Disaster Risk Management Fernando Ramirez Sr. Disaster Risk Management World Bank
Addressing disaster risk Bank DRM programs are organized around 5 pillars World Bank DRM Practice Group
DEFINITION OF CRITERIA FOR THE PRIORITIZATION OF INTERVENTION MEASURES FOR THE PORTFOLIO OF PUBLIC SCHOOLS IN THE METROPOLITAN AREA OF LIMA AND CALLAO
Earthquakes Floods Landslides Volcanoes Earthquakes occur frequently Year 1868 1970 1974 1979 1990 1991 1993 1996 2001 2005 2007 M 9.0 7.9 7.2 6.8 6.8 6.5 6.0 7.4 8.4 7.5 8.0
Schools Damaged by Earthquakes Unreinforced Masonry Reinforced concrete frame Reinforced Masonry Collapse of non structural elements Short column effect
Public School Infrastructure in Numbers 49,516 school facilities 187,685 school buildings Distribution: 35% urban, 65% rural New Index by school building
Lima s public school infrastructure portfolio Summary Un # of schools [Un] 1,969 # of buildings [Unidad] 16,091 Total area [m2] 3,309,861 Portfolio replacement value [US$ million] 1,426
AME-Nacional 31 intensidades Seismic Hazard Model Return Period 500 years 1000 years 1500 years 8
Structural Typology 780 PRE 97 780 POST 97 Concrete Frame Concrete Frame Reinforced Masonry ASC Unreinforced Masonry ADOBE GUE Combined frame
Vulnerability functions Buildings with low height Buildings with medium height 1 Informal-P 1 Adobe-P 0.9 Adobe-L 0.9 Informal-P Mamp_Simple-P Adobe-P 0.8 0.7 Mamp_Simple-L Mamp_Simple-M Mamp_Conf-P Mamp_Conf-L 0.8 0.7 Mamp_Simple-L Mamp_Conf-P Mamp_Conf-L Damage (%) 0.6 0.5 0.4 Mamp_Conf-M Mamp_Conf-A Est_Acero-P Est_Acero-L Est_Acero-M Sist_APAFA-P Sist_APAFA-L Damage (%) 0.6 0.5 0.4 Mamp_Conf-M Mamp_Conf-A Sist_APAFA-P Sist_APAFA-M GUE-L 0.3 0.2 0.1 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Elastic Spectral Acceleration (gal) Madera-P Madera-L 0.3 GUE-L PRE-L 0.2 PRE-M POST-L POST-M 0.1 POST-A Aulas_Prov-L 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Elastic Spectral Acceleration (gal) PRE-L PRE-M POST-L POST-M POST-A Aulas_Prov-M 10
School Infrastructure Lima and Callao Seismic Risk Assessment Results Exposed Value USD$ x10 6 1,427 USD$ x10 Annual Average Loss 28.9 20.29 PML Return Period Pérdida años USD$ x10 6 % 100 $192 13% 250 $252 18% 500 $296 21% 1000 $342 24% Probable Maximum Loss PML Curve 11
High potential of collapse Scenario M7.6 Scenario M8.2 Valor de Structural Buildings # Buildings # Potential edificacione Typology % collapse Replacement # Potential collapses % collapse collapses s en colapso Value (USD) (USD) Adobe (A) 137 105 77% 23,186,585 137 100% 25,992,820 Unreinforced Masonry (ASC) 1,384 419 30% 21,832,655 1,379 100% 70,202,623 Non Engineering (P) 1,644 1,644 100% 41,193,727 1,644 100% 41,193,727 Total 3165 2168 68% 86,212,967 3160 100% 137,389,170
Ranking of most critical school facilities by AAL # of buidings by structural typology ID_LOC VALFIS (USD) AAL (USD) A AC ASC P EA M APF GUE PRE POST PROV TOTAL 315279 296964 11,877,14 6 18,190,10 0 726,258 6% 26 8 2 2 0 7 0 0 0 1 0 46 474,904 3% 0 14 3 0 0 0 0 0 0 0 0 17 320596 4,987,427 283,934 6% 0 5 1 5 0 0 0 6 11 0 0 28 340269 11,964,22 2 183,161 2% 0 15 1 0 0 0 0 9 1 0 0 26 309004 4,614,987 159,222 3% 14 27 12 1 1 0 0 0 4 0 0 59 288520 3,453,696 153,711 4% 0 2 5 0 0 0 3 0 0 0 0 10 144678 4,427,473 139,978 3% 0 10 9 8 0 0 21 0 0 0 2 50 299849 6,753,071 129,464 2% 0 5 3 1 1 0 0 0 24 0 0 34 343847 2,527,768 122,575 5% 0 7 3 1 0 0 0 0 4 1 2 18
Measuring Seismic Risk Concentration of seismic risk by school facility in Lima and Callao
Scenario of school rehabilitation in Lima and Callao Plan # of Schools to be rehabilitated Short Medium Long 1-3 years 3-5 years 5-10 years 99 (5% ) 198 (10%) 396 (20%) % risk reduction by phase 29% 22% 25% % risk reduction accumulated 29% 51% 76 % # total of buildings by phase 1,894 2,893 4,206 Estimated Replacement (US$ million) 55.9 24.8 29.9 Estimated Retrofitting (US$ million) 120.2 142.9 166.5 Replacement (Potential of collapse) Retrofitting (potential structural damage)
The Probabilistic Risk Assessment (CAPRA) Program and Case Study in Costa Rica Water and Sanitation Infrastructure
September 2012 Nicoya Earthquake 7.6 Mw Morote ASADA
September 2012 Nicoya Earthquake 7.6 Mw La Guinea ASADA
Exposure Greater Metropolitan Area Tanks 65 Pumping Stations 43 PWTP 15 Wells 35 Pipelines (km) 250
Hazard Analysis: Seismic Ground motion estimates: generated in the form of GIS-based contour maps and location specific seismic demands. Seismic catalog of 29 000 scenarios.
Vulnerability Curves Pipelines, sewers and interceptors Reparaciones/km 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Hierro Dúctil PVC Hierro Fundido Asbesto Cemento Concreto Hierro Galvanizado 0 20 40 60 80 100 120 140 PGV (cm/s)
Results Most vulnerable components Expected damage on a particular system component Cost-benefit analysis. Financial results PML, Annualized Loss Expectancy Risk reduction strategy
Risk Reduction Plan Objetivo Estratégico Actividades Programas en AyA A1) Safety functioning of the Potable Water and Sanitation Systems A-1-1 Obtener un orden de prioridades de realización de estudios detallados a partir de la categorización de daños que entrega la herramienta utilizada (N1) para definir acciones posteriores. A-1-2 Negociar y enfocar recursos de inversión a los estudios y acciones en las infraestructuras que presentan mayor riesgo y mayores daños potenciales. A-1-3 Determinar las medidas de reforzamiento necesarias y medidas de mitigación. A-1-4 Desarrollo y mejora de sistemas de monitoreo en tiempo real mediante instrumentación sísmica y telecomunicación. Programa de Reducción de la vulnerabilidad sísmica de la red. Programa de Mejoramiento de los Sistemas de control (SCADA). A2) Emergency preparedness strategy. Operative resilience. A-3) Continue researching A-2-1 Identificar los materiales necesarios para atender las emergencias y se establecen reservas en bodegas (Stock de materiales). A-2-2 Se evalúan las posibilidades de crear Sistemas redundantes. A.2-3 Se avanza en la Capacitación y preparación de personal para atención de desastres con visión prospectiva A-2-4 Se analiza y definen medidas de transferencia del riesgo. A-3-1 Se desarrollan procesos de recolección y recuperación de efectos y daños (de campo) producidos por eventos; A-3-2 Con datos de campo y para las magnitudes e intensidades modeladas, se validan los instrumentos de análisis. A-3-2 Se acomplan sistemas sensores de intensidades de eventos con los instrumentos de análisis (plataforma CAPRA u otra) para obtener reportes en tiempo real sobre daños, en magnitudes, ubicación geográfica y tipo de infraestructura expuesta. Programa de formulación e implementación de planes de emergencia y contingencia. Programas de Investigación Programas de Capacitación Programa para creación de capacidad operativa Políticas sobre gestión de riesgo A4) Develop a internal strenghtening strategy in Risk Managment A-4-1 Se mejora la Gestión de Riesgo mediante la redefinición de las tareas que vienen desarrollando las dependencias internas del AyA.. A-4-2 Mejoramiento de la capacidad operativa de gestión del riesgo mediante protocolos de atención de emergencias. A-4-3 Mejoramiento de las capacidades de diseño. A-4-4 Creación de una cultura institucional enfocada a fortalecer la gestión del riesgo en AyA y en el Sector de Agua Potable y Saneamiento. Programas de Investigación Programas de Capacitación Programa para creación de capacidad operativa Políticas sobre gestión de riesgo A-5) Financing A-5-1 Se someten a aprobación los instrumentos de análisis de riesgo, en las instancias nacionales establecidas por Ley. A-5-2 Aplicación de instrumentos y cálculo de pérdidas, daños y determinación de prioridades de estudios (Relacionado con el punto A-1-2) en infraestructura expuesta. A-5-3 Negociación del financiamiento de la Gestión de Riesgo en entidades externas y por medio de tarifas. Políticas sobre gestión de riesgo. Planes de inversión. B1) Secure location - New systems - Reinforcement of existing systems - Relocation of existing systems B2) Secure construction - Design Codes - Regulations B-1-1 Zonificar para lograr la ubicación segura de la infraestructura nueva. B-1-2 Determinación de rutas y zonas para relocalización de infraestructura mediante la aplicación del instrumento. B-1-3 Diseños, presupuestos y financiamiento, B-1-4 Planeamiento y construcción. B-2-1 Obtener normas técnicas. B-2-2 Revisión y mejoramiento de los códigos de diseño y normas. Políticas sobre gestión de riesgo. Planes de inversión. Programas de Investigación sobre Amenazas, Vulnerabilidades y Riesgos. Desarrollo y actualización de códigos y normativas