Consultoria identificacion de escenarios de riesgo de desastres y su zonificacion en los municipios que conforman las cuencas del rio naranjo y suchiate


Figura 35: Mapa de elevación digital (DEM) de la Cuenca del Rio Suchiate



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Figura 35: Mapa de elevación digital (DEM) de la Cuenca del Rio Suchiate

5. Metodología general propuesta para la identificación de escenarios de riesgo de desastres y su zonificación en los municipios de las cuencas del Rio Naranjo y Suchiate
La empresa “LA CEIBA” al evaluar en forma integral la viabilidad y factibilidad de desarrollo de un modelo, método o sistema que permita en el tiempo y espacio referido en los “Términos de Referencia” identificar los escenarios de riesgo de desastres y su zonificación en los municipios de las cuencas del Rio Naranjo y Suchiate. A identificado la utilización de un modelo mixto que permita la recolección de información primaria y secundaria en forma rápida, como además establecer en forma inicial la “Arquitectura Institucional” que pudiera viabilizar su operatividad y sobre la utilidad a CONRED, la metodología se describe a continuación:
5.1 Mapeo de riesgos y amenazas territoriales
Debido a que el país es esencialmente propenso a los desastres naturales tales como terremotos y erupciones volcánicas, la definición de áreas de amenaza y promoción de medidas de evacuación y uso de la tierra segura a través de la creación de mapas de escenarios de riesgos y amenaza, es extremadamente importante para minimizar las pérdidas resultantes de los desastres, en particular si estos se dirigen a la unidad básica de planificación bioregional la “cuenca hidrográfica”.
Figura 36: Flujo global del estudio





Definiciones de Mapas de Amenaza y de Riesgo
Durante la ejecución de estudios se presentó un problema acerca de la terminología en español. Para facilitar la implementación de estudios posteriores se aclara la terminología utilizada en este Estudio a continuación.
Definición para la presente propuesta técnica
En el presente propuesta el concepto y significado de los términos “hazard map” y “risk map”. La descripción dice; el “hazard map” es un plano que contiene la predicción y clasificación de la contingencia, es decir la probabilidad de incidencia, o intensidad de fenómenos naturales que pueden provocar desastres. Por otro lado el “risk map” es un plano que trata el tema de la predicción de desastres desde distintos aspectos, tanto de los pronósticos de fenómenos naturales como de la población y bienes objeto de la protección y la distribución de instalaciones de mitigación de daños.
Interpretación por CONRED
Definición de “hazard” y “risk”
(del “MANUAL PARA LA ORGANIZACIÓN DE LAS COORDINADORAS DEPARTAMENTALES, MUNICIPALES Y LOCALES PARA LA REDUCCIÓN DE DESASTRES”)
Hazard (amenaza)
Factor externo de riesgo, representado por la potencial ocurrencia de un suceso de origen natural o generado por el ser humano, que puede manifestarse en un lugar específico, con una intensidad y duración determinada. Riesgo inmediato de ocurrencia de un desastre. Evento amenazante o probabilidad de que ocurra un fenómeno potencialmente dañino dentro de un área y período de tiempo dado.
Risk (riesgo)
Contingencia, probabilidad, proximidad de un daño, peligro. Probabilidad de que un suceso exceda un valor específico de daños sociales, ambientales y económicos, de un lugar definido y durante un tiempo de exposición determinado. Factores establecidos que involucran una probabilidad significativa de ocurrencia de un accidente o desastre. Cálculo matemático de pérdidas (de vidas, personas heridas, propiedad dañada y actividad económica detenida) durante un período de referencia en una región dada para un peligro en particular. Riesgo es el producto de la amenaza y la vulnerabilidad.

Definición de risk (riesgo)


(de “EXPERIENCIAS Y CONTRIBUCIONES PARA LA PREPARACION ANTE LOS DESASTRES NATURALES EN AMERICA CENTRAL”)
Se define el riesgo como la combinación de una amenaza natural que se puede materializar en un futuro asociada a la vulnerabilidad, que representa la serie de condiciones o factores de carácter social, que hacen propensa a una sociedad a los desastres.
Conceptualmente el riesgo, la amenaza y la vulnerabilidad se pueden asociar de la siguiente manera:
Riesgo = Amenaza x Vulnerabilidad
La amenaza se asocia a los eventos o fenómenos naturales, tales como los terremotos, inundaciones, mientras que la vulnerabilidad se asocia a infraestructura, líneas vitales, y factores similares de índole social.
La gestión del riesgo es entonces vista como el conjunto de actividades que se llevan a cabo antes del evento natural catastrófico, que tienen como objetivo reducir los impactos, en esencia reducir la amenaza y la vulnerabilidad.
Algunos autores han definido la mitigación de desastres como el conjunto de actividades que tienen como objetivo reducir la vulnerabilidad. Por ejemplo, el uso de normas o códigos de construcción en la construcción de una vivienda es una medida de mitigación, ya que tiene como objetivo reforzar la vivienda para que resista en mejor forma el impacto de un sismo.
Interpretación de UNESCO (1972)
Risk (riesgo)
Riesgo : Como la posibilidad de una pérdida de vidas, propiedad y capacidad productiva, etc. dentro de un área altamente sujeta a las amenazas. Los factores que establecen la evaluación o estimación cuantitativa de “risk” podrán ser definidos por la siguiente relación (Fournier d’Albe, 1979)


Riesgo = Valor * Vulnerabilidad * Amenaza

Hazard (amenaza)
La amenaza es una función compleja de la probabilidad de fenómenos naturales que poseen una amenaza potencial a personas o propiedades en una determinada área en un determinado período de tiempo. Si se dan suficientes datos de episodios pasados, una probabilidad deberá ser indicada como la “hazard” potencial.
Definición de este Estudio
En el informe en inglés de este Estudio solamente se confeccionarán los productos finales denominados como “hazard maps”. Al mismo tiempo se define el término “hazard map” tal como aparece a continuación, y en la versión española de este informe se traducirá en “mapa de amenaza (traducción tentativa)”.
Mapas de amenaza (hazard maps)
Los mapas de amenaza son definidos como mapas de distribución de área de fenómenos naturales que producen un impacto sobre el área donde el pueblo desarrolla diversas actividades. Los mapas de amenaza representan los grados de impacto de los fenómenos naturales. De vez en cuando los grados son analizados por métodos cualitativos utilizando simulaciones numéricas, en estos casos los grados se basan en los elementos físicos como el tiempo, volumen, profundidad, espesor, velocidad, etc. Sin embargo, algunos fenómenos como deslizamientos de tierra son difíciles de analizar por simulaciones numéricas. En este caso los analizamos con métodos empíricos, por ejemplo las evaluaciones de condiciones geológicas y geomorfológicas, y los registros de desastres pasados.
Mapas de riesgo (risk maps)
Los mapas de riesgo son definidos como mapas de distribución de supuestos daños o influencia sobre las actividades económicas en caso de futuros desastres. Para crear mapas de riesgo, es necesario no sólo la información de peligros sino también la información social.
Riesgo = f (amenaza, valor, vulnerabilidad)
El valor significa el número de población, suma de propiedades, por ejemplo las viviendas, edificios, cultivos, fábricas, carreteras, etc.

La vulnerabilidad implica que es de difícil evaluación, como por ejemplo, la resistencia antisísmica estructurada, nivel social, para la prevención de desastres, etc.



5.2 Materiales Utilizados y Metodología
5.2. 1 Análisis y elaboración escenarios de riesgos
Al hablar de deslizamientos de tierra nos referimos a los movimientos de masas de suelo o rocas que se desplazan en dirección de la pendiente a consecuencias, en la mayoría de los casos, de un aumento en la presión de los poros en el talud, lo que debilita la resistencia de la materia del suelo. Además, la ocurrencia de deslizamientos temporales están relacionados a períodos con alta acumulación de agua como consecuencia de períodos prolongados de lluvia o torrenciales aguaceros (Th. W. J. Van Asch).
Los factores que favorecen la ocurrencia de deslizamientos son: las condiciones previas del material y el terreno, la resistencia del material a los movimientos, la fuerza de gravedad, la presión hidrostática, los terremotos y la intervención humana (Cordero, 2000).
También están relacionados esencialmente a las lluvias de alta intensidad, al tipo de cobertura, geología y la pendiente del terreno. Los terrenos deforestados, con fuertes pendientes son los más susceptibles a deslizamientos o erosión (Cordero, 2000).
Dicho lo anterior, se puede inferir que las zonas de fuertes pendientes son las más proclives a los deslizamientos por topografía y gravedad; si con ello coincide una zona de alta pluviometría, las posibilidades de que ocurra un desprendimiento del suelo son mayores, y si a lo anterior se le agrega una cobertura insuficiente, además de un uso intensivo, sobre presionando su vocación natural, las probabilidades de ocurrencia de deslizamientos, son sin lugar a dudas muy altas (Reynoso et. al, 2000).
Otros factores importantes en la generación de deslizamientos son (RAPCACBNDR,

2000):
- Tipo de material


- Atributos geomorfológicos
- Geometría del deslizamiento
- Tipos de movimientos
- Velocidad del movimiento, etc.

5.2.2 Metodologías propuestas a utilizar
Para este análisis se aplicaron dos métodos:
Método Determinístico o Físico-Estadístico
Con este método se aplica un modelo que realiza un análisis dinámico - estadístico que calcula la frecuencia espacial y temporal de los riesgos. El procedimiento utilizado es como sigue:


  • Trabajo de campo que consiste en la realización de una serie de observaciones en toda la cuenca hidrográfica, en donde además de la comprobación del material geológico presente, se identificaron zonas de riesgos activos y potenciales, así como el tipo de cobertura presente en los puntos identificados.

  • Se delimitara dentro de la cuenca un áreas de modelación de 25 kilómetros, en vista de que el recorrido de campo abarcara toda esta zona y esto permitiría la aplicación del modelo.

  • Tomando como premisa de condición de escaso desarrollo de los suelos de estas laderas y la vegetación predominante, se asumirá que los riesgos observados son el resultado de las precipitaciones que ocurren en la zona.

  • Para simular condiciones de inestabilidad de la pendiente para la ocurrencia de deslizamientos se aplicara el modelo combinado Hidrológico-Estabilidad de Taludes (Van Asch, 2000), que a través de la creación de diferentes escenarios realiza un análisis físico-estadístico, calculando el Factor de Seguridad (Amenaza Absoluta) de la pendiente.

  • El modelo es generado a través del programa PCRaster, versión 2.0, desarrollado por la Universidad de Utrech, Holanda en mayo del 2001, que trabaja con datos espaciales rasterizados y considera que los deslizamientos en la mayoría de los casos se inician por un aumento de la presión de los poros del talud, provocando la disminución de la resistencia de los suelos. En consecuencia, la ocurrencia temporal de los deslizamientos está relacionada con períodos de alta intensidad de lluvias y /o sismos (PARCA-CBNDR, 2000).


Los parámetros que utiliza el modelo son los siguientes:


  • Precipitación

  • Evapotranspiración

  • Modelo de Elevación Digital del Terreno (DEM)

  • Pendiente

  • Dirección de flujo Subterráneo

  • Espesor de la capa del suelo

  • Porosidad

  • Capacidad de campo (PF>2)

  • Conductividad hidráulica

  • Angulo de fricción interna del suelo

  • Cohesión

  • Pérdida de aguas subterráneas en la roca


Descripción del Modelo, principios básicos
Este modelo requiere como dato de entrada la precipitación neta (ver figura 37, diagrama de flujo), que no es más que la cantidad de lluvia caída menos la pérdida de

agua por evapotranspiración y por interceptación de la vegetación. Este proceso se desarrolla en cinco fases o módulos dentro del modelo. Cuando el suelo está saturado, o sea, por encima de la capacidad de campo, el agua fluye hacia las capas más profundas del subsuelo hasta alcanzar la capa freática. Si el suelo no está saturado el agua es mantenida en los poros de las capas superficiales. La capa freática se desarrolla en el horizonte más profundo del suelo, que es prácticamente impermeable. Parte de esa agua concentrada fluye o se pierde al infiltrarse en la roca y otra parte fluye pendiente abajo hacia el río.


Figura 37: Diagrama de flujo del modelo deterministico

Para el estudio de caso se propone utilizar como datos de entrada:




  • Mapa de Elevación Digital (DEM) generado a partir de las curvas de

  • nivel cada 100 metros. Ver mapa en el anexo.

  • Mapa de dirección del drenaje local.

  • Mapa de cobertura actual.

  • Mapa de geología.

  • Coeficiente de conductividad hidráulica del suelo (cm/día), las cuales

  • son enlazadas en el modelo con las unidades de cobertura.

  • Cantidad de lluvia diaria por intervalo de recurrencia o frecuencia.


Creación de los Escenarios de Precipitación por Intervalo de Recurrencia y Tipos de Cobertura
Para el desarrollo de los diferentes escenarios se tomaran como punto de partida diferentes valores de precipitación diaria en cm. (factor desencadenante), bajo condiciones climáticas normales, para intervalos de 2, 5,10, 20 y 50 años; se calcularon la estabilidad que representa la pendiente con tres diferentes tipos de cobertura: la actual (mixed en el modelo), boscosa (forest) y pastos (grass). Las variables que se modificaron en el modelo serán: contenido de humedad inicial del suelo, conductividad hidráulica y cantidad de agua interceptada por la vegetación.
Para cada tipo de cobertura se evaluara el comportamiento de tres áreas de muestreos distribuidas en una zona de fuerte pendiente, en una de pendiente media y el otro punto en una zona plana dentro de la cuenca para así evaluar el comportamiento del agua en el subsuelo y sus efectos en la estabilidad de los taludes.
Como fue señalado, el factor de seguridad se calculará para toda la cuenca, dividiéndola en parte cuenca alta, media y baja, por ser pendientes muy cortas y presentar suelos muy superficiales. El modelo es ejecutado tantas veces como información nueva vaya a evaluarse. Para el caso que nos ocupa, cada vez que se corre el modelo, un nuevo valor de precipitación diaria es introducida; o sea, el valor inicial es el total de lluvia (en cm) caída ese día en el período de recurrencia seleccionado. A partir de ese momento el modelo inicia la simulación permitiendo que el agua infiltre (fluya) en el subsuelo a través de la pendiente y a través de las rocas por un lapso de tiempo de 8 días.
Concluido ese lapso de tiempo, el proceso se detiene; la resultante son los mapas de probabilidad de fallas (factor de seguridad con valores de 0 - 1) y de áreas de inestabilidad. También se generan los gráficos que muestran las alturas alcanzados por el agua subterránea durante la simulación (Waterh.tss) y los porcentajes acumulados de las áreas que se tornan inestables (p_unstab.tss; probabilidad de falla mayor que 0.5) para cada tipo de cobertura durante la simulación.
Método Indirecto
El grado de riesgo y amenaza a un evento específico en un área dada es determinado por la conjunción de diferentes factores, los cuales pueden ser analizados de forma separada en función de las características que inciden de forma directa en la inestabilidad de los taludes. Se utilizaron como información base los siguientes mapas temáticos:


  • Geología

  • Suelos

  • Conflictos de uso de la tierra

  • Modelo Digital del Terreno (DEM)

  • Pendientes

  • Zonas de vida (zonas ecológicas)

Los mapas que sirvieran de base para el análisis fueron elaborados con los programas ArcView y Erdas Imagen. (Integrated Land and Water Information System) Academic, versión 3.1 para Window, desarrollado por el ITC, Holanda. Cada una de las unidades contenidas en los mapas se analizaran de forma independiente en función de su influencia en la generación o desencadenamiento al deslizamiento; de esta forma se analiza la interrelación entre las características y condiciones en que se encuentra el terreno y la potencialidad de ocurrencia de los derrumbes.


Para esto, se procederá a la asignación de valores de peso (1 hasta 10) a cada una de las unidades contenidas en los diferentes mapas temáticos utilizados, transformando mediante un proceso de reclasificación los mapas de clases en mapas de valores. Posteriormente estos mapas serán integrados mediante un proceso de adición dando como resultado final el mapa de amenazas a deslizamientos clasificado en 5 categorías: Muy baja, Baja, Moderada, Alta y Muy alta.
En cuanto a los valores de pesos asignados a los mapa, los valores más altos corresponden a la mayor influencia que puedan ejercer en el aceleramiento del mecanismos de disparo del deslizamiento. Resumen de pasos realizados para obtención del mapa:


  • Asignación de pesos a los mapas temáticos

  • Transformación de mapa temático a mapa de pesos a través de un proceso de remuneración.

  • Combinación de todos los mapas de pesos mediante un proceso de adición para generar el mapa de amenazas a deslizamientos.

  • Reclasificación del mapa final de deslizamientos.



5.2.3 Análisis y Preparación del Mapa de Vulnerabilidad a Deslizamientos
Concepto
El término vulnerabilidad está referido al grado de pérdidas resultantes de la ocurrencia de un evento de fuerte impacto en una zona determinada y para su análisis se requiere de la identificación de los elementos o sistemas expuestos ante la amenaza.
Metodología.
Al igual que en la identificación de riesgos y amenazas, se evaluaran de forma individual cada uno de los elementos expuestos; se procedió a la asignación de valores de pesos (1-10) en función de su importancia relativa con respecto al daño que pudiera ocasionar la ocurrencia del desastre.
Los mapas de pesos creados se integraran en un único mapa dando como resultado el mapa de vulnerabilidad. Los mapas utilizados serán importados desde el programa ArcView al programa ILWIS, 3.0, en donde fueron transformados al formato raster para el posterior análisis. Los elementos evaluados serán: ciudades principales, líneas de comunicación, infraestructuras de salud, infraestructuras de riego y presas, áreas protegidas y población como sigue:
Ciudades principales: se procederá a darle un valor de peso de 10 por su importancia en la escala de vulnerabilidades, considerando estudios preliminares de vulnerabilidad elaborados para las cuencas hidrográficas de Rio Naranjo y Suchiate.
Líneas de comunicación (vías): se caracterizara según el tipo de vía en: principales, secundarias camino sin asfalto y camino de herradura. Por ser una estructura de servicios, los valores de peso se asignaran teniendo en cuenta las características de las vías y su importancia en el impacto económico y social que pudieran ocasionar en caso de ser dañadas o destruidas.
Infraestructuras de salud (hospitales y clínicas): esta información se obtendrá del trabajo realizado por el Ministerio de Salud. A estas estructuras se les asignara igual valor de peso de 5 en vista de que lo que se tomó en cuenta fue su importancia desde el punto de vista social, ya que para su construcción casi siempre se utilizan los mismos materiales (hormigón, cemento), por lo que ofrecen más o menos la misma capacidad de

resistencia ante deslizamientos o inundaciones.


Infraestructuras de riego y presas: las estructuras integradas al análisis serán el sistema de canales construidos y presas (propuestas) por su importancia en la generación de energía, suministro de agua potable y de riego y por el papel que juegan en la regulación de avenidas de los ríos.

Densidad poblacional: este dato es muy importante para el análisis de vulnerabilidad, dado que a mayor densidad poblacional mayor es la probabilidad de que las personas perezcan o sean lesionadas ante la ocurrencia de un evento de magnitud considerada.

A partir del mapa de municipios se generara el mapa de densidad de población; o sea, la cantidad de habitantes por superficie ocupada (en km2) en una comunidad o área determinada. Creado el mapa de densidad poblacional se procederá a darle los pesos (de 0 a 10), correspondiendo el máximo valor a la mayor concentración poblacional por comunidad, según se puede observar en la tabla siguiente: TABL DENSID y PESO


Áreas protegidas: dentro del área de la cuenca se presentan áreas protegidas y reservas naturales privadas, estos ecosistemas serán utilizados en el análisis, dada su importancia por el tipo de cobertura que soportan y por ser sistemas productores de agua. El valor de peso asignado será 8 para todos los casos.
5.2.4 Sistema de análisis de resultados
El análisis realizado refleja que las zonas de mayor vulnerabilidad de las cuencas del Rio Naranjo y Suchiate, en las zonas de mayor pendiente donde los suelos están muy degradados, así como toda el área circundante a la presa.
Algunos de los taludes que bordean las vías de acceso en esas zonas están afectadas en varios tramos por los deslizamientos activos, y por el grado de alteración que presentan los materiales que lo componen, ameritan mucha atención.
Los resultados además permitirán el desarrollo de “Mapas Temáticos de Zonificación de Riesgos Municipales”, estableciendo aquellas áreas geográficas donde los niveles de contingencia y de acción deberán de planificarse de mayor cuantía debido a los factores que presentan dichos territorios para ser afectados por desastres ambientales.
5.2.5 Metodología para el análisis de riesgo por factores hídricos y sísmicos sobre plataformas edáficas (deslizamientos)
Al hablar de riesgo nos referimos al grado de pérdidas esperada ante la ocurrencia de un fuerte impacto de origen natural o inducido por el hombre. Según Mora, citado por Cordero (2000), es un índice o valor numérico que indica la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno en el espacio, tiempo y magnitud según una distribución estadística, que es una combinación de la potencial amenaza y de la vulnerabilidad manifiesta, expresado de la siguiente forma:
Riesgo = Amenaza * Vulnerabilidad

También puede ser expresado como el producto del costo por la vulnerabilidad por intervalo de recurrencia (frecuencia) del evento (ILWIS for education, versión 2.1), según como se muestra:


Riesgo = Costo * Vulnerabilidad * Período de Recurrencia
Para este análisis se procedió a la creación de una tabla bidimensional en la que se combinan el mapa de amenazas con el mapa de vulnerabilidad, estableciendo una relación entre ambos. Esta relación define una nueva clasificación a partir de todas las posibles combinaciones de las clases involucradas.
Figura 38: Tabla bidimensional para análisis de riesgos

Visualmente esta tabla puede verse como un arreglo de filas y columnas, en donde la filas representan las clases contenidas en el mapa de amenazas y la columnas las clases del mapa de vulnerabilidad. La resultante de este proceso es un mapa cualitativo que refleja la relación entre las dos variables.
Este proceso dio como resultado el mapa de riesgo a deslizamientos clasificara en alto, medio y bajo. Finalmente, para poder identificar las comunidades que presentaran mayores o menores niveles de riesgo, se procedió a realizar una tabulación cruzada entre el mapa de riesgo generado y el mapa de comunidades para determinar en términos porcentuales el tipo de riesgo a que está expuesto cada comunidad. Los resultados arrojados se presentan en términos porcentuales, según puede observarse en la figura 39 :

Figura 39: Tipo y porcentaje de riesgo por municipio y comunidad

MUNICIPIO 5

MUNICIPIO 2

MUNICIPIO 3

MUNICIPIO 4

MUNICIPIO 1

MUNICIPIO 6

MUNICIPIO 7

MUNICIPIO 8

5.2.6 Propuesta para el análisis de riesgos y amenazas a inundaciones por período de recurrencia
La región donde se encuentra localizada las cuencas de los Ríos Naranjo y Suchiate, es afectada por inundaciones provocadas por intensas lluvias o por el efecto de fenómenos atmosféricos de baja o alta intensidad, tal como ocurrió en el año . Dado el fuerte impacto que esto provoca en el orden social, productivo y ambiental, se hace necesario identificar los factores que inciden temporal y espacialmente en el aumento desproporcionado del nivel de las aguas.
Esto posibilitará caracterizar las amenazas y predecir el momento en que los elementos o sistemas expuestos presentan riesgo de ser afectados por las crecidas, además de servir de herramienta para identificar acciones que eviten o mitiguen el los daños que pudieran ocasionar.
Para la realización de este análisis es necesario la utilización de datos e informaciones proveniente de diferentes fuentes y la utilización de supuestos para la creación de los diferentes escenarios de riesgos, los datos serán obtenidos por medio de la red de estaciones climatológicas dispuestas en las cuencas hidrográficas del Rio Naranjo y Suchiate dispuesta por INSIVUMEH.

.

Para la creación de los diferentes escenarios se realizaron dos enfoques: el primero realiza el análisis partiendo del hecho de que las inundaciones no sean provocadas por las lluvias torrenciales que acompañan a un huracán; el segundo análisis se realiza tomando en cuenta los datos registrados durante los impactos del huracán Mitch y Stan,



las metodología utilizada es como sigue:

Amenazas a inundaciones aplicando un modelo hidrológico con el Programa PCRaster.
1. Se Importa los datos desde ILWIS para PCRaster en formato ASCII.

2. Se Identificara los puntos aguas debajo de las comunidades y caberas municipales que históricamente halla sido afectadas por inundaciones

3. Se define la cuencas del Rio Naranjo y Suchiate aguas arriba de las comunidades y cabeceras municipales.

4. Con el mapa de ríos se generara un mapa de distancias, calculando todos los puntos de la cuenca hasta el punto directamente aguas debajo de la comunidades y cabeceras municipales.

5. Se definirá para cada tiempo de retorno (frecuencia) la pendiente del agua por flujo; es decir, la pendiente de la superficie del plano de inundación y la profundidad en el punto de salida de la cuenca.

6. Se define un mapa con la superficie del agua; es decir, se sumaran la altura de inundación en el punto aguas debajo de la ciudad con su correspondiente altura sobre el nivel del mar.

7. Se sumara la superficie del agua con el valor de la pendiente del agua (aguas arriba), luego se multiplicó por la distancia desde el punto directamente debajo de la ciudad. Este resultado se multiplicara con el DEM; donde el DEM queda por debajo de la superficie del agua quiere decir que hay inundación.

8. Se restara la superficie del agua con el DEM y se obtendrá la altura de inundación en todos los lugares inundados.



9. Los valores a ser utilizados por período tal como se muestra en la tabla 24:
Tabla 24: Valores a ser ponderados

El modelo (script) escrito en PCRaster es el siguiente:
x = xcoordinate(clone_sj.map);

y = ycoordinate(clone_sj.map);

report point_sj.map = x gt 264180 and x lt 264210 and y gt 2079295 and y lt 2079325;

report cuenca_sj.map = catchment(ldd_sj_.map, point_sj.map);

report distant.map = if(cuenca_sj.map then spread(point_sj.map, 0, 1));
slope = distant.map * 0.004 + 395 + 1.14;

inund = if(cuenca_sj.map then if(slope - dem_sj.map gt 0, slope - dem_sj.map));

report inund002.map = if(dem_sj.map le 417 then inund);

report inund002.bol = inund002.map gt 0;


slope = distant.map * 0.004 + 395 + 1.97;

inund = if(cuenca_sj.map then if(slope - dem_sj.map gt 0, slope - dem_sj.map));

report inund005.map = if(dem_sj.map le 417 then inund);

report inund005.bol = inund005.map gt 0;


slope = distant.map * 0.006 + 395 + 2.07;

inund = if(cuenca_sj.map then if(slope - dem_sj.map gt 0, slope - dem_sj.map));

report inund010.map = if(dem_sj.map le 417 then inund);

report inund010.bol = inund010.map gt 0;


slope = distant.map * 0.007 + 395 + 2.13;

inund = if(cuenca_sj.map then if(slope - dem_sj.map gt 0, slope - dem_sj.map));

report inund020.map = if(dem_sj.map le 417 then inund);

report inund020.bol = inund020.map gt 0;


Amenazas a inundaciones aplicando el modelo para un evento ciclónico (adaptado) con el programa ILWIS
Para la aplicación de este modelo se calcularan los coeficientes de rugosidad y las alturas de inundación para diferentes años a partir del uso del Modelo de Elevación Digital del Terreno (DEM). Esto posibilitara la generación de los mapas de amenazas a inundación por período de recurrencia. Los cálculos se realizaran para 2, 5, 10 y 20 años. El modelo utilizado es una adaptación de un modelo de inundación súbita por huracanes en una zona costera que se ejecuta a través del programa ILWIS. Los datos utilizados para el análisis fueron los siguientes:
1. Registros históricos de fenómenos climáticos que han provocado inundaciones.

2. Modelo de Elevación Digital del Area (DEM) de estudio.

3. Mapa de distancias generado a partir de la red principal de drenaje de la zona.
Pasos realizados para la aplicación del modelo:
1. Creación del mapa de distancia a partir del drenajes principal. El mapa resultante se llama Distancia.

2. Cálculo del coeficiente de rugosidad (SDC) para cada altura de inundación por período de recurrencia. Este valor siempre será diferente para cada altura de inundación y dependerá de la fricción causada por los elementos presentes en la superficie, como lo es el tipo de cobertura, morfología, altura de caminos, infraestructura, etc.).


La formula utilizada para el cálculo de este coeficiente es:
SDC = HI – Eavg / TIA – IW
Donde:
SDC = Coeficiente de rugosidad

HI = Altura de inundación

Eavg = Altura promedio del terreno al final de la inundación

TIA = Ancho de la superficie total inundada



IW = Ancho de la planicie de inundación
Figura Gráfico 40: Ilustración del decrecimiento de la altura de inundación a partir

de la línea del río

3. Se Calcularon las alturas promedio de inundación para cada período de recurrencia a partir del DEM.

4. Se Calcularon las alturas de inundación haciendo uso de los valores de coeficientes de rugosidad.



5. Obtenidos los datos, se ejecutó el modelo (Script Surge, ILWIS), para generar los mapas de amenazas por intervalo de recurrencia.
El Script es un lenguaje de programación que funciona como una serie secuencial de comandos y expresiones internas para la realización de análisis a partir de los sensores remotos o los Sistemas de Información Geográfica. Cada línea en un Script es una operación o mandato que es ejecutado vía los comandos de ILWIS.
Figura 41: Cuenca del Rio Suchiate dentro del contexto del Departamento de

San Marcos



5.2.7 Factores de riesgo de erosión para la definición de escenarios de riesgos
Factores de Erosión
Los factores de erosión que actúan en el medio, ocasionando desprendimiento, transporte y deposición de materiales son: el clima, el suelo, el relieve y la cobertura vegetal. Todos actúan en forma conjunta y dependiendo del lugar en que se encuentren, unos serán más importantes que otros.
Clima: Es un factor que actúa en el modelado de la superficie a través de la interrelación de la precipitación, la temperatura, vientos, humedad y radiación solar, principalmente. Cada tipo de clima deja sus huellas particulares reconocibles en cualquier terreno.
Precipitación: La lluvia es la forma de precipitación más importante en la erosión hídrica y actúa disgregando las partículas del suelo por el impacto que causan los golpes de las gotas de agua sobre el terreno; este efecto será más intenso cuanto menos protegido se

encuentre el suelo. A esta disgregación le sucede el arrastre de las partículas del suelo

y de nutrientes por escurrimiento superficial y/o la remoción en masa debido a la infiltración y saturación del terreno. Para analizar el papel erosivo de la precipitación pluvial es necesario tener en cuenta el volumen de precipitación anual así como sus fluctuaciones durante el año. Este último aspecto adquiere particular importancia, especialmente en zonas áridas y semiáridas con lluvias ocasionales intensas, las que causan fenómenos erosivos intensos. La pérdida de suelo por erosión guarda correlación con la intensidad de la precipitación, cantidad de lluvia y la frecuencia con que ocurren.
Temperatura: Los cambios bruscos de temperatura determinan la ocurrencia de procesos erosivos. Cuando los cambios de temperatura implican la formación de hielo, los efectos se ven aumentados por la expansión que experimentan las moléculas de agua al pasar del estado líquido al sólido, dentro de las grietas y diaclasas; originando el resquebrajamiento y desmoronamiento de la roca. En sectores de alta montaña, las temperaturas descienden por debajo de 0°C, originando un conjunto de procesos morfodinámicos de mediana importancia.
Suelos: Es un factor de erosión pasivo y se refiere a la naturaleza de los materiales superficiales y a sus propiedades físicas y químicas, en base a las cuales oponen variada resistencia a los elementos erosivos del clima. Algunos materiales son altamente susceptibles y pueden sufrir profundas modificaciones en su estructura y composición; otros, por el contrario, son bastante resistentes a la erosión. Están constituidas por depósitos de materiales heterogéneos y heterométricos provenientes de otras formaciones superficiales no compactas o también de formaciones líticas cuyo agente de transporte es el agua, la gravedad, el hielo y/o el viento; el material residual no ha sufrido transporte, permanece "in situ". Es a partir de estos materiales que se forman los suelos.

La susceptibilidad a la erosión de estos materiales está en relación con sus propiedades físicas y químicas. Entre las físicas se puede mencionar a la textura, la estructura y la porosidad; entre las químicas al tipo de cationes, al contenido de materia orgánica, etc. Por ejemplo, un suelo de textura arenosa fina en clima seco, es más susceptible a la erosión eólica, mientras que en un clima tropical húmedo, es más susceptible a los deslizamientos debido a la mayor infiltración. Un suelo de textura arcillosa impermeable, en un clima húmedo, es más susceptible a la erosión por escorrentía superficial; por el contrario, la presencia de un suelo con abundante materia orgánica favorece la retención de la humedad, restringiendo la escorrentía. Por último, la presencia de sustancias cementantes entre las partículas, atenúan los efectos erosivos, como ocurre con la erosión eólica en zonas con presencia abundante de sales que compactan las arenas.


Relieve: Este factor de erosión está conformado por todos aquellos caracteres morfométricos de la superficie terrestre como son el grado de inclinación o pendiente, la longitud de la vertiente o ladera y la forma del terreno. Estos caracteres en conjunto, constituyen los rasgos fisiográficos del relieve, resultado del proceso de erosión producido por los diferentes agentes, en materiales preexistentes. En términos generales se puede afirmar que, a mayor pendiente, mayor es el riesgo de erosión. Igualmente, dentro de una misma pendiente, la longitud de la ladera tiene implicancias en la erosión, ya que influye en la velocidad, energía y volumen del agua de escorrentía. Por ejemplo, entre una montaña y una colina con el mismo grado de inclinación, la montaña tendrá mayor potencial erosivo; sin embargo, la influencia de los otros factores pueden hacer variar dicho potencial; así, frecuentemente se observa terrenos de ligera pendiente con erosión mucho más intensa que en zonas muy empinadas.
Cobertura Vegetal: Se refiere a la vegetación que cubre el terreno, su naturaleza, su conformación y sobre todo, su densidad, esta última, de gran incidencia en la disminución de la intensidad de la erosión. La acción atenuante de la vegetación se realiza bajo las siguientes formas:
• Interceptando las gotas de lluvia y disminuyendo la fuerza de impacto.

• Disminuyendo la velocidad de escurrimiento y la acción incisiva del agua.



• Mejorando la estructura y porosidad del suelo por efecto de las raíces y la actividad microbiana.
Para analizar la cobertura vegetal en relación con los fenómenos de erosión, es preciso considerar aspectos como densidad, composición florística y naturaleza de los estratos. En climas fríos y húmedos, como el de la zona altoandina, la densa cobertura de gramíneas, protege eficazmente al suelo de la erosión; en cambio, la vegetación de matorrales dispersos, propia de climas semiáridos, ofrece una débil protección frente a los agentes erosivos. La vegetación cultivada ofrece diferentes grados de protección al suelo, frente al riesgo de erosión. Así, los pastos brindan una buena protección, los cereales una protección intermedia y los frutales una menor protección.

Procesos y formas de erosión
Los procesos se refiere a las diferentes modalidades con que actúan los agentes erosivos; existe una gran variedad de los mismos, como por ejemplo, el agua de lluvia puede seleccionar materiales acarreados, incisionar una vertiente, producir disolución en rocas calcáreas, etc. Sin embargo, existen procesos más generales que tienen que ver con el transporte y deposición de materiales, los cuales dan origen a formas de erosión. Ambos aspectos, tanto procesos como formas, son motivo de análisis y descripción en el presente estudio. A continuación se describen los procesos y las formas de erosión dominantes.
Escurrimiento superficial
Se produce por las aguas que discurren directamente sobre la superf