Deflexiones apreciables.
SEVERO
Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
50
d) Cubierta
Tabla 10 Calificación del nivel de daño estructural en la cubierta
DAÑOS NIVEL
No presenta daños. NINGUNO
Fisuras en dinteles. LEVE
Desprendimiento de dinteles
(fisuras).
MODERADO
Pérdida parcial de apoyos.
Rotura de amarre de vinculación
muro-cubierta
FUERTE
Pérdida de apoyos con mecanismo de
colapso.
SEVERO
Nota: Tomado de (Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención
de Emergencias - FOPAE, 2009)
MÉTODO DE EVALUACIÓN FRAGILIDAD FÍSICA
La fragilidad se evalúa teniendo en cuenta el siguiente procedimiento (Universidad Distrital
Francisco Jose de Caldas - UDFJC; Fondo de Prevención y Atención de Emergencias -
FOPAE, 2009):
1. Se realiza la calificación en campo de los daños en los elementos estructurales.
2. De acuerdo a la condición del “elemento” (cimentación, entrepiso o cubierta) se
determina el factor de mayoración que va a afectar la calificación del daño del
mismo (cimentación, entrepiso o cubierta).
3. Se calcula la fragilidad física; Es la evaluación resultante, de la suma de los
ponderados de las calificaciones de los daños, afectados por el factor de mayoración
de la condición. Si la suma de los ponderados es mayor a 5, la fragilidad física
calculado es “5”. Los resultados de los informes presentan principalmente las
edificaciones que se encuentren con una fragilidad física alta.
51
La deducción de esta fragilidad física se calcula utilizando diversos factores numéricos que
indican la condición en que se encuentran las principales subdivisiones que tiene una
vivienda: cimentación, muros, entrepiso y cubierta. El procedimiento a seguir se muestra a
continuación:
Está previamente definido el valor numérico del primer factor, dependiendo de la condición
que tiene cada subdivisión de la vivienda (cimentación, muros, entrepiso y cubierta).
Si la condición es buena, F1=1
Si la condición es regular, F1=1.05
Si la condición es mala, F1=1.1
Donde F1 es el primer factor.
Se calcula un segundo factor para cada subdivisión de la vivienda usando el siguiente
proceso:
Están definidos los valores numéricos del daño que tiene cada subdivisión.
Si no existe daño, D=1
Si el daño es leve, D=2
Si el daño es moderado, D=3
Si el daño es fuerte, D=4
Si el daño es severo, D=5
F2 =F1*D
Donde F1 es el primer factor de cada subdivisión, F2 es el segundo factor y D es el valor
numérico del daño.
52
Se calcula un tercer factor del entrepiso y la cubierta dependiendo de la cantidad de pisos
que tiene la vivienda:
Si el número de pisos es mayor que 1, F3 = (0.6*Fe2)+(0.4*Fcu2)
Si el número de pisos es 1, F3= (Fcu2)
Donde Fe2 es el segundo factor calculado del entrepiso, Fcu2 es el segundo factor
calculado de la cubierta y F3 es el tercer factor.
Se calcula la fragilidad física o daño que presenta la vivienda usando la siguiente fórmula:
IF = (0.1*Fc2) + (0.5*Fm2) + (0.4*F3)
Donde Fc2 es el segundo factor calculado de la cimentación, Fm2 es el segundo factor
calculado de los muros, F3 es el tercer factor e ID es el índice de vulnerabilidad.
Según la NSR-10 en titula A.10, el diagnóstico de la estructura debe determinarse de
manera cualitativa entre los rangos bueno, regular y malo.
Se determina cuantitativamente la vulnerabilidad, y se expresa cualitativamente según
corresponde a la metodología del protocolo empleado en el estudio en Bueno, Media y
Alta.
RESULTADO FRAGILIDAD FÍSICA
Se realizó una inspección visual de manera individual a los 198 predios, evaluando la
condición y los daños de los elementos de la vivienda con los criterios anteriormente
mencionados.
53
Para el análisis y evaluación de las viviendas se diligencia el formato de Caracterización de
la vivienda recolectando la mayor información posible de las características de la vivienda,
tras una observación detallada al interior de esta, en algunas se presentó restricción del
acceso por parte del propietario, se procedió a levantar la información observando
detalladamente la fachada y contorno de esta.
El resultado de esta vulnerabilidad, además de tener una idea de la condición y daños de la
estructura de la viviendas dentro de la zona de mayor influencia en la quebrada, dará el
insumo para la determinación del índice de fragilidad que contribuirá al desarrollo de la
vulnerabilidad total, esta vulnerabilidad se puntualizara para facilitar el reconocimiento de
los predios dentro de la zona de estudio.
Dentro de los aspectos referentes a tipo de cimentación, su condición y daño, no se pudo
hacer la evaluación de una excelente forma, ya que se realizó por observación (inspección
visual).
A continuación se observan los resultados obtenidos de la evaluación de la fragilidad física
de la vivienda.
Tabla 11 Fragilidad Física
VULNERABILIDAD PREDIOS
N/A 5
Alta 32
Media 129
Baja 32
TOTAL 198
Si se desea ver este mapa en más detalle ver Anexo D
54
Imagen 9 Ubicación Fragilidad física
Se obtuvo la fragilidad física para cada uno de los predios, de los 198 más del 50% de los
predios evaluado presenta una fragilidad física media, y el 80 % tienen una evaluación
entre media y alta, estando muy susceptibles ante cualquier amenaza.
Imagen 10 Detalle evaluación de fragilidad física
55
Se presentaron 5 viviendas a las cuales no aplicaba la metodología ya que superaba el
número de pisos para poder evaluar su fragilidad con la metodología utilizada, su
evaluación requiere de más variables para poder evaluar de mejor forma.
Dentro de la muestra de los predios evaluados se diferencia que el sistema estructural
predominante es mampostería no reforzada donde se presenta el número mayor de
viviendas con fragilidad física alta con un porcentaje del 10 % del total de los predios y el
12% del total de las viviendas evaluadas que estuvieron dentro de los parámetros de la
metodología. Este sistema estructural no es el más confiable para resistir fuerzas externas
diferentes a las gravitacionales, en consecuencia van a sufrir mayor daño ante una nueva
emergencia.
Se tiene como materiales de recuperación a las viviendas construidas con madera, tejas de
zinc o plásticas, latas, lonas, entre otros, es importante aclara que dichos predios va a
presentar mayor daño ante otra eventual emergencia.
En la Tabla 12 se observa el resultado de cruzar la información de los sistemas
constructivos con la fragilidad física, la cual se muestra a continuación
Tabla 12 Sistema estructural vs Fragilidad física
Sistema Constructivo N/A Baja Media Alta Suma total
Construcción
1
1 2
Lote
27
27
Mampostería confinada
4 54 7 65
Mampostería estructural
1
1
Mampostería No reforzada (simple)
74 21 95
Materiales de recuperación
3 3
No se puede calificar 5
5
Suma total 5 32 129 32 198
56
El alcance de la evaluación de la fragilidad fue realizar una inspección preliminar de los
daños y condición de los elementos principales de la estructura, llevándose una idea clara y
precisa del estado general de la vivienda.
VULNERABILIDAD SÍSMICA
El trabajo en campo permitió considerar que la mayoría de las características de las
viviendas evaluadas no coinciden con las especificaciones mínimas de sismo resistencia por
lo cual se vio importante comparar este tipo de vulnerabilidad sísmica utilizando la
metodología de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica AIS.
Evaluación del grado de vulnerabilidad símica
La vulnerabilidad sísmica de las viviendas depende de aspectos geométricos, constructivos,
estructurales y otros, la calificación se hizo mediante unos criterios muy sencillos y
mediante una visualización y comparación de patrones generales en cada uno de los
aspectos lo cuales se mencionan a continuación:
Aspectos Geométricos:
Irregularidad en planta de la edificación
Cantidad de muros en las dos direcciones
Irregularidad en altura
Aspectos constructivos
Calidad de las juntas de pega de concreto
Tipo y disposición de ladrillos
Calidad de los materiales
Aspectos Estructurales
Muro confinados y reforzados
Detalle de columnas y vigas de confinamiento
57
Vigas de amarre o corona
Características de las aberturas
Tipo y disposición del entrepiso
Amarre de la cubierta
Aspecto Cimentación
Vigas de amarre en concreto reforzado
Aspecto Entorno
Topografía
Suelo
Tipo de suelo de fundación
Calificación Global de la vulnerabilidad sísmica de la vivienda
Se califica cada componente con una vulnerabilidad baja, Media y Alta según los criterios
expuesto en la guía metodológica, calificando la vulnerabilidad de cada aspecto con el
promedio de las calificaciones de los componentes correspondientes.
La calificación global de la vulnerabilidad de cada aspecto se obtiene del producto del
promedio de la calificación de los componentes con los factores de ponderación relativa
indicados a continuación:
Aspectos Geométricos (20%)
Aspectos Constructivos (20%)
Aspecto Estructurales (30%)
Cimentación (10%)
Suelo (10%)
Entorno (10%)
58
La sumatoria de la vulnerabilidad ponderada de cada uno de los aspectos evaluados da la
calificación global de la vulnerabilidad sísmica de la vivienda
Resultado Vulnerabilidad Sísmica
Se evaluó la vulnerabilidad sísmica de la misma manera que la fragilidad física, donde en la
mayoría de las viviendas se tiene un sistema de construcción en mampostería simple, sin
ningún tipo de elemento de confinamiento, ni viga de amarre superior, generando
inestabilidad y fragilidad en la vivienda.
Tabla 13 N° de pisos y Sistema Constructivo vs Vulnerabilidad Sísmica
# pisos Sistema Constructivo Baja Media Alta N/A Suma total
0 Construcción
1 1
Lote
27 27
1 Construcción
1 1
Mampostería confinada 6 10
16
Mampostería No reforzada (simple)
79 1
80
Materiales de recuperación
3
3
2 Mampostería confinada 3 26
29
Mampostería estructural 1
1
Mampostería No reforzada (simple)
10 3
13
3 Mampostería confinada
21
21
Mampostería No reforzada (simple)
1
1
4 No se puede calificar
3 3
5 No se puede calificar
2 2
Suma total 10 146 8 34 198
59
En las viviendas de dos pisos o superior predomina un sistema estructural de mampostería
confinada, llegando a presentar en menor proporción viviendas con sistemas estructurales
de mampostería simples, esto sumado a la utilización de voladizos en los diferentes niveles
y a la no continuidad en los muros, afectando la irregularidad en planta y altura, viendo
comprometida la estabilidad de la estructura y directamente a la seguridad de las personas
ante una emergencia.
La mayoría de los aspectos constructivos de las viviendas incrementan su vulnerabilidad,
debido a la mala calidad de la construcción en este sentido se recomienda desarrollar
capacitaciones para mejorar los procesos constructivos y disminuir el resigo para afrontar
una determinada amenaza a continuación se muestran las viviendas con su respectiva
vulnerabilidad sismica. Para ver este mapa a más detalle ver
Anexo E.
Imagen 11ubicación vulnerabilidad sísmica
METODOLOGÍA PARA LA TOMAS DE DATOS COMPLEMENTARIOS PARA
LA EVALUACIÓN DE LA AMENAZA
La amenaza de remoción en masa y avenida torrenciales por desbordamiento de la
Quebrada Parroquia, se presenta cuando existe la probabilidad de un periodo de retorno que
supere el caudal que soporte la quebrada. El peligro o amenaza para una vivienda varía del
60
lugar, retiro de quebrada, cercanía a coberturas (box-cultverts), erosión- socavación en
cimentación y cambio de dirección del cauce de la quebrada.
Evaluación de la amenaza
Para la evaluación de la amenaza se usa los criterios de la metodología para la definición de
zonas de retiro a ríos y quebradas de la Universidad Nacional de Colombia para Planes de
Ordenación y Manejo de Cuencas Hidrográficas POMCA (Universidad Nacional de
Colombia - UNAL; Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y
Nare - CORNARE; CORANTIOQUIA, 2005), con base a lo visto en terreno y
antecedentes de eventos anteriores se establecen 4 criterios de evaluación del a amenaza.
Se realiza factores de ponderación de cada una de las amenazas según su importancia e
incidencia en la estabilidad física de la estructura.
Tabla 14 Amenazas a evaluar
Amenaza por avenidas torrenciales Porcentaje
Retiro de la quebrada 50%
Retiro a coberturas de Box-Culverts 10%
Socavación orillas - suelo de cimentación 20%
Cambio de dirección del cauce de la
quebrada
20%
El uso de las estructuras box-culverts se han intensificado últimamente a causa de la tasa de
crecimiento poblacional de los centros urbanos.
Retiro de quebrada
61
Se considera de manera integral una propuesta de delimitación de las zonas de retiro a
corrientes, la zona de retiro se tiene con un caudal con un periodo de retorno de 100 años el
cual se realizó más adelante con la metodología de retiros de quebradas de la Universidad
Nacional.
Tabla 15. Retiro de la quebrada
Retiro de la quebrada NIVEL
Cumple con el retiro total calculada con la metodología usada NINGUNO
Se encuentra dentro el retiro de servicios LEVE
Se encuentra dentro el retiro ribereño MODERADO
Se encuentra dentro el retiro Geológico FUERTE
Se encuentra dentro el retiro Hidrológico SEVERO
Retiro a coberturas de Box-Culverts
Es importante tener analizado las obras de canalización box-culvert, en algunos casos estas
estructuras son ineficientes y pueden aumentar la amenaza en estos puntos críticos.
Al realizar el análisis de la amenaza deben hacerse las siguientes consideraciones para no
tener un aumento del retiro de la quebrada en estos puntos críticos:
El tamaño de la cobertura es menor a 3x3
Si la longitud de la cobertura supera los 200m
Si la cobertura en su longitud tienen ángulos superiores a 30°
62
Estos criterios son para considerar obstrucciones dentro de la cobertura y provocar un
desbordamiento en estos puntos.
Tabla 16. Box culvert
Retiro a coberturas de Box-Culverts NIVEL
Si garantiza el funcionamiento de los anteriores criterios NINGUNO
Si supera la longitud de 200 m de la cobertura LEVE
Si hay una combinación de la longitud mayor a 200m de la
cobertura y ángulos mayores a 30°.
MODERADO
Si se presenta un tamaño de la cobertura menor a 3x3 y
ángulos superiores de 30°.
FUERTE
Se presenta una combinación desfavorable de los tres
criterios anteriores
SEVERO
Socavación orillas - suelo de cimentación
Factor detonante de inestabilidad del suelo el cual se calificó por la percepción del
evaluador en campo y los antecedentes sufridos en anteriores eventos.
Tabla 17. Socavación orilla - suelo de cimentación
Socavación orillas - suelo de cimentación NIVEL
El predio no presenta ningún tipo de cambio por socavación NINGUNO
El predio da a la orilla de la quebrada pero no tiene cambios
en su área o indicios de erosión
LEVE
Presenta algún tipo de erosión del suelo del predio sin afectar
la estructura de la vivienda
MODERADO
Presenta socavación en algún elemento de cimentación FUERTE
Se ve asentamiento diferencial por socavación en
cimentación de la estructura de la vivienda
SEVERO
63
Cambio de dirección del cauce de la quebrada
Criterio establecido con base a lo visto en terreno y antecedentes de eventos anteriores
Tabla 18. Cambio de dirección del cauce de la quebrada.
Cambio de dirección del cauce de la quebrada NIVEL
No presenta ningún tipo de avenida torrencial NINGUNO
El cauce se mantiene recto sin ningún tipo de obstáculo LEVE
Se presenta algún tipo de obstáculo en el cauce de la quebrada MODERADO
Se presenta algún tipo de obstáculo y cambio en la dirección de del cauce FUERTE
Cambio súbito de la dirección del cauce SEVERO
Método de evaluación de amenaza
Se utilizan factores de ponderación relativa según su asignación de peso específico,
teniendo la importancia de cada uno de ellos e incidencia a la estabilidad de la estructura
física de la vivienda. Se calcula la amenaza; la amenaza es la suma de los ponderados de
retiro de la quebrada, retiro a coberturas de Box-Culverts, socavación orillas-suelo de
cimentación y cambio de dirección del cauce.
Retiro de quebrada
Las zonas aledañas a la quebrada son ocupadas cada vez más, por personas víctimas de
problemas sociales como desplazamiento, pobreza, entre otros (Universidad Nacional de
Colombia - UNAL; Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y
Nare - CORNARE; CORANTIOQUIA, 2005), en mayor parte por construcciones
residenciales hasta el punto de llegar a ocupar el cauce de las mismas.
64
La distancia de retiro se refiere a la zona de terreno que se ha querido reservar con el fin de
que dichas corrientes tenga un espacio prudencial para correr de manera natural, sirve como
zonas de transición o amortiguamiento en caso de amenazas de tipo hidrológico tales como
inundaciones y avalanchas y tienen como propósito disminuir la vulnerabilidad a las
inundaciones y a las avenidas torrenciales, la ocupación de estas amenazas tienen un riesgo
alto sobre la vulnerabilidad del elemento expuesto.
A falta de norma especial sobre retiros, según el Decreto 1729 de 2002, las autoridades
ambientales deben formular un Plan de Ordenamiento de las Cuencas POMCA y es a través
de este instrumento de planificación que se identifican para cada cuenca la franja o zona de
retiro a los cuerpos de agua, para este caso en el municipio de Fusagasugá no se cuenta con
este documento razón por la cual se procede a ejecutar la metodología de la Universidad
Nacional para retiro de ríos y quebradas.
El ancho de este retiro está sustentado en los estudios y modelaciones técnicas de la
quebrada, siguiendo lineamientos y acciones que permitan definir de una manera más clara
las zonas de retiro.
De esta manera se adaptó la siguiente propuesta para la delimitación de las zonas de retiro a
corrientes de la quebrada Parroquia.
Las franjas de retiro se construyen a partir de cuatro criterios, estos son: Hidrológico (RI),
Geológico (RG), Vegetación de Ribera (RB) y la instalación de redes de servicios (RS).
Como se esquematiza en la imagen, el retiro a corrientes será delimitado por la envolvente
de las franjas definidas por cada uno de ellos.
65
Imagen 12 Sección transversal y franjas de retiro a corrientes hídricas
Fuente: (Universidad Nacional de Colombia - UNAL; Corporación Autónoma Regional de
las Cuencas de los Ríos Negro y Nare - CORNARE; CORANTIOQUIA, 2005)
Retiro hidrológico (RI)
Corresponde a la zona de amenaza alta por inundación con alta probabilidad de daños.
Para zonas de piedemonte la totalidad del área cubierta por un caudal de un periodo de
retorno de 100 años se considera zona de amenaza alta y define así el RI.
Dentro de los documentos consultados se encontró el informe técnico por parte de la CAR
del 24 de noviembre del 2014, en el cual realizaron un estudio hidráulico, de inundación y
modelamiento de la quebrada Parroquia. Es pertinente resaltar que dicho informe está
incompleto referenciando secciones de la quebrada que no encontraron anexas al informe.
Los parámetro de morfología y características de la quebrada, tanto el cálculo de los
caudales máximos se emplearon en el modelo hidrológico, de gran validez para la
estimación de avenidas torrenciales y aceptado por las administraciones. (Corporación
Autonoma Regional - CAR, 2014)
66
Para el cálculo de las curvas de IDF (intensidad, duración y frecuencia), se adoptó el
método de Curvas sintéticas Regionalizadas para Colombia (R. Vargas y M. Diaz-
granados). Esta metodología analiza la IDF para diferentes estaciones del país con por lo
menos diez años de registro pluviográfico, dividiendo el territorio nacional en 5 zonas; la
correspondiente a este estudio es la región andina.
La siguiente es la ecuación general:
𝐼 = 𝑎 ∗𝑇𝑏
𝑡𝑐∗ 𝑀𝑑
Dónde:
I: intensidad media en mm/hora
T: Tiempo de retorno en años
t: Tiempo de duración de la precipitación en horas
M: Promedio de la precipitación máxima anual en 24 horas
Los coeficientes a, b, c y d son producto de la misma investigación del mismo estudio y
están generalizados para las diferentes regiones de Colombia, para este caso se usa la
región andina.
Tabla 19 coeficientes del método de Vargas y Días-granados
Coeficiente
Región Andina
a 0,94
b 0,18
c 0,66
d 0,83
67
Tabla 20 Valores de Intensidad para diferentes tiempos de retorno en años
t (intensidad) T (Periodo de retorno)
100 50 25 10 5 2,33
10,00 176,90 156,15 137,83 116,87 103,17 89,92
20,00 88,45 78,07 68,92 58,44 51,58 44,96
30,00 58,97 52,05 45,94 38,96 34,39 29,97
40,00 44,22 39,04 34,46 29,22 25,79 22,48
50,00 35,38 31,23 27,57 23,37 20,63 17,98
60,00 29,48 26,02 22,97 19,48 17,19 14,99
70,00 25,27 22,31 19,69 16,70 14,74 12,85
80,00 22,11 19,52 17,23 14,61 12,90 11,24
90,00 19,66 17,35 15,31 12,99 11,46 9,99
100,00 17,69 15,61 13,78 11,69 10,32 8,99
110,00 16,08 14,20 12,53 10,62 9,38 8,17
120,00 14,74 13,01 11,49 9,74 8,60 7,49
Imagen 13 Curva IDF Quebrada Parroquia
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
0 20 40 60 80 100 120
Inte
nsi
dad
(m
m/h
r)
Duracion (min)
CURVA IDF QUEBRADA PARROQUIA
100 50 25 10 5 2,33
68
Con los parámetros morfológicos e hidrólogos, tomando como referencia abstracciones
iniciales de 5mm, tiempos de retardo de 20 minutos y curva número 80, en donde se generó
la hidrógrafa para los periodos de retorno de 100 años, obteniendo un valor de 15 𝑚3 𝑠⁄ .
La modelación hidráulica se determina los caudales para diferentes periodos de retorno y se
define las condiciones de frontera tanto aguas arriba como aguas abajo en el tramo
evaluado.
Los caudales calculados en el estudio hidrológico, e implementados en el modelo es de
25MCS para un periodo de retorno de 100 años, el régimen de flujo es subcrítico.
(Corporación Autonoma Regional - CAR, 2014)
A continuación se presenta los resultados del modelo elaborado por la CAR en el 2014 a la
quebrada Parroquia
Imagen 14 Salida grafica ArcGis Modelamiento la parroquia
Fuente: (Corporación Autonoma Regional - CAR, 2014)
Se obtiene el shape de los bordes superiores e inferiores de la quebrada donde el eje
superior es la mancha de inundación para 100 años (retiro Hidrológico)
69
Imagen 15 Retiro Hidrológico
Retiro Geológico
Corresponde a una franja del terreno asociada a la inclinación o pendiente natural
susceptible a movimientos de remoción en masa.
Se determina el retiro geológico RG con base a la superficie teórica del talud respecto a la
horizontal.
Se zonifica el terreno con valores cuantitativos del terreno con base a características de
pendiente.
Tabla 21 Zonificación de pendiente para retiro Geológico
Zona de Amenaza Inclinación
Baja 0° - 40°
Media 50° - 70°
Alta 40° - 50°
El municipio facilitó la capa de curvas de nivel, donde se generó el modelo digital de
terreno, así se obtiene el mapa de pendientes para poder sacar el retiro geológico a lo largo
de la quebrada.
70
A continuación se expone el shape de pendientes para obtener el retiro geológico (Este
mapa se puede ver con más detalle en Anexo F):
Imagen 16 Salida grafica ArcGias mapa de pendientes
Se presenta este retiro en la parte superior del área urbana presentado pendientes superiores
a 40°, a continuación se ilustra la zona con este retiro Geológico.
Imagen 17 Retiro Geológico
71
Retiro Ribereño (RB)
El retiro ribereño está definido como una proporción de la altura de H del árbol más
abundante, frecuente y dominante de la zona de evaluación (Universidad Nacional de
Colombia - UNAL; Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y
Nare - CORNARE; CORANTIOQUIA, 2005).
Esta franja permite el desarrollo del ecosistema de la quebrada, retiene contaminantes a la
corriente, controla la erosión, a su vez permite la conexión con áreas de protección natural.
“Chen (1991) encontró que las temperaturas del suelo, del aire, la velocidad relativa del
viento, la humedad del suelo y la radiación solar cambian con el incremento del ancho de la
franja que se mide como una proporción de la altura del árbol más abundante, frecuente y
dominante (H), medido desde la orilla del canal dominante.” (Universidad Nacional de
Colombia - UNAL; Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y
Nare - CORNARE; CORANTIOQUIA, 2005)
Ante la carencia de estudios forestales de este tipo en nuestra zona de estudio que sirvan
como referencia, se asume una altura H igual a 4m según lo observado en el
reconocimiento de la quebrada, una vez que se tengan estudios que soporte de buena forma
este retiro se realizaran los cambios en las proporciones de H.
72
Imagen 18 Reconocimiento Quebraba Pekín
En la Imagen 19 se podrá observar la franja del retiro ribereño.
Imagen 19 Retiro Ribereño
73
Retiro de Servicios
Retiro para instalación de conectores de alcantarillado, acueducto, redes eléctricas y
telefónicas, construcción de senderos peatonales (Universidad Nacional de Colombia -
UNAL; Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y Nare -
CORNARE; CORANTIOQUIA, 2005).
Está definida como una franja de tres metros a cada lado de la envolvente de las franjas
delimitadas por el RI, RG y RB y su inclusión delimita finalmente la zona de retiro a la
corriente.
Imagen 20. Retiro de servicios
Pare observar en más detalle el mapa de los retiros ver Anexo G.
BOX-CULVERTS
Un aspecto importante a analizar como factor amenazante dentro de la amenaza global son
las infraestructuras o coberturas de canalización de la quebrada (box-culverts), prestan un
servicio de adecuación de terreno el cual el box-culvert ubicado en la coordenada
geográfica 4,344595 latitud -74,354101 longitud no presta un adecuado servicio.
74
Pocas veces se analizan este tipo de estructuras asociándolas a un tipo de amenaza, en una
avenida torrencial pueden ser obstruidas por desechos de árboles, basura, escombros y
genera inundaciones en sectores donde se pensaba que no podía suceder esto por la
presencia de esta cobertura y su ineficaz funcionamiento.
La metodología para definición de zonas de retiro a ríos y quebradas de la Universidad
Nacional hace mención a criterios de evaluación hidráulica para evaluar el adecuado
funcionamiento y así evitar esta situación.
Si el tamaño de la cobertura es menor a 3x3m, el cálculo hidráulico deberá
considerar que la cobertura este obstruida a la entrada (por troncos de árboles y
demás desechos).
Si la cobertura tiene un tamaño mayor a 3x3m, para el cálculo hidráulico se puede
considerar que el flujo pasa sin obstrucción.
Si la longitud de la cobertura supera los 200 m se debe considerar obstrucción.
Si la longitud de la cobertura es inferior a los 200 m se considera que el flujo puede
transcurrir normalmente.
Si la cobertura en su recorrido tiene curvas con ángulos mayores a 30° (ángulo
interno medido por el eje central de la cobertura) deberá considerarse la posibilidad
de una obstrucción en dichas curvas.
Si la cobertura en su recorrido tiene curvas con ángulos menores a 30° (ángulo
interno medido por el eje central de la cobertura) el flujo pasa sin obstrucción.
Se realizó una visita a campo para medir la cobertura y verificar los criterios de la
metodología utilizada.
El tamaño de la cobertura es de 2,0X2,5m, es menor al recomendado dentro de los
criterios de evaluación (no cumple).
75
Imagen 21 Medición de la cobertura
La longitud se obtiene de las coberturas entregadas por el municipio, de la cual se
obtiene una longitud de 700 m que es supera los 200m considerados en los criterios
de evaluación (no cumple).
Imagen 22 Longitud cobertura Box-culverts
76
TOMA DE DATOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA AMENAZA
Se individualizo la amenaza para cada uno de los predios evaluados teniendo en cuanta los
cuatro criterios ya mencionados con factor de ponderación relativa, a cada uno se le
asignaron un peso específico según su tipo de incidencia en la vulnerabilidad de los
elementos expuestos, la suma de cada uno de estas ponderaciones se obtiene la amenaza
global específica para el predio, a continuación se muestra el ponderado de cada predio en
el mapa. (Para tener este mapa en más detalle ver Anexo H )
Imagen 23 Zonificación Amenaza
ANÁLISIS Y ZONIFICACIÓN DE RIESGO GLOBAL
Teniendo en cuenta los resultados de la evaluación de la amenaza y la evaluación de la
fragilidad física (vulnerabilidad) se realizó la evaluación del riesgo para las viviendas
evaluadas dentro de la muestra tomada.
Tabla 22 Matriz de Riesgo
VULNERABILIDAD AMENAZA
Alta Media Baja
Alta Alta Alta Media
Media Alta Media Media
Baja Media Media Baja
77
Imagen 24 Zonificación Riesgo
Se determina el riesgo de la edificación. Dentro de los resultados de las evaluación del
riesgo se identificaron 68 predios con riesgo alto correspondiente al 35% de la muestra, 112
en riesgo medio con el 58% de la muestra, y por ultimo hay 13 en bajo riesgo.A
continuación se muestra estos resultados en la matriz de riesgo. (Para visualizar estos
resultados en el mapa Anexo I)
Tabla 23 Resultado Matriz de Riesgo
VULNERABILIDAD AMENAZA
TOTAL Alta Media Baja
Alta 21 4 7 32
Media 43 28 58 129
Baja 15 4 13 32
TOTAL 79 36 78 193
8.3.1.2. Fragilidad socio-cultural
El índice socio-culturales se realizó por medo de la metodología llevada a cabo por el
Fondo de adaptación (Fondo Adaptación Colombia;Ministerio de Medio Ambiente
Colombia; Mnisterio de Hacienda Colombia, 2014), donde indica que un factor a tener en
78
cuenta es el Índice de Calidad de Vida – ICV, este refleja las condiciones socio
económicas, salud, educación, composición del hogar, calidad de la vivienda y de una
población en general, entre otros. A continuación se muestra los factores para cada nivel de
ICV desarrollado por el Fondo de Adaptación.
Tabla 24. Factor Calidad de Vida
FACTOR ICV FRAGILIDAD
0,1 Mayor o igual a 80 Baja
0,25 Mayor de 67 y Menor de 80 Media
0,5 Menor o igual a 67 Alta
Según el observatorio de desarrollo económico de Bogotá (Alcaldía Mayor de Bogotá D.C.,
Bogotá humana, Secretaria de Desarrollo Económico, 2015), para el caso de Fusagasugá el
ICV fue de 90,6 que estaría dentro de una categoría baja, sin embargo como el objeto del
proyecto es puntualizarlo por vivienda, ya que la calidad de vida para el sector de estudio
puede variar con respecto al resto del municipio, se decidió realizar la siguiente
clasificación para modificar este índice puntualmente a las viviendas visitadas.
CLASIFICACIÓN DE PREGUNTAS
Se analizan varias metodologías para estimar el índice individual de Calidad de Vida para
cada uno de los predios. Dentro de estas metodologías incluían una gran cantidad de
variables que con respecto al alcance de este estudio no se era posible realizarlo.
Finalmente se basó en una metodología básica para medir el ICV de ciudades intermedias
(Olave, Gonzales, Mardones, Gonzalez, & Bodini, 2010) propuesta por un grupo
interdisciplinar de investigadores de la Universidad del Bio Bio – Chile, y la Universidad
de La Serena – Chile.
Esta metodología se estructura en seis dimensiones:
79
Social
Económica
Comunicaciones
Recreación
Equipamiento Comunitario
Natural
Es de interés para este estudio afectar individualmente las dimensiones social y económicas
para cada uno de los predios, mediante modelamientos estadísticos se obtienen las variables
que más se correlacionan, las cuales se agregan al cuestionario, clasificándolas y
evaluándolas de acuerdo a la metodología.
Dentro de la muestra de 198 predios, se evaluaron 118 a los cuales se pudo realizar
debidamente el cuestionario, donde se obtuvo el cálculo del Índice de Calidad de Vida
(ICV), a los predios que por alguna razón no se pudo evaluar su ICV se optó por dejar el
desarrollado por el Fondo de Adaptación.
Se realizó un factor de afectación para la dimensión social y económica de acuerdo a las
repuestas del cuestionario, modificando y aproximando el ICV al real de cada uno de los
predios.
Por lo anterior, se le asigna un peso a cada una de las preguntas afectando únicamente las
dimensiones evaluadas dentro del cuestionario, así aproximando el ICV.
𝑰𝑪𝑽𝑽 = (𝐼𝐶𝑉𝐹 − (𝐼𝐶𝑉𝐹 × 0,3333)) + (𝐼𝐶𝑉𝐹 × 0,3333 × (∑ 𝐹
8) × 0,1)
Dónde:
ICVV: Índice de Calidad de Vida de la Vivienda
80
ICVF: Índice de Calidad de Vida de Fusagasugá
∑ 𝑭: Sumatoria de los factores
Finalmente luego de hacer el cálculo de los factores correspondientes, 18 viviendas de la
muestra total subieron su fragilidad a media, estando entre el rango de 73,23 a 79,65 puntos
del Índice de Calidad de Vida.
8.3.1.2.1. Percepción familiar de los riesgos
Se desea analizar a groso modo la conciencia que tienen los habitantes de la zona de estudio
de los riesgos a los que están expuestos y como atenderlos, con el fin de completar las
conclusiones o recomendaciones a los que se llega con la culminación del proyecto. Esta
evaluación se tomó del Plan Familiar de Emergencias del FOPAE ( Fondo de prevención y
atencion de emergencias, FOPAE; Secretaria Distrital de Salud - SDS;Curz Roja
Colombiana Seccional Cundinamarca y Bogotá - CRCSCB., 2010), hoy IDIGER, que
corresponden a la percepción de los riesgos al interior de la familia, por ser dicotómicas se
respondían con un “si” o “no”. Estas se pueden observar a continuación:
Tabla 25. Percepción familiar de los riesgos
PERCEPCIÓN DEL RIESGO RESPUESTA
¿Sabe usted cuáles son las amenazas existentes alrededor de su vivienda
y dentro de ella? SI NO
¿Tiene en su hogar elementos para atender emergencias, tales como
botiquín, extintor y kit de emergencias, y sabe cómo usarlos? SI NO
¿Conocen los miembros de su familia la ubicación de los registros de
agua, gas e interruptores de luz? ¿Saben cómo cerrarlos? SI NO
¿Tiene su familia un plan para proteger al abuelo, al bebé, a un enfermo,
a personas con alguna discapacidad o a mujeres embarazadas, en caso de
una emergencia?
SI NO
¿Ha acordado con su familia un punto de encuentro o de refugio en caso
de presentarse una emergencia? SI NO
81
¿Su familia conoce las acciones que deben tener en cuenta para evacuar
la vivienda en casos como incendio, inundación o después de un sismo? SI NO
¿Sabe cuáles son los Número de Seguridad y Emergencias? SI NO
Se considera muy vulnerables a las familias que respondan a tres o más preguntas
negativas, a continuación se muestran las familias que están entre estos rangos. (Para ver el
plano a más detalle diríjase a Anexo J )
Imagen 25 Ubicación Fragilidad Familiar
8.3.1.3. Fragilidad Ecosistémica
Lo que se busca con este tipo de fragilidad es determinar que tanto este sector brinda a la
comunidad la satisfacción de necesidades básicas, agua, aire, productividad de alimentos,
áreas de protección, evaluando desde 0 hasta 1 dependiendo el nivel de fragilidad, de la
siguiente manera:
Tabla 26. Indicadores de fragilidad ecosistema estratégico
Valor Áreas y ecosistema estratégico Categoría
1,00 Satisfacción de necesidades básicas y equilibrio natural Alta
0,75 Productividad y equilibrio natural Media
0,30 Productividad Baja
0,00 No constituye un área o ecosistema estratégico en la
cuenca Ninguna
82
En nuestra zona de estudio en la parte alta del cerro de Fusacatán se encuentra un área de
protección, seguido en la parte rural de expansión urbana se encuentra una planta de
tratamiento de agua potable y coberturas vegetales correspondiente al área estratégica de
productividad y equilibrio natural, por último en el área urbana es notablemente menor las
coberturas vegetales, centrando algunas actividades en la productividad de alimentos.
Definiendo las áreas y ecosistema estratégicos para nuestra zona de estudio se divide en dos
áreas, la primea referente al área rural y de expansión urbana se calificó con un indicador
de fragilidad ecosistémica media y la segunda al área urbana se calificó con indicador de
fragilidad ecosistémica baja.
8.3.1.4. Fragilidad total
De acuerdo con las calificaciones, la fragilidad total se establece de la siguiente forma:
𝐹𝑟𝑎𝑔𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑
= 𝐹𝑟𝑎𝑔𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑖𝑠𝑖𝑐𝑎 + 𝐹𝑟𝑎𝑔𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑜𝑐𝑖𝑜𝑐𝑢𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 + 𝐹𝑟𝑎𝑔𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑐𝑜𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑖𝑐𝑎
3
El índice de Fragilidad varía entre 0 y 1. Si el valor final es menor a 0.5 la fragilidad es
baja. Si el valor final está entre 0.5 y 0.75 la fragilidad es media, y si el valor está entre 0.75
y 1 la fragilidad es alta, tal como aparece en la
Tabla 27 Categoría Índice de Fragilidad
Valor Categoría Índice de Fragilidad
0.75-1 Alta
0.5-0.75 Media
0-0.5 Baja
83
Dentro del promedio de la fragilidad total, los subíndices sociocultural y ecosistémica
disminuyen este índice; teniendo en cuenta que la fragilidad física es ampliamente notoria
en la zona de estudio.
A continuación se menciona los resultados:
Tabla 28 Resultados Fragilidad Total
FRAGILIDAD PREDIOS
Alta 1
Media 10
Baja 187
TOTAL 198
En los predios ubicados en la zona rural presentaron la fragilidad total más alta teniendo
presente su fragilidad ecosistémica sensible ante la presencia de coberturas vegetales y una
planta de tratamiento de agua potable.
8.3.2. ÍNDICE DE PÉRDIDA
Este índice basándose en la metodología del fondo de adaptación nace de los elementos
expuestos en el momento de una emergencia tales como viviendas, área construida, tipo de
cobertura, indicadores económicos como valor de metro cuadrado, infraestructura de
servicios, red vial primaria y secundaria. Según el protocolo (Fondo Adaptación
Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia; Mnisterio de Hacienda Colombia,
2014) el factor que mejor refleja el comportamiento de estos elementos expuestos es el
valor de los bienes inmuebles.
Para fines del proyecto el valor del bien inmueble fue representado por el avaluó catastral
de los predios que se tomaron como muestra, se tomaron los avalúos catastrales que tenían
84
disponibles en la oficina de planeación municipal correspondientes a las vigencias de los
años 2013 y 2017, estos avalúos cumplen con la condición de la fórmula aplicada en el
documento base en el cual toman el valor inicial del inmueble que es el mismo que el valor
que tenía el predio antes del evento y el valor después del evento para cuantificar mediante
un factor cuanto se deprecio el valor del bien, para este caso fue el índice de perdida.
Para hacer la comparación en términos reales se trajo a valores actuales el valor del avaluó
catastral de la vigencia 2013 según la guía de indexación de precios (Superintendencia de
Industria y Comercio - SIC, 2017) de la superintendencia de Industria y Comercio. Para
ello el procedimiento fue, descargar de la página del banco de la república (Departamento
Nacional de Estadistica - DANE; Banco de la republica - BANREP, 2017) los históricos
del Índice de Precios al Consumidor – IPC para luego aplicar la siguiente formula:
𝑉𝑅 = 𝑉𝐻 × (𝐼. 𝑃. 𝐶. 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝐼. 𝑃. 𝐶. 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙⁄ )
Dónde:
VR: Corresponde al valor a indexar
VH: Valor inicial del bien
I.P.C.= Índice de precios al consumidor
Para realizar este cálculo la formula se tomó igualmente de la guía de indexación
(Superintendencia de Industria y Comercio - SIC, 2017) y se le aplico a los valores de los
avalúos de todos los predios estudiados.
Luego de los cálculos pertinentes se procede a establecer el índice de pérdida para cada
predio, según la metodología del fondo de adaptación (Fondo Adaptación
Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia; Mnisterio de Hacienda Colombia,
2014), el porcentaje de daño o índice de perdida (IP) se define como:
85
𝐼𝑃 =(𝑉𝑖 − 𝑉𝑓)
𝑉𝑖
Dónde:
Vi: Valor inicial del bien (antes del evento)
Vf: Valor final del bien (después del evento o valor de reposición)
En la zona de estudio en promedio tuvo un índice de pérdida del 10% del valor del predio.
8.3.3. INDICE DE RESILIENCIA
Este índice indica las afectaciones que podría causar a las actividades productivas y de la
infraestructura de transporte y servicios públicos, a su vez evaluar la incapacidad los
impactos y recuperarse de ellos.
De este modo, se evalúa la actividad productiva en la zona de estudio y su residencia
económica con base a los siguientes términos:
Tabla 29 Indicador de la falta de resiliencia económica
Valor Falta de resiliencia económica Categoría
1,00
Se localizan las más importantes actividades productivas para el
desarrollo económico de la región y/o hay presencia de
infraestructura estratégica o vital. Hay destrucción total del
medio ambiente físico. Recuperables en el largo plazo
Muy Alta
0,75
Se desarrollan algunas actividades económicas y se localiza
infraestructura estratégica. Daños ambientales muy grandes
difíciles de reparar. Recuperable en el mediano plazo.
Alta
0,50
Hay pocas actividades productivas o de servicios.
Pérdidas ambientales serias pero reparables.
La recuperación se puede dar en el corto plazo
Media
0,25
Hay pocas actividades productivas o de servicios locales.
Pérdidas ambientales locales.
La recuperación se puede dar en el corto plazo
Baja
86
0,00 No se desarrollan actividades productivas y no hay
infraestructura. Elementos ambientales intactos. Cero
Fuente: (Fondo Adaptación Colombia;Ministerio de Medio Ambiente Colombia; Mnisterio de Hacienda
Colombia, 2014)
Observando que en la zona de estudio hay poca actividad productiva o de servicios,
perdidas ambientales serias pero reparables su recuperación se puede dar en corto plazo, su
categoría es media según la Tabla 29 Indicador de la falta de resiliencia económica.
8.3.4. VULNERABILIDAD TOTAL
De acuerdo con lo establecido en la metodología y de haber evaluado cada uno de los
componentes de la vulnerabilidad total, esta se establece de la siguiente manera.
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑉𝑢𝑙𝑛𝑒𝑟𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝐼𝑉)
=(𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝐼𝑃 ∗ 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝐹𝑟𝑎𝑔𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐼𝐹 ∗ 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜
La clasificación de la vulnerabilidad propuesta por la metodología se presenta a
continuación.
Tabla 30 Nivel de Vulnerabilidad
Valor Categoría Índice de
Vulnerabilidad (IV) Símbolo
0.75-1 Alta
0.3-0.75 Media
0-0.3 Baja
87
Imagen 26 Zonificación Vulnerabilidad Total
Para ver más detalladamente el mapa ir a Anexo A.
De acuerdo a los resultado de la evaluación de la vulnerabilidad total (Imagen 29) y
teniendo en cuenta cada uno de los componentes expuesto anteriormente se presenta tres
predios con alta vulnerabilidad, nueve con mediana vulnerabilidad y el restante
correspondiente al 93% de la muestra presento una baja vulnerabilidad, sin embargo hay
que destacar la preocupación por el índice de fragilidad física de las viviendas que se
encuentran dentro de la zona de influencia de un futuro evento de desbordamiento.
8.4. ANÁLISIS MULTITEMPORAL
Este análisis se realizó con el fin de obtener los cambios en las coberturas del suelo de
nuestra zona de estudio y poder establecer que tanto afecto el desbordamiento de la
quebrada en el 2014 a este sector y así determinar si influyo de alguna manera la
intervención humana que hubieran podido haber incrementado la magnitud del
deslizamiento.
88
En primera instancia al ver que la quebrada en su parte de más afectación ocupa una
pequeña porción de terreno en comparación al área total del municipio se vio la necesidad
de analizar imágenes con muy buena resolución espacial para tomar con mayor precisión
las firmas espectrales de cada cobertura presente en el sector.
Se investigó que imágenes aéreas del sector existían que correspondieran a lo requerido
para el proyecto, por esto se adquirió en el Instituto Geografico Agustin Codazzi – IGAC
una imagen de esta zona del año 2009. Sin embargo surgió el inconveniente que imágenes
de años superiores al del desbordamiento no se encontraron, por tal razón se contrató a la
empresa DRONE MAPS SAS para que realizara el vuelo fotogramétrico de la zona de
estudio y así obtener las imágenes posteriores al evento para realizar la comparación de la
imágenes.
8.4.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS IMÁGENES
IGAC
Fecha de toma: 2009-11-26
Número del vuelo: 24603026112009
Número de la imagen: 1466R
Código de Imagen: 0401003000006882
Tipo de Imagen: Aerofotografía, Digital, TIFF
Tipo de Sensor: Vexcel Ultracam D
Resolución espacial: 30 centímetros
Resolución espectral: 4 bandas RGB y 1 bandas NIR
Distancia focal: 105.2 m.m.
Altura de vuelo: 5815.948 m.s.n.m
DRONE MAPS
89
Fecha de toma: 2017-01-02
Tipo de Imagen: Aerofotografía, Digital, TIFF
Sensor 1/2.3” Píxeles efectivos: 12.4M
Resolución espacial: 30 centímetros
Resolución espectral: 4 bandas RGB (HDR,UHD, FHD, HD)
Distancia focal: 28 m.m.
Altura de vuelo: 80 m.s.n.s
Rango ISO: 100-3200 (vídeo) 100-1600 (foto)
Velocidad Del Obturador: 8s -1/8000s
Tamaño Máx. de Imagen: 4000×3000
8.4.2. GENERACIÓN ORTOFOTOMOSAICO
El levantamiento de las imágenes fue realizado con un vehículo aéreo no tripulado de
última tecnología Drone Phantom 4 , este levantamiento se llevó a cabo en 6 misiones para
cubrir un área aproximada de 68 hectáreas, la altura promedio de la toma de las fotografías
fue de 80 metros de altura garantizando así un sobrelape del 80% entre las fotos para un
total de 1066 imágenes, con estas imágenes que fueron suministradas por la empresa se
procedio a generar la ortorectificación de las mismas y seguidamente el ortofotomosaico.
Para este primer procesamiento se utilizó el software Agisoft PhotoScan Profesional
(versión libre 30 dias), en el que se adjuntaron todas las imágenes del vuelo fotogramétrico.
90
Imagen 27 Imágenes vuelo fotogramétrico
Luego se agregaron puntos de control en aproximadamente 200 en el total de imágenes para
así ajustar mejor el modelo y generar un producto mucho más preciso.
Imagen 28 Puntos de control
Luego de este exhaustivo tratamiento con ayuda de las herramientas del software se
realizaron los siguientes pasos:
91
Calibración: Proceso de calibración de la cámara, tipo, modelo, etc. que se utilizó
para la toma de las fotografías.
Orientación: Se da la precisión con la que se va a trabajar, se indica el orden de los
puntos de control para orientar las fotos en una misma dirección y se alinean en la
misma altura con respecto a la altura de la coordenada de la foto.
Nube de punto: Se genera una nube de puntos densa(se visualiza primer modelo en
3D)
Malla: Genera triangulaciones entre la nube de puntos, definiéndole el tipo de
interpolación a realizar o dejándola por defecto del software.
Clasificación: El software realiza la clasificación de cada punto he identifica los
arboles u objetos distintos al terreno para así depurar el mapa y modelar únicamente
el terreno sin sus coberturas.
Depuración manual: El intérprete identifica los bordes del mosaico sin mucha
información y los elimina a su criterio, luego vuelve a activar la malla para
identificar más errores de desplazamiento en la imagen y continuar la depuración.
Producto: luego de haber terminado la depuración se exporta el proyecto como una
ortofoto asignando el tipo de mezcla, tamaño del pixel, sistema de referencia.
Finalmente se obtiene el ortofotomosaico de la zona de estudio (Para verlo más
detalladamente diríjase a Anexo L).
92
Imagen 29 Ortofotomosaico
Como productos de este proceso también se obtuvo:
Modelos digitales de terreno (Anexo M, Anexo N)
Unión de ortofotomosaico dron y ortofotomosaico Fusagasugá (Anexo L, )
8.4.2.1. VALIDACIÓN PUNTOS DE CONTROL
Se evalúa el error medio cuadrático en la georreferenciación de los puntos de control,
debido a que estos puntos se tomaron con las coordenadas del Dron y no con coordenadas
de amarre materializadas en campo, el error medio cuadrático en X, Y y Z quedan con
errores relativamente grandes para el nivel de detalle que se maneja, los cuales se pueden
apreciar en la Tabla 31. El vector resultante del error medio cuadrático en X, Y y Z
corresponde a 16,5406 metros.
Tabla 31. Error medio cuadrático de los puntos de control
X error (m) Y error (m) Z error(m) XY error(m) Total error (m)
1,53666 2,93474 16,2055 3,3127 16,5406
93
Para visualizar a más detalle todo el informe de procesamiento del ortofotomosaico
realizado con las imágenes del vuelo fotogramétrico, diríjase al Anexo P.
8.4.3. CLASIFICACIÓN SUPERVISADA
Antes de empezar la clasificación se realizó con ayuda del software ERDAS el proceso de
recorte y re escalamiento de la imagen del año 2009(IGAC) ya que la resolución espacial
de las dos imágenes son diferentes.
Este proceso se realizó con base en la metodología CORINE Land Cover (IDEAM,
CORMAGDALENA, & IGAC, 2008) adaptada para Colombia, la metodología indica que
esta clasificación se realiza en 3 etapas las cuales se siguieron cuidadosamente.
8.4.3.1. Etapa I. Adquisición y preparación del material
La adquisición del material se realizó mediante su compra en la entidad correspondiente
como se mencionó en los pasos anteriores.
Seguido de esto se realizó una visita a campo exclusivamente para recolectar la mayor
cantidad de muestras fotográficas de las coberturas del suelo existentes en la zona de
estudio.
Imagen 30 Muestras tomadas en campo
94
En esta visita a campo estas fotografías correspondieron a la identificación de las
coberturas del suelo que fueron asignadas en la clasificación, debido a que según
(Chuvieco, 1995), la clasificación supervisada parte de un conocimiento previo de la zona
de estudio para tener una familiaridad con el terreno visualizado en oficina, a este proceso
se le conoce con el nombre técnico de training fields lo que indica que estas muestras van
entrenando al ordenador para reconocer las distintas coberturas que de pronto no se
distinguen en el proceso de oficina, esta es la primicia que identifica principalmente al
método supervisado.
8.4.3.2. Tapa II. Procesamiento de las imágenes
Teniendo las dos imágenes listas para ser procesadas en conjunto, con ayuda del software
ERDAS se tomó primero la imagen del año 2009 (IGAC) y se definieron las clases que se
identificarían en la imagen, que para el caso del proyecto, debido a la resolución de las
imágenes a trabajar estas permiten ver la respuesta espectral de cada cobertura en detalle,
por ello se tomaron una muestra de 42 clases, como se muestra a continuación:
Imagen 31 Definición de clases
Luego se realizó el proceso de adición de las clases a grupos que se definieron con
anterioridad asignando finalmente 11 clases, mediante el método de paralelepípedos se
realizó la clasificación supervisada en el software. Este mismo análisis se le realizo a la
imagen del Dron para obtener los siguientes resultados:
95
En este caso a mano izquierda de la Imagen 32 se muestran la cantidad de muestras
tomadas para el control de calidad de la clasificación de la imagen del 2009 y a la derecha
la cantidad de muestras tomas para el control de calidad de la clasificación de la imagen del
2017.
Imagen 32. Muestra de puntos
Imagen 33. Matrices de confusión
96
Los resultados de los errores cometidos por omisión y comisión para las dos imágenes se
relacionan en la Imagen 33, en ella podemos observar que de una muestra de 30 puntos
para el control de calidad fueron muy pocos los errores cometidos en la clasificación.
Según el coeficiente kappa de las dos clasificaciones mostrado en la Imagen 34, para la
clasificación de la imagen del 2009 el coeficiente kappa fue de 0,873 y para la imagen del
2017 el coeficiente kappa fue de 0,831, lo que nos confirma que la clasificación quedo bien
realizada, debido a que para una buena clasificación es permitido como mínimo un
coeficiente del 0,75.
Se determina también que en la muestra tomada aleatoriamente por el software, este no
evaluó cuerpos de agua, detritos, cultivos, palmeras, sin embargo esto no infiere en la
precisión del proceso.
A continuación en la Imagen 35 y la Imagen 36 se aprecia el resultado final de las dos
clasificaciones.
Imagen 34. Coeficiente Kappa
97
Imagen 35 Clasificación supervisada Mapa 2009
Imagen 36 Clasificación supervisada Mapa 2017
98
8.4.3.3. Etapa III. Producción cartográfica final
En esta etapa principalmente se realiza el mapa temático del resultado del análisis
multitemporal, este análisis por practicidad se decidió realizar con ayuda del software
ILWIS. Para realizarlo primero se importó la imagen formato TIFF a formato ILWIS.
Imagen 37 Visualización Mapa 2009 en escala de grises
Inicialmente se visualiza la imagen en escala de grises, lo que se realiza en este proceso es
la creación de un mapa en pseudocolor, para ello con ayuda de la herramienta slicing se
asigna a cada código en escala de grises un color ya identificado en la clasificación de PCI,
obteniendo lo siguiente:
Imagen 38 Visualización Mapa 2009 Pseudocolor
99
Este mismo proceso se realiza con la imagen del Dron 2017, cuando se tiene estas dos
imágenes en ILWIS con sus respectivos dominios se procede a hacer la comparación de
estas dos imágenes.
TABLA MULTICRITERIO
En este proceso se dan los parámetros que se van a analizar en el mapa final en el cual se le
asigna su respectivo dominio incluyendo los criterios que combinan las dos imágenes, en la
siguiente imagen se puede observar esta asignación con su respectivo código.
Imagen 39 Dominio imágenes 2009 2017
Mediante una tabla llamada multicriterio se asignan los factores definidos en el dominio
que se van a ver afectados con el análisis multitemporal entre las dos imágenes, a
continuación se relaciona dicha tabla con los criterios asignados para el análisis.
Imagen 40 Tabla muticriterio
100
La asignación de estos criterios se dan dependiendo de la finalidad del proyecto a juicio del
interprete, para el presente caso estos criterios se definieron de la siguiente manera:
INUNDACIÓN: Se asignaron en esta categoría los pixeles que según el análisis,
pasaron de cualquier tipo de cobertura a ser cuerpos de agua.
DESLIZAMIENTO: Corresponde a los pixeles que del 2009 al 2017 pasaron de
cualquier cobertura a ser detritos.
DEFORESTACIÓN: Se caracterizan por ser pixeles con nivel digital
correspondiente a arbustal y bosque, que pasaron a ser de otro tipo de cobertura.
REFORESTACIÓN: Pixeles que pasaron de cualquier tipo de cobertura a arbustal o
bosque.
EXPANSIÓN URBANA: Son los pixeles en cualquier tipo de cobertura que se
convirtieron en categoría construcciones.
DESCENSO: Pixeles categorizados como cuerpos de agua, que cambiaron a
cualquier otro tipo de cobertura.
EROSIÓN: Pixeles con tipo de cobertura “pastos húmedos” o “cultivos” que
pasaron a ser “pastos secos” o suelo desnudo.
Por último se obtiene el mapa final de las coberturas de los mapas analizados, con sus
respectivos cambios como se muestra a continuación:
Imagen 41 Resultados análisis multitemporal
101
En el mapa se observan los criterios que se tuvieron en cuenta y cuáles fueron los cambios
de un año a otro, se puede observar que el proceso de deforestación fue agresivo en la zona
y que solo una pequeñísima parte fue de reforestación, también se observó que la
urbanización tuvo una importante incidencia en el sector, esto se evidencia en las siguientes
estadísticas:
Imagen 42 Diagrama de barras (Análisis ILWIS)
Imagen 43 Análisis estadísticos (ILWIS)
De esta forma se observa que más del 50% de la cobertura boscosa y arbustiva fue
deforestada, que la expansión urbana se incrementó en más de 15%, la erosión en estos
años de comparación obtuvo un 18%.
102
8.5. GEOVISOR
La idea de este Geovisor nació por la necesidad de facilitar la captura de información en
campo ya que por las características del proyecto se manejaron gran cantidad de imágenes
por vivienda, lo que se solucionó con la ayuda de esta aplicación ya que permitió vincular
las imágenes directamente con el shape (archivo .shp) de los predios. Otra finalidad de la
aplicación fue permitir al municipio observar los resultados del proyecto como mapas,
formato de preguntas realizadas en las viviendas con sus respectivas respuestas, registro
fotográfico, entre otros análisis.
8.5.1. PREPARACIÓN DE LOS DATOS
Para configurar todos los campos del formato de preguntas que se realizaron a las viviendas
fue necesario como primera medida diseñar una file Geodatabase en ArcGIS Desktop con
ayuda del software ArcGIS 10.2. con licencia académica facilitada por
ESRI(Environmental Systems Research Institute). En esta Geodatabase se configuraron los
dominios respectivos para cada pregunta realizada en campo como se muestra a
continuación:
103
Imagen 44. Configuración de dominios
Para el paso siguiente fue necesaria la colaboración de la oficina de planeación de
Fusagasugá ya que ellos nos facilitaron los archivos shapefile de los predios a estudiar,
estos archivos se importaron como Feature Class a la Geodatabase previamente diseñada y
luego se ingresaron a un nuevo proyecto creado en ArcGIS Desktop para empezar la
asignación del formato de encuesta a la tabla de atributos del shape.
Primero se empezó a crear como un atributo del layer (capa del predio) cada pregunta a
realizar, para configurar las respuestas a esta pregunta se vinculaba el atributo al dominio
previamente diseñado en la Geodatabase como se muestra a continuación:
104
Imagen 45. Configuración de atributos
Luego de tener todas las preguntas anexadas a la tabla de atributos del layer se configuro
finalmente la Geodatabase para que estuviera la opción disponible de tomar fotografías en
campo y guardarlas en una base de datos ligada al shape, luego de esto se procedió a
sincronizar el mapa creado a la cuenta de ArcGIS Online.
8.5.2. SINCRONIZACIÓN DEL MAPA EN LA NUBE
Para iniciar con esta etapa fue necesario solicitar una licencia con rol publicador a ESRI
mediante la coordinación de la carrera de Ingeniería Catastral y Geodesia luego de tener
una cuenta disponible en ArcGIS Online se procedió a sincronizar el mapa ya prediseñado.
Para ello desde ArcGIS Desktop se ingresó con cuenta de usuario y clave para compartir el
mapa como un servicio en la cuenta online, de esta manera se configuraron opciones como
permitir la sincronización, actualización, edición, captura y eliminación de información
desde un dispositivo móvil en campo como aparece a continuación.
105
Imagen 46. Configuración de sincronización
Luego de tener sincronizado el mapa con la cuenta de ArcGIS Online se creó un nuevo web
map donde se agregaron las nuevas capas sincronizadas, después se configuro el formato de
preguntas para saber cuáles iban a ser los campos editables y los no editables, se
configuraron también cuales campos del layer saldrían visibles o no en la aplicación y con
esto estuvo todo listo para la captura de información en campo.
Para poder tomar los datos en campo y sincronizarlos Online se tuvo que descargar la
aplicación Collector for ArcGIS desde Play Store, que con el usuario y contraseña ya
asignados por ESRI, se pudo ingresar al mapa previamente configurado y empezar a tomar
los datos de las viviendas, a continuación se observa un ejemplo de la visualización de la
aplicación en campo.
106
Imagen 47. Aplicación Collector for ArcGIS
8.5.3. DISEÑO GEOVISOR
Luego de tener toda la información recolectada en campo se procedió a diseñar el Geovisor,
para ello se migro toda la información capturada con Collector for ArcGIS a una extensión
de ArcGIS Online llamada Web AppBuilder, en ella se configuraron los layer que se quería
que salieran en la aplicación, el diseño de la interfaz gráfica para la plantilla de
visualización de la aplicación, el splash screen (inicio de pantalla) al inicio de la aplicación,
configuración de los widget (pequeñas aplicaciones dentro del programa) que permiten dar
fácil acceso a funciones como medición de distancias, áreas, imprimir planos, entre otras
funciones.
Finalmente luego de todo el proceso de configuración de la aplicación se editaron las
opciones correspondientes para poder compartir la aplicación a todo el que quisiera ingresar
a ella, con lo cual quedo finalmente terminado el diseño del Geovisor, a continuación se
muestra un ejemplo de la visualización de la aplicación.
107
Imagen 48. Visualización Geovisor
Nota: Todo el proceso de construcción del Geovisor desde la fase de preparación,
sincronización y captura de datos hasta el diseño de la aplicación se puede consultar
detalladamente en los manuales tutoriales de ESRI (Environmental Systems Research
Institute, 2017) .
Para acceder a este Geovisor municipal se puede realizar ingresando al siguiente link:
http://udistritalfjc.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=186e608dfbd
f4c4e98e729cc948da64e
Esta aplicación estará disponible en el servidor de ESRI hasta el momento que ellos
dispongan, por haberse diseñado bajo una licencia educativa.
108
8.5.4. APLICACIÓN ANDROID
Dentro del proyecto se integraron varias herramientas web donde se manejó toda la
generación y organización de la información la cual se integró dentro de una aplicación
Android para dispositivos móviles.
Esta aplicación se diseñó con ayuda de Android Creator, lo cual facilitó la captura de
información en campo ya que al iniciar la aplicación se podrá encontrar el acceso directo al
Geovisor donde se hizo la captura de información socioeconómica, y el acceso directo a los
formatos de información estructural de las viviendas, alojados en el servidor de Google, y
el ingreso al registro fotográfico.
Imagen 49. Aplicación Andorid
Esta aplicación está disponible para descargar he instalar en cualquier dispositivo móvil
ingresando al siguiente link:
http://www.androidcreator.com/app219204
109
9. RECOMENDACIONES
Intervenir la quebrada en las zonas donde las viviendas están ubicadas dentro de la
zona de amortiguamiento, mediante obras de protección con diseños que minimicen
el mantenimiento y se adecuen a los cambios en los volúmenes de agua y
sedimento, para garantizar la estabilidad y permanencia de las estructuras, esto para
solucionar problemas de erosión de taludes presentes en la zona, los cuales están
generando peligro para las viviendas que se encuentran en la ribera de la quebrada,
porque se podría presentar algún derrumbe de las casa aledañas.
Realizar en el corto plazo la ampliación y mejoramiento del box culvert ubicado en
el barrio Pekín (determinado como un punto crítico en el presente proyecto), el cual
presenta deficiencias en el funcionamiento, por el mal planteamiento de su diseño,
se requiere un diseño de acuerdo a normas mínimas de funcionalidad para que no
represente peligro en un aumento en el caudal de la quebrada.
Poner al servicio de la comunidad un sistema de alerta temprana para monitorear y
advertir sobre situaciones de riesgo por desbordamiento, mediante umbrales de
lluvia en temporadas invernales, que puedan advertir con el tiempo suficiente una
posible emergencia.
Realizar campañas dirigidas a la comunidad con el fin de capacitar en buenas
prácticas constructivas, para evitar que se sigan construyendo viviendas sin normas
básicas de estabilidad en el sector, contribuyendo con esto a la disminución del
riesgo y vulnerabilidad física de las viviendas.
Realizar el proceso de actualización cartográfica del sector “La Ladrillera” debido a
que por el aumento de construcción de viviendas en este sector, la cartografía es
deficiente, esto permitiría realizar diferentes estudios con más precisión en el sector
y mejorar la planificación y ordenamiento del territorio en el municipio.
110
Aunar esfuerzos con las entidades pertinentes para la toma de imágenes aéreas de la
vereda Pekin y sus alrededores, debido a que no se tienen imágenes aéreas a color
de la zona con la resolución suficiente para adelantar estudios con buena precisión.
Realizar presencia constante de las entidades municipales en esta zona para
controlar la expansión urbana descontrolada que el municipio está teniendo en este
sector de la ciudad.
Realizar el monitoreo de las zonas en riesgo por deslizamientos del municipio con
ayuda preferiblemente de Drones (vehículos aéreos no tripulados) para identificar
con qué frecuencia y hacia qué sentido se está deslizando el terreno para así
determinar viviendas en peligro de ser arrasadas en una emergencia natural ya que
vestigios de deslizamientos de la montaña y declaraciones verbales de los habitantes
de la zona alta de la montaña indican que esta fue una de las razones principales que
dieron origen al desbordamiento.
111
10. CONCLUSIONES
El sistema estructural predominante en las viviendas es mampostería no reforzada
(simple) con 94 viviendas, donde se presenta el mayor número de viviendas con
fragilidad física alta con un porcentaje de 47% de la muestra total de viviendas
evaluadas, esto se debe a que su sistema constructivo se caracteriza por tener muy
baja resistencia a esfuerzos de compresión y cortante. Por otra parte no cumplen con
los criterios fundamentales de la NSR-10 en lo referente al tipo de sistema
estructural dependiendo la microzonificación sísmica correspondiente a Fusagasugá
(intermedia).
Luego de calcular la fragilidad sociocultural se encontró que solo 18 familias del
total de las encuestadas se encuentran en fragilidad media, el restante están en
fragilidad baja, lo que nos indica que a pesar de las problemáticas que han afectado
la zona de estudio, los habitantes del sector tienen un Índice de Calidad de Vida –
ICV, muy cercano al promedio de todo el municipio.
Con respecto a las preguntas de percepción familiar del riesgo se obtuvo que 81
familias de las 123 que respondieron las preguntas, presentan una fragilidad familiar
alta, gran porcentaje de las familias en fragilidad media y baja afirmaron tener
conocimiento de los pasos a seguir en una emergencia gracias a las capacitaciones
que ha realizado el municipio luego del desbordamiento, esto nos indica que la
presencia de las entidades municipales encargadas han sido importantes para la
preparación de las familias, sin embargo se necesita todavía de más intervención en
capacitaciones ya que el porcentaje de familias que desconoce los pasos a seguir en
una emergencia es todavía muy alto.
De acuerdo al cálculo final de vulnerabilidad se encontraron que 198 predios
evaluados, 190 predios se encuentran en vulnerabilidad baja, 9 predios en
vulnerabilidad media y 3 predios en vulnerabilidad alta, lo que infiere que a pesar
de que la muestra de viviendas tomadas fueron de las más afectadas en el
112
desbordamiento, solo 3 predios en sus componentes, físico, socio – cultural y
ecosistémico, presentan vulnerabilidad alta.
Según los resultados del mapa final y estadísticas del análisis multitemporal se
observa que más del 50% de las coberturas tanto arbustiva como boscosa
desaparecieron entre los años de toma de las imágenes aéreas 2009 – 2017, esto
acompañado de un crecimiento de la urbanización en un 15% y erosión del suelo del
18%, la cual fue principalmente dado por acciones antrópicas, indica que el
desbordamiento del 2014 tuvo un impacto mayor en el sector, que se hubiera podido
mitigar en gran medida si las coberturas del suelo removidas (especialmente
arbóreas), hubieran estado presentes el día del evento.
Se alcanzó una alta exactitud temática en la clasificación de las coberturas del suelo
pudiendo así generar el análisis multitemporal con más precisión, debido a que las
imágenes tomadas con el dron alcanzan una resolución espacial de 4 centímetros, a
diferencia de las imágenes Landsat de la metodología CORINE LAND COVER.
113
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ABURRÁ.FORMULACIÓN DE PROPUESTAS DE GESTIÓN. Medellin.
118
ANEXOS
119
Anexo A. Formato de evaluación vulnerabilidad de vivienda 1
120
Anexo B. Formato de evaluación vulnerabilidad de vivienda 2
121
Anexo C. Formato de evaluación vulnerabilidad de vivienda 3
122
Anexo D. Mapa de fragilidad física
123
Anexo E. Mapa de vulnerabilidad sísmica
124
Anexo F. Mapa de pendientes
125
Anexo G. Mapa de retiros
126
Anexo H. Mapa de amenaza
127
Anexo I. Mapa de Riesgo físico
128
Anexo J. Mapa de fragilidad familiar
129
Anexo K. Mapa de vulnerabilidad total
130
Anexo L. Ortofotomosaico
131
Anexo M. Modelo digital de terreno
132
Anexo N. Modelo digital de terreno 2
133
Anexo O. Unión Ortofotomosaicos
134
Anexo P. Informe procesamiento ortorectificación vuelo fotogramétrico con Dron
135
136
137
138
139
