Genetic Algorithms

Como preámbulo a este análisis metodológico, es necesario indicar, que la mayoría de las investigaciones existentes, sobre vulnerabilidad de infraestructuras tuvieron su origen en el análisis de la amenaza sísmica, para posteriormente incorporar otros tipos de amenaza (metodologías multirriesgo), por lo que hay una extensa bibliografía referenciada que incide en este aspecto.

Este tipo de estrategia está basada en modelos de análisis de vulnerabilidad que confieren un marco de actuación que se limita al análisis de la vulnerabilidad a partir de la medición de la capacidad estructural de los componentes del sistema y los efectos producidos, integrando de manera parcial la capacidad de gestión de esta. Este análisis se utiliza, en general, para evaluar de manera individual los componentes del sistema, de manera independiente, sin necesidad de estudiar su interacción con los otros. A continuación, se presentan algunas de las metodologías indicadas, que, en mayor o menor grado, se han incluido y desarrollado en la investigación realizada:

Corsanego & Petrini (1990), proponen una metodología de análisis de la vulnerabilidad estableciendo una clasificación de las técnicas de evaluación de la vulnerabilidad sísmica. Dichas técnicas propuestas pueden ser directas, indirectas, convencionales e híbridas. Las técnicas directas predicen el daño mediante métodos tipológicos y mecánicos, mientras que las técnicas indirectas consideran las estructuras como elementos de clases, definidas éstas por su tipología de material, las técnicas y otros factores que afecten a la respuesta sísmica. Las técnicas convencionales, son esencialmente heurísticas e incorporan un índice de vulnerabilidad independiente de la predicción de daño. Son utilizadas para comparar construcciones de una misma tipología constructiva, en una determinada zona y de acuerdo con determinados factores, cuya contribución a la resistencia sísmica es calibrada por expertos. Se utilizó esta técnica en (ATC-13, 1985); y se incluye en la metodología (FEMA-HAZUS, 2004). Mientras que las técnicas híbridas: es una metodología basada en observaciones y en opiniones de expertos (escala macrosismica). Dichos postulados, se han analizado y desarrollado parcialmente en la definición de daños incluida en la presente investigación.

Así mismo, PAHO, OPS (1998), desarrolla una metodología que define el número de fallas generadas por movimientos sísmicos, en la red de agua potable, introduce factores físicos y de gestión de la red, tipologías de terreno, y parámetros sísmicos característicos, lo que se ha considerado e integrado en la presente investigación, completando su caracterización.

IDNDR-RADIUS (1999), es una herramienta de diagnóstico preliminar del riesgo sísmico en áreas urbanas, cuyos objetivos directos son desarrollar escenarios de daños por terremotos y herramientas prácticas para la gestión del riesgo sísmico, urbano en todo el mundo y promover así el intercambio de información en este ámbito. No es una herramienta precisa para la estimación de daños causados por terremotos, ya que solo facilita una estimación preliminar de los mismos, y no considera otros factores importantes como es el análisis del daño en infraestructuras críticas esenciales después del terremoto, u otros factores económicos.

ISDR-ONU (2000), es una estrategia internacional (ONU), para la reducción del riesgo de desastres. Basada en un análisis global de riesgos de desastres naturales, plantea estrategias de mitigación de daños en las comunidades vulnerables, países o zonas geográficas, incidiendo en la generación de políticas públicas de adaptación al cambio climático. Esta estrategia para la Reducción del Riesgo de Desastres busca promover una “cultura de prevención", para la mitigación de sus efectos, basada en la experiencia adquirida durante el Decenio Internacional para la Reducción de Desastres Naturales (1990-1999), que inició la Asamblea General en 1989. Dicho enfoque estratégico se ha incluido en los postulados desarrollados en la metodología propuesta.

Kircher, Reitherman, Whitman, & Arnold (1997), plantean sus investigaciones en relación con la estimación de pérdidas y estados de daño en edificios. Esta metodología planteada por Whitman et al., representa un importante avance en la predicción de los impactos del terremoto. A diferencia de otros modelos de pérdidas de edificios basados en la Intensidad Mercalli Modificada (IMM), ésta usa medidas cuantitativas de terremotos y analizan los tipos de construcción de modelos de manera similar al análisis de ingeniería de una estructura única. Su análisis se ha considerado en la investigación realizada, para configurar la tipología de daños. Eidinger & Ávila (1999), plantean formulaciones empíricas para cuantificar el número de roturas en tuberías con ocasión de eventos sísmicos, según análisis de la fragilidad y ductilidad de las tuberías, introduciendo variables criticas sísmicas, tales como la velocidad máxima del terreno (PGV), la aceleración máxima del terreno afectado (PGA), la deformación máxima del terreno (PGD) con ocasión de un movimiento sísmico. Sus postulados, aunque se han analizado durante la investigación desarrollada, se han revisado y propuesto diversos indicadores representativos.

Pineda Porras & Ordaz (2007), con un planteamiento de formulaciones de fragilidad sísmica para sistemas de tuberías segmentadas enterradas ante movimientos diferenciales del terreno (subsidencia diferencial, DGS), ya que este diferencial afecta la respuesta sísmica del suelo en relación aquellos, incrementando la vulnerabilidad de las tuberías enterradas. Al igual que Pineda Porras, Ballantyne (2010), propone el análisis de la vulnerabilidad de las tuberías aunque estableciendo una relación con los movimientos y la deformación del terreno (PGD) debidos a deslizamientos y movimientos de fallas, en base a cuatro factores característicos de aquellas, tales como la rigidez, la resistencia a flexión, la flexibilidad y la restricción de la junta, donde la tipología de materiales de las tuberías resulta determinante. Establece recomendaciones de empleo y priorización en la renovación de las tuberías, basada en la vulnerabilidad sísmica y en parámetros de relacionados con la gestión de activos. SRM-LIFE (2007), también incorpora una metodología de caracterización de la vulnerabilidad en las redes de agua potable y alcantarillado, a partir de la definición de parámetros físicos y de operación por componentes críticos del sistema, fijando una estimación de o nivel de daño de estos. Tras su análisis dichas propuestas se consideran muy acertadas en el desarrollo de los indicadores físicos y operacionales propuestos, así como en la evaluación de daños.

Rodriguez (2011), analiza y evalúa diversos parámetros físicos y operacionales característicos de las redes de agua potable y de alcantarillado, así como de diversas infraestructuras hidráulicas, introduciendo curvas de fragilidad o de estados de daño, relacionadas con el riesgo sísmico. Incluye, además, una integración de resultados y la generación de posibles escenarios en plataforma GIS. Dicho análisis se ha desarrollado y complementado en la investigación incorporando nuevos indicadores.

USGS-NVEWS (2005), desarrolla una metodología de análisis del riesgo volcánico, que utiliza SERNAGEOMIN, y basa en la realización de la sumatoria de todos los valores que se han obtenido de cada uno de los factores de peligro, así como de los valores de los factores de vulnerabilidad, para posteriormente multiplicar las dos sumatorias, obteniendo el valor de riesgo para un determinado volcán. Los valores de riesgo se clasifican en 5 niveles de rango. Para determinar las áreas de peligro, con la metodología NVEWS, se dividen las áreas en dos tipologías, área proximal y área distal, según su cercanía al o los centros eruptivos. Los postulados de dicha metodología se han incorporado en la caracterización de amenazas realizada en la propuesta metodológica. Lara M. (2007) y Muñoz Morales (2013) así como Campos Maza (2014) y Naranjo & Varela (1996), plantean metodologías de análisis de la susceptibilidad de remoción en masa en la zona de precordillerana y urbana de Santiago. Es necesario diferenciar entre una u otra dependiendo de las características de la zona de análisis, ya que la metodología de Lara M., (2007) se aplica a una escala a nivel de hoya hidrográfica y, la de Muñoz, E., (2013), a nivel de áreas urbanas. Dichas metodologías, obtienen un índice de susceptibilidad basado en la suma de puntajes ponderados para distintos factores condicionantes de algunos tipos de fenómenos de remociones en masa, aunque la ponderación de cada factor es diferente en cada

Contreras (2016), establece simulaciones para evaluar los efectos de la concentración de sedimentos en inundaciones en la Quebrada de Ramón, estableciendo un marco de referencia para la evaluación del peligro de crecidas.

PATRICOVA (2015), es una Metodología correspondiente al Plan de Acción Territorial sobre prevención del Riesgo de Inundación de la Comunidad Valenciana, incorpora los postulados de Directiva Europea de prevención del riesgo de inundación EU (Directiva 2007/60/C), incidiendo en la evaluación de daños potenciales

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hidráulicas (calado y velocidad). Sus postulados, se incluyen en la definición y caracterización de la amenaza hidrológica.

Los criterios para el análisis de consecuencias económicas por inundación no distinguen entre inundación fluvial y pluvial, planteando una de las metodologías más utilizadas, dentro del marco normativo vigente en España en materia de riesgo de inundación para la estimación de consecuencias en zonas urbanas, así como el “Plan Especial de Emergencias por Inundación (INUNCAT)” de 2009, publicado por la Agencia Catalana del Agua (ACA) en 2009.

Del mismo modo, Economic Guidance Memorandum (EGM) elaborado por USACE, Dawson, (2003), también plantea una metodología de análisis de riesgo hidrológico basada en el establecimiento de curvas calado-daños que asignan un nivel de daños (en porcentaje) en función del nivel del agua alcanzado por la inundación. Estimado el valor económico del bien o de la zona inundada, pueden establecerse las pérdidas económicas a partir del grado de destrucción ocasionado por la inundación. A su vez, existen en la bibliografía diversas recomendaciones para la incorporación del efecto de sistemas de aviso en la estimación de costes económicos por inundación. Estos estudios se basan en la reducción de daños materiales por la implantación de medios de barrera al paso del agua en viviendas y locales comerciales Parker et al, (2005). Las pérdidas económicas de un evento de inundación pueden clasificarse en tangibles (cuantificables) e intangibles (no cuantificables). A su vez, los costes tangibles pueden dividirse en costes directos e indirectos. En este documento, la evaluación de consecuencias económicas se basa en la estimación de costes directos e indirectos.

Estas últimas metodologías basadas en los postulados de Kates, 1978, realizan una estimación de daños en base a la altura de la lámina de agua o calado, y la frecuencia del evento, mediante un cálculo sencillo, incorporando a su vez, la variable velocidad de flujo, como factor agravante del daño.