funciones de daño y calibraciones Dr. Miguel A. Jaimes Téllez 02 Junio, 2009

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1 Bases de datos de infraestructura en México, funciones de daño y calibraciones Dr. Miguel A. Jaimes Téllez 02 Junio, 2009

2 Introducción A petición de AGROASEMEX, el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México realizó el presente trabajo: Integración, análisis y medición de riesgo de sismo, inundación y ciclón tropical en México para establecer los mecanismos financieros eficientes de protección al patrimonio del fideicomiso FONDEN del Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (BANOBRAS) Antecedentes Entre los antecedentes de este proyecto el Instituto de Ingeniería y sus colaboradores han trabajado por años en el cálculo de pérdidas para edificios y naves industriales, y los modelos para ello han sido razonablemente estudiados y calibrados.

3 Objetivo El objetivo, es crear una herramienta para fijar técnica y eficientemente los mecanismos financieros de protección al patrimonio del fideicomiso FONDEN del Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (BANOBRAS). Resultados Mediante recopilación de información, síntesis de investigaciones previas y con la realización de investigaciones propias para este proyecto, se obtuvo: Frecuencias de excedencia de valores de las pérdidas ante sismo, inundación y ciclón tropical que sufrirían los bienes amparados por el FONDEN con el objeto de establecer los mecanismos financierosi de protección al patrimonio del fideicomiso FONDEN del Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (BANOBRAS).

4 Generalidades 1. Integración de bases de datos SEP SSA SEDESOL SCT CONAGUA 2. Modelación Física SISMO CICLÓN TROPICAL INUNDACIÓN 3. Calibración del Sistema Reportes de daños del FONDEN y CENAPRED FONDEN SISTEMA CENAPRED

5 Generalidades Amenaza Vulnerabilidad Riesgo - Daño Gestión del riesgo Estimación de pérdidas

6 PELIGRO

7 Peligro Sismo M8.1 Viento Escenario Stan Inundación Escenario Stan Deslizamiento por lluvia- Huracán Mitch (21/10/98)

8 Mapas de Peligro Sismo Viento Inundación (precipitación y marea de tormenta)

9 BASES DE DATOS

10 Exposición SSA: Unidades médicas SEP: Nivel básico y superior SEDESOL: Vivienda en pobreza patrimonial Más de 13,500 unidades médicas Más de 190, y 8500 escuelas de Nivel *Más de 10 millones de vivienda i en PP Básico y Superior, respectivamente SCT: Carreteras y puentes *Aprox. 135,000 km de carreteras y más de 7000 puentes CONAGUA: Presas, Distritos de Riego y de Temporal Tecnificado *Aprox. 900, 87, 21 presas, Distritos de Riego y Distritos de Temporal Tecnificado

11 Frecuenci ia Exposición Unidades Médicas Caracterizar los unidades médicas Frecuencia a) Año de construcción Sin 7 Información Clase c) Número de pisos a 4 Otros a Clase Brigada móvil, unidad móvil Frecuenc cia Frecuencia b) Sistema estructural SE=1 1 SE=2 2 Sin información 3 Clase e) Errores de localización Unidad móvil, brigada móvil Errores 1no críticos Errores 2críticos Clase

12 Exposición - Escuelas Caracterizar los tipos de escuelas a) Año de construcción c) Número de pisos Frecuencia Frecuencia < Sin información 5 Clase Clase Frecuencia b) Sistema estructural 0 SE= Clase SE=1. Muros de mampostería con techos rígidos SE=2. Muros de mampostería con techos flexibles SE=3. Muros de adobe con techos rígidos SE=4. Muros de adobe con techos flexibles SE=5. Muros de materiales débiles con techos flexibles SE=6. Marcos de concreto con techos rígidos SE=7. Marcos de concreto con techos flexibles SE=8. Marcos de acero con techos rígidos SE=9. Marcos de acero con techos flexibles SE=10. Otros

13 Exposición - Vivienda Caracterizar y contabilizar los tipos de vivienda en Pobreza Patrimonial SE1. Muros con mampostería con techos rígidos SE=4. Muros de material débil con techos rígidos SE2. Muros de mampostería con techos flexible Tipo 1 Tipo 2 SE=5. Otros SE3. Muros de materiales débiles con techo flexible Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5

14 Exposición Carreteras Carr reteras Asfalto. Aprox. 130,000 km Concreto hidráulico. Aprox. 2,700 km Revestido. Aprox. 250 km Alc cantarilla a Concreto. Aprox.100,000 Tubo. Aprox. 55,000 Piedra. Aprox. 1,300 Metal. Aprox. 500 Madera. Aprox. 120

15 Exposición Puentes Concreto reforzado Material de superestructura Acero estructural t Concreto preesforzado Sistema estructural superestructura Losa Vigas Cajón Número de claros Simple Múltiples Longitud de puente <=150 m >150 m Pilas Una sola columna Múltiples columnas Tipo de apoyo Ángulo de esviaje ( ) Simplemente apoyado Continuo = 0 0 < <= < <= < <= 60 > 60 Tipo de cimentación Directa Pilotes de concreto Pilotes de acero Cilindros Cajón de concreto Otros

16 Exposición Presas 50% Año de construcción 40% Frecuencia 30% 20% 10% 0% 0 < % Tipo de material en cortinas 40% ia Frecuenci 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% No definido 1.- Concreto 2.- Contrafuertes 3.- Enrocamiento 4.- Mampostería 5.- Mat. Graduados 6.- Gravedad 7.- Tierra

17 VULNERABILIDAD

18 Vulnerabilidad Vivienda Pobreza Patrimonial Sismo Viento Inundación

19 Vulnerabilidad Puentes Variando el ángulo de esviaje Variando el número de claros

20 Vulnerabilidad Presas % Pérdida % Pérdida 0.6 Presa estándar 0.4 Presa antigua < Presa nueva > Presa estándar Presa antigua <1940 Presa nueva >2000 Presas de Concreto Presas de tierra

21 RESULTADOS

22 Curvas de Pérdidas SCT Sismo SCT Huracán SEDESOL SEDESOL ida (millones de pesos) SEP SSA ida (millones de pesos) SEP SSA Pérdi Pérdi Periodo de retorno (años) Periodo de retorno (años)

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27 CALIBRACIÓN

28 Importancia La ocurrencia de un daño por un evento natural da la oportunidad para comparar el daño observado contra el estimado, proporcionando información de los efectos del evento natural. Una serie de preguntas surgen: Qué tan precisa es la información de daños recopilada debido a que las instituciones encargadas tienen una presión social y política debido a que la población afectada demanda una respuesta inmediata ante los daños presentados por un fenómeno natural y deben realizar una evaluación al poco tiempo de ocurrido un desastre? Sí solamente la comparación de pérdidas observadas y estimadas p p y son suficientes para proporcionar la validación de un modelo de pérdida?

29 Consideraciones 1. Se recopiló y comparó información de pérdidas reportadas ante distintos fenómenos de dos instituciones públicas del país (FONDEN y CENAPRED) por las Secretarías de Salud, de Educación, de Educación, de Desarrollo Social, de Comunicaciones y Transportes y Comisión Nacional del Agua. 2. La validación del modelo de pérdidas en un sentido ingenieríl más que un sentido matemático. Se reconoce que debido a los complejos procesos de los fenómenos, carencia de inventario detallado, entre otros, necesariamente significa que son inevitables diferencias entre observaciones y estimaciones. Sin embargo, el enfoque que aquí se investiga es si el modelo de pérdidas es capaz de reproducir en forma aproximada las pérdidas reportadas.

30 Comparación de pérdidas observadas y estimadas - SISMO Pérdidas (miles de millones de pesos) FONDEN 0.04 SISTEMA Pérdidas (miles de millones de pesos) FONDEN SISTEMA CENAPRED 0 7OCT01 M OCT01 M5.9 21ENE03 M7.6 13ABR07 M5.8 Evento SEP Evento SEDESOL 0.80 Pérdidas (miles de millones de pesos) FONDEN SISTEMA CENAPRED SEP99 M7.5 21ENE03 M7.6 13ABR07 M5.8 Evento SCT

31 Comparación de pérdidas observadas y estimadas - HURACÁN FONDEN FONDEN SISTEMA SISTEMA CENAPRED CENAPRED ) iles de millones de pesos) les de millones de pesos) Pérdidas (mi ISIDORE STAN WILMA DEAN LORENZO 0 Evento SEP Pérdidas (mil JULIETTE KENNA JOHN LANE HENRIETTE ISIDORE EMILY STAN WILMA DEAN LORENZO JOHN HENRIETTE Evento SSA 8.0 FONDEN SISTEMA CENAPRED Pérdidas (miles de millones de pesos) FONDEN SISTEMA CENAPRED Pérdidas (miles de millones de pesos) NE AUL HENRIETTE KEITH ISIDOR RE STAN MA DEAN JULIETTE KENNA JOHN LANE PAUL HENRIETTE KEITH ISIDORE EMILY DEAN LORENZO JULIETTE KENNA JOHN LA PA WIL Evento SEDESOL Evento SCT

32 Conclusión A partir de la los conocimientos generados por el Instituto de Ingeniería de la UNAM y sus colaboradores en el cálculo de riesgos naturales se elaboró este proyecto solicitado por AGROASEMEX para estimar las pérdidas del FONDEN. Se debe estar conciente de que este estudio, así como el sistema de cómputo que se entregó, es sin duda de los más avanzados en su tipo en el mundo.

33 Gracias por su atención!

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