Vulnerabilidad en alcnatarillados

7/26/2019 Vulnerabilidad en alcnatarillados

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MODELO DE RIESGO OPERACIONAL POR INUNDACIONES SBITAREAS URBANAS PARA TUBERAS DE EVACUACIN DE AGUA

Estudiante:Marcelo Barros VanegasDirectores: Jorge Escobar, Alfonso Ramos


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DESCRIPCIN DEL FENMENO Y MOTIVACIN

Fuente: www.el tiempo.ecFuente: www.el mercurio.com.ec

Fuente: www.vidaecuador.com.ec Fuente: www.el tiempo.ec

Precipitacionesintensas

+Valle estrecho

=Inundacin

repentina (horas)

Frecuentes inundaciones en

zonas urbanas! (3 a 5 aos)(Vallejo Llerena., E., 2014.)

Movimiento considerablede sedimentos!

Prdidas de 1.905 Billonesnivel mundial! (Rodriguez etal., 2009)


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DESCRIPCIN DEL FENMENO Y MOTIVACIN

Fuente: ETAPA EP

Daos fsicos y operacionaproducto de la inun

Fuente: ETAPA EP

Fuente: ETAPA EPFuente: ETAPA EP

Dao fsico sedimentos

Dao operacional sedimentos

FENMENOCONSIDERABLE IN

BAJAPREDICTIBILIDADDELOS

SUSTITUCIONESYREPARACION

DIFICULTAPLANIFICACINREG

Reparacin

Sustitucin


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MARCO CONCEPTUAL

ANLISISPROBABILISTADELRIESGO(PRA)"Ajustar la toma de decisiones involucrando demanera racional la incertidumbre tpica del

proceso analizado."

Fuente: Quantitative Risk Assessment: The Scientific Platform

FORMA DE EVALUACINRiesgo = f(Vulnerabilidad , Amenaza)

INCERTIDUMBREEpistmica (Conocimiento del fenmeno)Ontolgica (Fsica del fenmeno)Metrolgica (Medicin de variables del fenmeno)

AMENAZA -La probabilidad que una inundacimagnitud dada ocurra en un periodo dado de tiuna rea especifica.

VULNERABILIDAD OPERACIONAL - Porceobturacin de la seccin de la tubera dsedimentos producto de la materializacin de la

RIESGO OPERACIONAL - Propone la relacvulnerabilidad operacional y costo de repsustitucin en una tubera, asociado a la probaun nivel determinado de amenaza.


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ESTADO DEL ARTE Y BRECHA

AMENAZA

Estado del Arte Brechas Referencia

Caracterizacin de la variabilidaddel valor extremo de descarga enmodelos de lluvia-escorrenta

Modelacin hidrodinmica 1D

No existe modelacin 2D oincertidumbre hidrodinmica

(Apel et al., 2006)

Sugiere que la incertidumbre

Epistmica hidrolgica alterasignificativamente los resultados de laamenaza

No analiza la incertidumbre del

modelo 2D

(Apel et al., 2004)

Sugiere que la mayor parte de laincertidumbre proviene de lasforzantes hidrolgicas

No explora la incertidumbre de losparmetros naturales y epistmicosdel modelo hidrodinmico.

(Aragn-Durand,2007)

Anlisis de incertidumbre basados enel coeficiente de Mannig en la laminade agua

No propaga la incertidumbre en lavelocidad caracterstica de lainundacin

(Hall et al., 2005)

Relacin entre la cobertura urbana yla magnitud aleatoria de la inundacin

No analiza la incertidumbre delmodelo 2D

(Shi et al., 2005)

Modelo simplificado de 1D-2D para laamenaza Inexistente anlisis de la variabilidaden el modelo hidrodinmico (Apela et al., 2008)

Determinacin de la lamina de aguaen un modelo 1D con extrapolacionen un SIG para determinacin dereas de inundacin.

No simula con un modelo 2D y nopropaga la incertidumbre al modelo.

(Bchele et al.,2006)

Modelo 1D-1D y 1D-2D , tuberainundacin, en donde se encuentrasignificativas diferencias en losresultados

No analiza la incertidumbre de losresultados

(Horritt and Bates,2002)

Sugiere que la incertidumbre naturalde la cobertura del suelo arrojaresultados errneos en modeloscalibrados en 1D y simulados en 2D.

No usa enfoque PRA (Skipworth et al.,1999)

BRECHANo se analiza

hidrodinmico


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ESTADO DEL ARTE Y BRECHA

VULNERABILIDAD

Estado del Arte Brechas Referencia

Herramientas SIG multicriterio(Capacidad operacional,elevacin, y conectividad)

No existe un enfoquenumrico decapacidad operacional

Friedrich and Kretzinger,2012); (Meyer et al., 2008)

Herramientas SIG basadas enindicadores poblacionales

No existe un nfasisen infraestructura

(Guha-Sapir et al., 2011)

Mapas de caractersticas socio-econmicas


(Kleinosky et al., 2006)

Uso de datos econmicos,poblacionales y usos de tierra ycobertura.


(Jonkman et al., 2008)

Vulnerabilidad indirecta enedificios , asocia vulnerabilidaden otros objetos.


(Merz et al., 2004)

Uso de PCA en indicadores paradeterminar jerarqua envulnerabilidad.

No existe un nfasisen infraestructura (Kamierczak and Cavan,2011)

Vulnerabilidad con curvas deafeccin generales en funcin dela lamina de agua.

No incluye el uso develocidad comoparmetro

(Freni et al., 2010)

Uso de atributos de lainfraestructura relacionados conel medio para determinarvulnerabilidad operacional

No existe un enfoquenumrico decapacidad operacional

(Dawson et al., 2008)

Evaluacin cualitativa devulnerabilidad basadas en

observaciones y datos histricos.


(Apel et al., 2008)

BRECHAEn la bsqu

encontr un eespecifica pade una tuberl a l am i na dcaractersticaacoplado. (Inu


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HIPTESIS Y PREGUNTA DE INVESTIGACIN

"Cul es la influencia de la incertidumbre hidrodinmica en la evaluacin de riesgoinundacin sbita, en el contexto de la vulnerabilidad operacional de una tubera de evacuade agua en una rea urbana?"

PREGUNTA DE INVESTIGACIN

"Dentro del campo de los modelos de riesgo, concretamente en la vulnerabilidad operacionuna tubera ante un proceso de inundacin sbita en una rea urbana, la incertidumhidrodinmica de los modelos de amenaza de inundacin no se caracteriza de maneraadecuada."

HIPTESIS


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OBJETIVO GENERAL Y ESPECFICOS

GENERAL

Desarrollar un modelo de riesgo operacional por inundaciones sbitas en reas para tuberas de evacuacin de agua.

ESPECFICOS

Evaluar la influencia de la incertidumbre hidrodinmicaen la caracterizacamenaza por inundacinsbita en reas urbanas.

Caracterizar la vulnerabilidad operacionalde las tuberasde evacuacin en reas urbanas debido a la materializacin de la amenaza de inundacin s

Desarrollar una curva de riesgo operacionalpara inundaciones sbitas en urbanas para tuberas de evacuacin de agua.


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DESCRIPCIN GENERAL

HIDROLGICA HIDRODINMICA SEDIMENTOS

HIDRODINMICASEDIMENTOSRIESGOOPERACIONAL


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METODOLOGA


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METODOLOGA - AMENAZA


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METODOLOGA - VULNERABILIDAD


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METODOLOGA - RIESGO

$


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ESTRATEGIAS DE COMUNICACIN

Reliability Engineering & System Safety. Factor de impacto: 1.6. Cuartil: 1. Computers and Fluids. Factor de impacto:1.619. Cuartil: 1. Journal of Hydraulic Engineering (ASCE). Factor de impacto: 1.621. Cuartil: 1.

ESTRATEGIAS DE COMUNICACIN

EWRA 2017, 10th World Congress of the European Water ResourcesAssociation

XVI Congreso Mundial del Agua de la IWRA. IV International Conference on Water Economics, Statistics, and Finance.

CONGRESOSSELECCIONADOSDEBIDOALPOTENCIALUSODELOSRESULTADOSDELAINVESTIGACIN!


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CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO

AMENAZAINUNDACIN


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CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO

VULNERABILIDADOPERACIONAL

RIESGOOPERACIONAL


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PRESUPUESTO


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REFERENCIAS

Ambrosiano, S., Barbeito, O., Bertoni, J.C., Daniele, A., Maza, J.A., Paoli, C.U., Serra, J.J., 2004. Inundaciones urbanas en Argentina, Juan Carlos Bertoni. ed, Programa Asociado de GestiSur. Argentina.Ameghino, F., 1884. Las secas y las inundaciones en la provincia de Buenos Aires, 5th ed, Obras de retencin y no obras de desage. La Plata.Apel, H., Aronica, G.T., Kreibich, H., Thieken, A.H., 2008. Flood risk analyseshow detailed do we need to be? Nat. Hazards 49, 7998. doi:10.1007/s11069-008-9277-8Apel, H., Thieken, A.H., Merz, B., Blschl, G., 2006. A Probabilistic Modelling System for Assessing Flood Risks. Nat. Hazards 38, 79100. doi:10.1007/s11069-005-8603-7Apel, H., Thieken, A.H., Merz, B., Blschl, G., 2004. Flood risk assessment and associated uncertainty. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 4, 295308.Aragn-Durand, F., 2007. Urbanisation and flood vulnerability in the peri-urban interface of Mexico City. Disasters 31, 477494. doi:10.1111/j.1467-7717.2007.01020.xBedford, T., Cooke, R., 2011. Probabilistic Risk Analysis: Foundations and Methods, 7th ed. Cambridge University Press.Brown, J.D., Spencer, T., Moeller, I., 2007. Modeling storm surge flooding of an urban area with particular reference to modeling uncertainties: A case study of Canvey Island, United Kin43, W06402. doi:10.1029/2005WR004597

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REFERENCIAS

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Snchez, J.. C., 2014. Metodologa numrica y experimental para el diseo de los cuencos de disipacin en el sobrevertido de presas de fbrica.Schanze, J., Zeman, E., Marsalek, J., 2007. Flood Risk Management: Hazards, Vulnerability and Mitigation Measures. Springer Science & Business Media.Shi, P., Ge, Y., Yuan, Y., Guo, W., 2005. Integrated Risk Management of Flood Disasters in Metropolitan Areas of China. Int. J. Water Resour. Dev. 21, 613627. doi:10.1080/07900620500Shwetmala, Chanakyad, H., Ramachandra, T., 2011. Assessment of solid wastes choking open sewers and vulnerability to urban flooding. Cent. Sustain. Technol. Indian Institute of ScieStraatsma, M., Huthoff, F., 2011. Uncertainty in 2D hydrodynamic models from errors in roughness parameterization based on aerial images. Phys. Chem. Earth Parts ABC 36, 324334doi:10.1016/j.pce.2011.02.009Tucci, C.E.M., Bertoni, J.C., 2003. Inundacoes Urbanas na Amrica do Sul., Carlos E. M. Tucci. ed. ABRH., Porto Alegre.US EPA, O., 2014. Basic Information about Risk Assessment Guidelines Development [WWW Document]. URL http://www.epa.gov/osa/basic-information-about-risk-assessment-guidelin3.2.16).Vallejo Llerena., E., 2014. Anlisis de las crecidas presentadas en los ros Tarqui, Yanuncay y Tomebamba desde 1997 hasta 2011.Villiers, G., Viljoen, M., Booysen, H., 1999. Methodology for the calculation of industrial flood damage and its application to an industry in Vereeniging. Water A 25(1), 4146.Yamin, L.E., Ghesquiere, F., Cardona, O.D., Ordaz, M.G., 2013. Modelacin probabilista para la gestin del riesgo de desastre El caso de Bogot, Colombia, 1st ed. Banco Internacional Fomento / Banco Mundial Regin de Amrica Latina y el Caribe, Colombia.l


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MARCO TERICO

AMENAZA- MODELOLLUVIA-ESCORRENTAMODELOLLUVIAESCORRENTA

ESQUEMA


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MARCO TERICO

AMENAZA- MODELODEFLUJODE INUNDACINECUACINDEGOBIERNO-Saint Venant 2D

Suposiciones Fluido homogneo en profundidad media "H" Velocidad vertical


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MARCO TERICO

AMENAZA- MODELOTRANSPORTEECUACINDEGOBIERNO-Tensin tractiva

ESQUEMA


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MARCO TERICO

AMENAZA- CONCENTRACINDESEDIMENTOSECUACINDEGOBIERNO-MODELOSDEEROSIN

ESQUEMA


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MARCO TERICO

VULNERABILIDAD- MODELODEFLUJODETUBERAECUACINDEGOBIERNO- Reynolds averaged Navier-Stokes

CONTINUIDAD

MOMENTUM

i=1,2,3

ESQUEMA


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MARCO TERICO

VULNERABILIDAD- MODELODETRANSPORTEENTUBERAECUACINDEGOBIERNO-Transporte de Reynolds 1D

ESQUEMA


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MARCO TERICO

RIESGO- MODELOGENERAL

R=P(A)*V*C

Donde: R - Riesgo A - Probabilidad de evento de Amenaza V - Vulnerabilidad C- Costos elemento vulnerado

ESQUEMA

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