Programa Centroamericano para la Alerta Temprana ante Inundaciones en Pequeñas Cuencas (SVP) y Reducción de la Vulnerabilidad: Desarrollo de una Plataforma Regional FORTALECIMIENTO DEL SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA DE LA CUENCA DEL RIO COYOLATE DOCUMENTO DE PROYECTO SECRETARIA EJECUTIVA COORDINADORA NACIONAL PARA LA REDUCCIÓN DE DESASTRES DEPARTAMENTO DE DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA ORGANIZACIÓN DE ESTADOS AMERICANOS
Contenido 1. Introducción... 1 2. Antecedentes... 5 3. Objetivo... 5 4. Diseño del sistema de fortalecimiento del SAT... 5 5. Configuración de las estaciones... 10 6. Presupuesto requerido... 12 7. Cronograma de actividades... 12
1. Introducción El Sistema de Alerta Temprana, ubicado en la vertiente del Océano Pacífico de Guatemala, fue instalado en el año 1996 y desde entonces ha operado de manera exitosa. Ver Mapa Nº 1. Un total de 18 comunidades son beneficiadas con este SAT, con una población aproximada de 102 157 habitantes. Ver Tabla Nº 1. Las emergencias por inundaciones han sido cubiertas por la CONRED y otras instituciones para responder a las eventualidades presentadas. Gran parte de la operación exitosa de este SAT se debe a la activa participación de los habitantes de la cuenca en el monitoreo de lluvias y niveles de ríos en las diferentes estaciones instaladas para tal propósito. También ha contribuido a este éxito, la organización comunitaria y a la red de comunicación que se ha instalado. Se han instalado 6 pluviómetros, los cuales están ubicados en las comunidades de Sangre de Cristo, Panimaché, San Rafael Sumatán, El Naranjo, San Julián y El Socorro. Así mismo 5 sensores de medición de niveles del río en los sitios el Naranjo, Santa Lucía Cotzulmalguapa, El Carrizal, El Socorro, y en el ingenio Pantaleón. Ver Mapa Nº 2. Una reciente revisión de la operación del SAT realizado por el Departamento de Sistemas de Alerta Temprana de la SE-CONRED, ha recomendado que el monitoreo hidrometeorológico de la cuenca debe ser fortalecido, para entender mejor los fenómenos de lluvia y nivel del rio y sus principales afluentes, y con ello mejorar los diferentes umbrales de alerta establecidos y aumentar los tiempos de respuesta de las comunidades En dicha revisión se encontró que no se ha creado una base de datos con la información que ha sido registrada por los observadores voluntarios, lo cual limita hacer relaciones entre las lluvias ocurridas y los niveles alcanzados por el rio y sus tributarios. La observación de la lluvia y de los niveles de los ríos funciona adecuadamente en el momento y define la toma de decisiones para atender a las comunidades; pero los registros que quedan son pocos. Ante esta situación, se requiere mejorar el sistema de monitoreo hidrometeorológico comunitario, con estaciones que permitan que esta información llegue a las oficinas de análisis y toma de decisión de manera directa y que sea almacenada en una base de datos diseñada para tal fin. 1
Mapa Nº 1 Cuenca del Río Coyolate 2
Tabla Nº 1 Comunidades y población beneficiada con el SAT COMUNIDAD DEPARTAMENTO HABITANTES 1 Municipalidad Santa Lucía Cotzumalguapa Escuintla 85,974 2 San Rafael Sumatán Chimaltenango 1,086 3 Parcelamiento el Naranjo Escuintla 1,056 4 Aldea el Carrizal Escuintla 595 5 Comunidad Cerro Colorado Escuintla 2,071 6 Seguridad Safari Escuintla 7 Ingenio Pantaleón Escuintla 922 8 Municipalidad de San Pedro Yepocapa Escuintla 3,810 9 Aldea el Socorro Escuintla 831 10 Aldea Canoguitas Escuintla 893 11 Aldea Santa Ana Mixtan Escuintla 1,145 12 Aldea Texcuaco Escuintla 1,135 13 Aldea Chontel Escuintla 818 14 Aldea Santo Domingo los Cocos Escuintla 118 15 Aldea Santa Odilia Escuintla 956 16 Aldea Santa Marta del Mar Escuintla 371 17 Barra del Coyolate Escuintla 193 18 Aldea San José Rama Blanca Escuintla 203 TOTAL 102,177 3
Mapa Nº 2. Ubicación de estaciones de monitoreo de lluvias y niveles del río RED PRINCIPAL DE MONITOREO VOLUNTARIOS PARA EL CONTROL DE LLUVIA Fuego 7 = Sangre de Cristo, Fuego 3 = Panimaché Delta 2 = Sumatán, Delta 3 = El Naranjo Madre Vieja 3 = San Julián, Delta 9 = El Socorro NIVEL Delta 3 = El Naranjo, Delta 9 = El Socorro, Delta 6 = Safari Delta 7 = Pantaleón 4
2. Antecedentes El Departamento de Desarrollo Sostenible de la Secretaría Ejecutiva para el Desarrollo Integral de la Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos (OEA/DDS) con el apoyo de la Plataforma Global para la Promoción de la Alerta Temprana de las Naciones Unidas (ONU/PGPAT) y la Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres de las Naciones Unidas (ONU/EIRD), y con el financiamiento del Gobierno de Alemania, está ejecutando en los ocho países miembros del SICA, el Programa Centroamericano para la Alerta Temprana ante Inundaciones en Pequeñas Cuencas (SVP) y Reducción de la Vulnerabilidad: Desarrollo de una Plataforma Regional 1. A través de este Programa Centroamericano, se pretende desarrollar una plataforma regional que promueva la aplicación y sostenibilidad de los Sistemas de Alerta Temprana Comunitarios. También se espera identificar a los actores que en cada país, gubernamentales o no gubernamentales, están trabajando en SAT s, construir una base de datos con la información relevante y promover el intercambio de experiencias, buenas prácticas, entre los diferentes ejecutores de SAT s. En el marco de este Programa Centroamericano se ha identificado la oportunidad de apoyar el fortalecimiento del sistema de alerta temprana. 3. Objetivo Mejorar el sistema de monitoreo hidrometeorológico establecido en la cuenca del río Coyolate, con equipos de transmisión de datos automáticos para perfeccionar los umbrales de alerta y aumentar los tiempos de respuesta de la población que habita en las comunidades beneficiarias de este SAT. 4. Diseño del sistema de fortalecimiento del SAT El sistema debe identificar en tiempo real, las condiciones que puedan ocasionar inundaciones en las comunidades beneficiadas con este SAT, las cuales se ubican en áreas cercanas a los cauces de los ríos. Además, deberá facilitar la creación de una base de datos histórica para análisis de comportamiento hidrológico y climático. El sistema deberá contar con dispositivos de monitoreo remoto, alimentación autónoma, transmisión de información, almacenamiento en doble sitio y procesamiento semiautomático, pudiendo ser revisada la información desde cualquier equipo con acceso a Internet. Dependiendo del evento que se quiera estudiar, el sistema deberá monitorear el nivel del agua a lo largo de las cuencas de los ríos, condiciones climáticas imperantes como temperatura, humedad relativa, precipitación (inicio y cantidad precipitada), viento (dirección y velocidad), humedad relativa, presión atmosférica, inclinación de pendientes susceptibles a deslizarse, desplazamiento de superficies, y contar con los mecanismos necesarios para prevención de desastres por medio de notificación temprana al Centro de 1 Para fines de este documento, cuando se refiere al Programa Centroamericano debe entenderse como Programa Centroamericano para la Alerta Temprana ante Inundaciones en Pequeñas Cuencas (SVP) y Reducción de la Vulnerabilidad: Desarrollo de una Plataforma Regional. 5
Análisis de Información de CONRED, y además deberá proporcionar las facilidades necesarias para que las poblaciones ubicadas en las riveras de los ríos y en las zonas potencialmente afectadas, sean alertadas con suficiente antelación. Lo que se busca es conocer, con mayor precisión, las condiciones ambientales y de entorno para establecer la incidencia de las diferentes variables, físicas y ambientales, en la ocurrencia de un evento particular. En esta fase el sistema deberá además permitir la lectura remota de los diferentes instrumentos que registran lluvia, niveles del río y sus afluentes, velocidad del viento, humedad, etc., que permita la correlación automática de otros factores de interés para CONRED, mediante un algoritmo de integración desarrollado por la SE CONRED para establecer tendencias y probabilidad de ocurrencia de eventos. El sistema, una vez fortalecido, deberá permitir: a. Disponer de información en tiempo real sobre los niveles del los ríos objeto de interés; b. Disponer de información en tiempo real sobre la lámina de lluvia precipitación en puntos específicos objeto de interés para CONRED; c. Disponer de información en tiempo real sobre las condiciones climáticas imperantes en el lugar donde se establezca el sistema de monitoreo; d. Llevar un registro histórico del comportamiento de todas las variables arriba mencionadas; y, e. Disponer de un sistema de alerta temprana comunitario, con herramientas de transmisión automática, que permita mejorar la información disponible para los tomadores de decisión en la SE-CONRED y para la población residente en zonas de potenciales inundaciones. Se desea que varios conjuntos de sensores de condiciones climáticas envíen información en tiempo real a un sitio Web predefinido y destinado para almacenamiento de datos que permita posteriormente el análisis temporal e histórico. Paralelamente, los sensores deberán poder almacenar localmente, información de varios días, previendo la falla posible en transmisión de datos a sitios remotos. La compañía que brinde el servicio de comunicación a utilizarse se seleccionará en función del costo del servicio y la calidad del mismo, especialmente debe permitir la interconexión de las unidades en cualquier parte del país. La información de los sensores deberá ser puesta en una página de Internet que permita, mediante el uso de usuarios y contraseñas, el acceso de diferentes personas interesadas e involucradas en las labores científicas y de prevención. Los sensores deberán estar protegidos de basura, piedras u otros objetos que puedan dañarlo. Los sensores deberán digitalizar los valores analógicos y enviarlos por un módem de telecomunicaciones. El dispositivo de telecomunicaciones a su vez deberá estar protegido por un encapsulado que cumpla como mínimo con la normativa NEMA 4. Dicho dispositivo deberá contar con un sistema de alimentación preferiblemente solar y que sea capaz de proveer un respaldo de cuando menos 72 horas continúas. Los dispositivos deberán ser capaces de enviar los datos que registren (temperatura, precipitación, humedad relativa, entre los principales) hacia un servidor enlazado a una red de telecomunicaciones a 6
intervalos predefinidos de tiempo, mismos que pueden ser variados remotamente, el tiempo máximo solicitado es de 5 minutos. El servidor archivará los datos recibidos periódicamente y pondrá a disposición del operador / analista de CONRED la información para su posterior análisis y procesamiento. Ésta podrá ser recuperada en forma de archivos del tipo separados por comas (CSV) u otro formato versátil para determinación de medidas estadísticas y análisis de correlación. El servidor además analizará la información entrante y clasificará los niveles de riesgo en al menos tres tipos: Para el nivel más bajo sólo almacenará la información; Para el segundo nivel generará una alarma amarilla y notificará a un grupo de usuarios enviando informes por medio de correo electrónico y mensajes SMS; Para un tercer tipo de alerta notificará a otro grupo de usuarios por las mismas vías, adicionando la posibilidad de generar alarmas audibles y visibles en las poblaciones en riesgo. Los equipos que conformarán el sistema, deberán cumplir al menos con las siguientes especificaciones: a. Módulo de Telemetría: debe ser programable de manera remota, con modo de ahorro de energía. Con un voltaje de alimentación de 12 voltios; con entrada de alarmas digitales; con entrada analógica y con batería de Back up; b. Baterías recargables y paneles solares: Las baterías que alimentarán las unidades remotas serán recargables selladas, de ácido de plomo de larga duración, del tipo libre de mantenimiento de al menos 12V/5Ahr. Los paneles que alimentarán las baterías deberán ser del tipo mantenedor de carga de 12V; para cargar la batería del sistema y de, por lo menos, 5.5W. Los paneles deberán contar con diodos de bloqueo de carga inversa y ser para uso en exteriores. c. Cajas tipo NEMA 4: Por las características de los lugares en donde se instalarán los dispositivos, las cajas para protección de los equipos electrónicos deberán ser del tipo impermeable y a prueba de polvo preferiblemente de material ABS de gran impacto. d. Pluviómetro: Deberán contar con sistema de transmisión de datos a un servidor IP; integrado o en módulos separados (módulo de telemetría); El diámetro mínimo aceptado es de 6 pulgadas; Deberá ser capaz de monitorear tasa de lluvia precipitada y totalidad de lluvia en un periodo; Deberá tener protección contra rayos ultravioleta; deberá contar con capacidad de captación: ilimitada; la precisión deberá ser de 3% hasta 4"/HR. Las dimensiones mínimas serán 6" x 15", el voltaje de alimentación ser de 12 v y deberán tener alta durabilidad. e. Anemómetro: deberán tener un sistema de transmisión de datos hacia un servidor IP, integrado o en módulos separados (módulo de telemetría); la precisión debe ser de ± 2%; el brazo debe ser de veletas torcidas con rodamiento de baja fricción; la temperatura de operación debe ser adecuada para las condiciones climáticas variables del país; la medición debe estar establecida en diferentes unidades de medida (pies/min.; m/s; Km./HR; millas/hr; nudos), y el voltaje de alimentación deberá ser de 12 VDC. 7
f. Termómetro: deberá contar con un sistema de transmisión de datos hacia un servidor IP, integrado o en módulo separados (módulo de telemetría); con termistor de precisión; con una precisión de ± 2⁰ F, ± 0.8⁰ C y con temperatura de operación adecuada para las condiciones climáticas variables del país. El voltaje de alimentación deberá ser de 12 VDC. g. Higrómetro: deberá contar con un sistema de transmisión de datos hacia un servidor IP, integrado o en módulos separados (módulo de telemetría); con capacitor de película delgada; con una temperatura de operación adecuada para las condiciones climáticas variables del país; con una precisión de 4% y con un voltaje de alimentación de 12 VDC. h. Alarmas Audibles y visuales: estas deberán contar con un sistema de recepción de datos desde el servidor IP, integrado o en módulos separados (módulo de telemetría); deberán estar contenidas en cajas para intemperie; con al menos 30 Watts de salida; con alarma tipo sirena de dos tonos de, al menos, 120dB 1W/1M; con iluminación del tipo estroboscopio, y con un voltaje de alimentación de 12 VDC. En el Mapa Nº 3 se muestra la red de bases de monitoreo y respuesta de la cuenca del río Coyolate. Para obtener mejores resultados en el SAT del río Coyolate, es necesario rediseñar el sistema, y una de las modificaciones que se pretende realizar es implementar dos oficinas de monitoreo; una funcionaría entre la sección alta y media de la cuenca (Santa Lucía Cotzulmalguapa). Esta oficina será la encargada de recabar la información que se genere en ambas secciones, con el objetivo de primero, almacenar la información, y segundo, analizar la misma con el fin de poder pronosticar con mejor exactitud el posible desbordamiento del río en las comunidades de respuesta. La otra oficina estará ubicada en la parte baja de la cuenca (Área de Respuesta) la cual tendrá la responsabilidad de poder recabar los informes de las bases de esa zona y con ello poder cuantificar los daños ocurridos por la inundación y la cantidad de comunidades afectadas. Con estas dos oficinas se quiere disponer de información en tiempo real, y con los datos que se tengan de la oficina de monitoreo 1 (Sección Alta y Media) y los datos generados por la oficina de monitoreo 2 (Sección Baja), poder determinar la cantidad de agua que se requiere para que los niveles de los sensores se disparen, e identificar el número de nivel que marca y que significa ya una inundación en la parte baja, y a cuantas comunidades afecta. La SE-CONRED a través de Departamento de Sistemas de Alerta Temprana, hará las gestiones como contraparte en el proyecto para la adquisición del equipo necesario para la implementación de ambas oficinas, (Software y Hardware), así como también la negociación con las municipalidades para la contratación del personal que permanecerá en estas oficinas recibiendo y enviando información generada por el SAT de la cuenca del río Coyolate. 8
Mapa Nº 3 Ubicación de estaciones meteorológicas y de alertamiento Estación meteorológica automática con transmisión por celular Zona de estaciones de alertamiento Hoja de Implementación S R Sumatán El Socorro Panimaché 1 estación meteorológica automática con transmisión de datos vía celular para DELTA DOS, San Rafael Sumatán 1 estación meteorológica automática con transmisión de datos vía celular para PANIMACHE 1 estación meteorológica automática con transmisión de datos vía celular para DELTA NUEVE, El Socorro. Estación móvil en la cuenca. 5 estaciones de alertamiento para la zona de respuesta de la cuenca. 9
De la mano con otros socios, se está trabajando en la compra e instalación de otros equipos. Con la ONG Acción Contra El Hambre, ACH, se instalará una repetidora que soporte las comunicaciones en la cuenca. La SE-CONRED por su parte, instalará pluviómetros tipo Trucheck, así como cambio de radio de comunicación. Esta implementación incluye los sistemas de energía. En el Mapa Nº 4 se presenta la ubicación de las oficinas de monitoreo que se ubicarán en la cuenca del río Coyolate. 5. Configuración de las estaciones Las estaciones a implementarse se dividen, principalmente, en estaciones de monitoreo y de alertamiento. Las estaciones de monitoreo estarán configuradas dependiendo de las variables que vaya a registrar y el aporte que haga para el análisis del evento. Estaciones de monitoreo de variables independientes: Se define como variables independientes o condicionantes del entorno, condicionando el comportamiento o reacción del objeto de estudio (río, suelo, vegetación). Cada una de estas estaciones (EMVI) se conforma de una estación meteorológica con el registro de la siguiente información: a. Temperatura b. Inicio de Precipitación c. Precipitación acumulada d. Punto de rocío e. Humedad relativa f. Dirección del viento g. Velocidad del viento Estaciones de alertamiento: Una vez se conozcan los valores de las diferentes variables y se estime la progresión de un evento particular en estudio, será conveniente avisar, o alertar, oportunamente a los pobladores de las áreas que se consideren susceptibles a ser afectadas por dicho evento. Para ello se sugiere que estas estaciones cuenten con el siguiente equipo: Alarma audible y visible: Como se entiende, un solo evento puede afectar a varias comunidades asentadas en diferentes ubicaciones a lo largo del área amenazada, lo cual sugiere contar con varias estaciones de este tipo, EA, para un alertamiento efectivo de la población meta, esto indica que debe ser independiente, en alimentación eléctrica y obtención de información remotamente. Para la cuenca del río Coyolate, se considera implementar tres (3) estaciones tipo EMVI, (una de ellas será itinerante), y cinco (5) estaciones EA. Cada estación EMVI deberá contener, básicamente, el siguiente equipo con sus costos asociados: 10
Mapa Nº 4 Oficinas de monitoreo que se ubicarán en la cuenca del río Coyolate OM 1 OM 2 11
a. Estación de monitoreo de clima b. Kit de sensores c. Data logger d. Software para registro e integración de la información e. Módem para comunicación GSM/GPRS con conector RS 232 f. Antena GSM g. Módulo de alimentación solar h. Acumulador de energía con salida a 12V i. Encapsulado NEMA 4 para exteriores (para el módem y la estación meteorológica) Las estaciones EA están integradas por: a. Alerta automatizada, audible y visible b. Módem para comunicación GSM/GPRS con conector RS 232 c. Antena GSM d. Módulo de alimentación solar e. Acumulador de energía con salida a 12V f. Encapsulado NEMA 4 para exteriores (para el módem y la estación meteorológica) Para que todo este sistema funcione, es necesario contratar el servicio de transmisión de datos con una empresa de telefonía celular disponible. Se sugiere la contratación de un período largo de tiempo (18 meses) para que el sistema de monitoreo registre información valiosa para la modelación y el análisis. 6. Presupuesto requerido Para el fortalecimiento del sistema de alerta temprana, se requiere de una inversión de US $ 47,695.04, de los cuales el 49.5 % será aportado por la SE-CONRED y el 50.5 por el Programa Centroamericano. En la Tabla Nº 2 se presenta un resumen de esta inversión. 7. Cronograma de actividades El Proyecto va a ser ejecutado en cinco meses, agosto a diciembre, desarrollándose las mayores inversiones durante los meses de agosto y septiembre. En la Tabla Nº 3 se presenta un cronograma de actividades. 12
Tabla Nº 2 Presupuesto requerido para el fortalecimiento del SAT RUBRO CONRED PROYECTO CENTROAMERICANO TOTAL SERVICIOS PROFESIONALES Salarios $5,500.00 $5,500.00 Viáticos $2,000.00 $2,000.00 MOVILIZACIÓN Transporte $1,956.00 $1,956.00 Combustible $978.00 $978.00 EQUIPO DE OFICINA Computadoras $3,000.00 $3,000.00 Impresoras $200.00 $200.00 Papelería y Otros $200.00 $200.00 COMUNICACIÓN Teléfono $1,000.00 $1,000.00 Internet $250.00 $250.00 Radio $5,000.00 $5,000.00 GASTOS ADMINISTRATIVOS Varios $2,008.40 $2,008.40 EQUIPAMIENTO 3 Estaciones EMVI ($5,469.45 c/u) $16,408.35 $16,408.35 5 Estaciones EA ($1,416.45 c/u) $7,082.25 $7,082.25 Almacenamiento y transmisión de Información $1,080.00 $1,080.00 Instalación de los Equipos en Campo $1,032.00 $1,032.00 TOTAL PROYECTO $23,124.40 $24,570.60 $47,695.00 13
Tabla Nº 3 Cronograma de Actividades AGOSTO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 SEPTIEMBRE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 OCTUBRE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 NOVIEMBRE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DICIEMBRE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Capacitaciones y seguimiento Compra de equipos Instalación de equipos 14