1Prof.Aux. Msc.Ing. Jorge Arcos Méndez Teléfono en GREDES 267 1123Prof.Aux. Msc.Ing. Emilia Fors Garzón. E Mail: efors@arquitectura.cujae.edu.cu

EJERCICIO TRABAJO DE LOS CGRR EN LA PLANIFICACIÓN DE MEDIDAS

DE PREVENCIÓN.

CURSO DE ENTRENAMIENTOCGRR EXPERIENCIAS DEL MODELO CUBANO

“Poner la ciencia en lengua diaria, he aquí un bien que pocos hacen” José Martí

Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría

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OBJETIVOS DEL EJERCICIOModelar situación de desastre por huracán y por intensa lluvia. Proponer medidas preventivas de reducción de desastres para el territorio del CGRR, que propicien la adaptación al cambio climático y sostenibilidad de la población.

DATOS DE PARTIDA• Planeamiento del territorio • Información de la tipología de las edificaciones y su estado constructivo• Escala de daños estimados a las edificaciones por categorías de huracanes• Tablas de datos de la población en las áreas afectadas• Tabla de la categorías de los huracanes• Mapas de inundación• Clasificación de los peligros naturales

BIBLIOGRAFÍA : Clasificación de inundaciones asumidas por GREDES para diferentes estudios de desastres. Tabla Arcos Coca para la clasificación de daños por vientos, Diferentes fuentes bajadas de Internet por Jorge Arcos acerca de daños por inundaciones y por vientos en Puerto Rico. Tipología de las edificaciones cubanas. Descripción de tipologías urbanas cubanas.

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DATOS DE SALIDA• Medidas preventivas para la rehabilitación del fondo edificado.

o Cantidad de edificaciones que se proponen para el mejoramiento de su estado constructivo

o Cantidad de edificaciones que se proponen cambiar su tipología constructiva.• Medidas preventivas en la construcción de obras protectoras para la reducción del

área de inundación del río.• Medidas preventivas para el planeamiento urbano.

CONTENIDO DEL EJERCICIOModelar los efectos de los vientos de un Huracán Categoría III sobre la Comunidad Entre RíosModelar los efectos de una inundación por intensa lluvia de hasta 158mm en 24horas en Reparto Residencial

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Clasificación del peligro por ciclones tropicales

Considerando el efecto de los vientos sobre los elementos estructurales del territorio

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Clasificación del peligro por intensas lluviasConsiderando las inundaciones provocadas por los ciclones

tropicales y las tormentas locales severas sobre la trama urbana

El grado de peligrosidad está dado por el escurrimiento tan alto que se produce en la trama urbana y que provoca gran acumulación de agua hacia el cauce del río

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Considerando la infraestructura del territorio urbanizado y los coeficientes de escurrimiento para este caso

Clasificación del peligro por inundaciones

Lámina 24 horas.

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Clasificación del peligro por la altura de inundaciones.

Inundaciones moderadas• de alturas 0.91m a 1.80m

pueden causar daños a la vida humana. pueden causar daños en los elementos no estructurales de edificaciones de

tipología 1 a 3. pueden causar daños estructurales en edificaciones de tipologías 4 a la 6. interrumpen la capacidad de paso y pueden causar daños a los elemento

estructurales de las vías.

Inundaciones profundas• de alturas de más 1.80m

causan daños a la vida humana. pueden causar daños en los elementos estructurales de edificaciones de tipología

de I a III. causan daños estructurales en edificaciones de tipologías de IV a la VI. interrumpen la capacidad de paso y pueden causar daños a los elemento

estructurales de las vías.

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Considerando la topografía del terreno

Caracterización de la velocidad de las corrientes de inundaciones

Topografía Categoría Corrientes

Velocidad Corriente

m/seg

En zonas llanas, valles

Débil Lentas ≤ 0.5Mediano > 0.5 a 1Rápido Rápidas 1 a 2

Muy Rápido > 2

De montañaDébil ≤ 2

Mediano > 2 y ≤ 4Rápido > 4 y ≤ 6

Muy Rápido > 6

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Inundación corriente lenta velocidad menor de:

• 0.9 m/seg. = 3 pies/seg. = 3.3 km/h, no ocasiona daños graves a la estructura peligrosa a la seguridad humana,

velocidad de:• 0.6 m/seg. = 2 pies/seg. = 2.2 km/h

erosiona suelos arenosos

Inundación corriente rápida velocidad menor de:

• 1.5 m/seg. = 5 pies/seg. = 5.5 km/h causa daños severos por erosión de los suelos

Clasificación del peligro por la velocidad de las corrientes de inundaciones

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Tipo Paredes Techo

I Paneles prefabricados de hormigón, armado o no, bloques de hormigón, ladrillos de barro cocido, sillería, mampostería.

Losa de hormigón armado fundida in situ, losas prefabricadas de hormigón armado, viguetas de hormigón armado con bovedillas de hormigón o barro cocido .

II Bloques de hormigón, ladrillos de barro cocido, sillería, mampostería, bloques o ladrillos prensados de suelos estabilizados, tapial, canto.

Viguetas de hormigón armado con losas planas o abovedadas de hormigón, barro cocido, suelos estabilizaos , cantos, ferrocemento, etc.

IIIBloques de hormigón, ladrillos de barro cocido, sillería, mampostería, bloques o ladrillos prensados de suelos estabilizados, canto, tapial, apisonado, adobes, madera dura o madera preciosa.

Viguetas de hormigón armado , metálicas o de madera aserrada, cubiertas de tejas de barro, de planchas metálicas, asbesto cemento o mortero vibrado (tevi).

IV Bloques o ladrillos prensados de suelos estabilizados, mampuesto, canto, tapial, adobes, embarrado.

Viguetas de madera aserrada o rolliza, cubiertas de planchas metálicas conformadas o de fibro cemento

V Madera aserrada o tabla de palma. Soportaría de madera rolliza, cubiertas de guano, tejas de cartón asfáltico, papel embreado.

VI Madera rustica, guano, yagua, cartón embreado, lona, materiales de desechos.

Madera rústica, guano, yagua, cartón embreado, lona, materiales de desechos.

TIPOLOGÍAS DE LAS EDIFICACIONES

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TIPOLOGÍA URBANA EN COMUNIDAD ENTRE RÍOS • Trama urbana constituida por manzanas• Las edificaciones se desarrollan en profundidad por lo general en el perímetro de la manzana.• Presencia de paredes medianeras entre edificaciones• Tipologías constructivas con predominio de madera, mampostería, ladrillos o bloques

indistintamente• Cubiertas inclinadas con tejas criollas, francesas, de fibrocemento y combinadas con hormigón

armado y rasilla.• Drenaje pluvial mediante bajantes empotrados o descubiertos en las fachadas. • Altura promedio de las edificaciones casi iguales

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TIPOLOGÍA URBANA EN REPARTO RESIDENCIAL• Trama urbana constituida por manzanas en urbanización semi compacta• Las edificaciones se desarrollan en profundidad de frente a fondo en el perímetro de la manzana

pero no necesariamente en su borde• Pasillos perimetrales a las edificaciones de 0,75m y más • Predominan los jardines frontales de 3 a 5m.• Aceras con césped y árboles• Drenaje pluvial superficial y evacuación soterrada de residuales y cisternas soterradas.• Altura desigual de las edificaciones

Para la modelación del caso de un Huracán Cat. III en la escala Saffir-Simpson, se asume la trayectoria histórica más desfavorable de los eventos naturales, trayectoria sur-norte a la izquierda de la comunidad objeto de análisis.

Acompañado de lluvias intensas mayores de 150mm y que al coincidir con los meses más lluviosos encuentra un suelo saturado lo que lo hace más peligroso

Características del peligro ciclón tropical utilizado para la modelación

DerechaIzquierdaENE

S

IzquierdaAntes

Después

Durante

De la convención elaborada por especialistas de GREDES para la dirección de los vientos según trayectorias y utilizada en los estudios de GREDES.

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Medidas de prevención para reducir la vulnerabilidad a los efectos de los fuertes vientos

NOTA IMPORTANTE: Los efectos que provocan los vientos del huracán son regionales con dimensiones muy por arriba del territorio escogido para el estudio.

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SB

Primaria

COMUNIDAD ENTRE RÍOS

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ESCENARIO DE PELIGRO ZONA COMUNIDAD ENTRE RÍOS

La periferia resaltada sombreada en rojo tiene un tratamiento diferenciado de la zona centro para las direcciones de viento modeladas. La longitud total de la periferia afectada de la comunidad es de 2km

Dirección de los vientos

SSE - S

Policlínico

Consultorio

PSB

Escuelas

SSE-S

Durante

Después

AntesN

ESE-SE

NE-ENE

Dirección de los vientos

LeyendaCentro históricoNuevo desarrollo

0.6h 0.6hh ≥ 25m

Detalles de la trama urbana

Dirección de los vientosNE - ENE

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Del total de edificaciones que se afectan por el Huracán Modelado el 80% se encuentran en las manzanas de la periferia en las direcciones probables del viento y no se encuentran protegidas por la densidad de la trama urbana con su altura promedio regular no mayor de 10m.

El resto de las edificaciones afectadas están en el interior de la trama urbana, donde los efectos del viento son sobre los techos. Los efectos son solo sobre las fachadas cuando las direcciones del viento coinciden con los ejes de las calles provocando fuerzas de succión en fachadas.

Detalles de los efectos sobre la trama urbana con vientos del NE-ENE

efecto de succión sobre cubiertas

efecto de presión sobre fachadas

Manzanas interiores

Manzanas periferia

Dirección viento NE-ENE

Dirección viento ENE-E

Detalles de los efectos sobre la trama urbana con vientos del ENE-E

Del resultado de los estudios realizados a las edificaciones de la comunidad se obtienen los probables daños que por tipología y estado constructivo pueden causar las diferentes categorías de huracán. Las edificaciones expuestas a un probable daño total corresponden a las de Tipologías constructivas IV, V, y VI, el resto de las edificaciones con Tipologías constructivas III, II pueden sufrir daños parciales.

Considerando los efectos de las cargas de viento que se producen de acuerdo:• topografía del lugar• dirección de los vientos de acuerdo a la trayectoria del huracán• tipología y estructura de la trama urbana• ubicación de la edificación dentro de la trama urbana• tipología y estado constructivo de las edificaciones

Tipología TOTAL EDIFICACIONES TC I TC II TC III TC IV TC V TC VIEstado

ConstructivoEdificaciones

Afectadas B R M B R M B R M B R M B R M B R M B R M

241 456 854 132 19 5 45 156 78 36 189 177 22 76 445 6 11 123 1 4 25

Total # % 1.551 155 279 403 543 140 31

Edificaciones afectadas por

Cat CT

TT 148 10% 148 123 25

Cat I 164 11% 1 15 148 11 123 1 4 25

Cat II 615 40% 7 15 593 445 6 11 123 1 4 25

Cat III 868 56% 7 91 770 177 76 445 6 11 123 1 4 25

Cat IV 1.033 67% 44 193 796 39 26 15 63 177 22 76 445 6 11 123 1 4 25

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Tipología TOTAL POBLACIÓN TC I TC II TC III TC IV TC V TC VI

Estado Constructivo Población Afectada

B R M B R M B R M B R M B R M B R M B R M

965 1.823 3.416 527 74 19 179 625 312 145 758 709 87 304 1.781 22 45 493 5 17 102

Total Población # % 6.204 620 1.116 1.612 2.172 560 124

Población afectada

por Cat CT

TT 595 10% 0 0 595                             493 0 0 102

Cat I 662 11% 5 62 595                           45 493 5 17 102

Cat II 2.465 40% 27 62 2.376                       1.781 22 45 493 5 17 102

Cat III 3.478 56% 27 366 3.085                 709   304 1.781 22 45 493 5 17 102

Cat IV 4.137 67% 174 774 3.189         156 104 60 252 709 87 304 1.781 22 45 493 5 17 102

En la siguiente tabla se muestran los datos de la población afectada que por daño total o parcial es susceptible de ser evacuada y que requerirá de una vivienda temporal hasta que se restablezcan los daños

Las áreas de reserva que por planeamiento es necesario utilizar para asentamiento temporal de viviendas de emergencia o del tipo progresiva es de aproximadamente por cada vivienda unos 42m2 a 69m2 para un 80% aproximado que pueden sufrir un daño total y que suman 2,769 viviendas equivalen a un área de 116,298m2 a 191,061m2 o de 12ha a 19ha

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Severidad y Probabilidad de los Peligros por C.T.

VULNERABILIDADEdif. Afectadas

NivelCant. %

TT Baja Frecuente 148 10%

BajaCat I

Media Probable

164 11%

Cat II 615 40% Media

Cat IIIAlta Remoto

868 56%Muy Alta

Cat IV 1.033 67%

Vulnerabilidad del fondo edificado del peligro por ciclones tropicales

Los niveles de vulnerabilidad están referidos a la escala urbana y están relacionados con las manzanas perimetrales que se afectan por los efectos de los vientos no solo en las

cubiertas sino también en las fachadas

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PELIGROS POR C.T.

VULNERABILIDADBAJA

5% - 11%MEDIA

12% - 40%ALTA

41% - 50%MUY ALTA 50%

TT BAJO 148 Edif.10%      

Cat IMEDIO

164 Edif.11%  

 

 Cat II   615 Edif.40%

Cat IIIALTO    

 

868 Edif.56%

Cat IV  1,033 Edif.

67%Cat V MUY ALTO  

Matriz para la Evaluación del Riesgo de la Comunidad. (propuesta)

Riesgo BAJO (Aceptable)

Riesgo MEDIO (Reducible)

Riesgo ALTO (Reducible)

Riesgo MUY ALTO (Inaceptable)

Medidas para la Reducción del Riesgo

Evaluación del Riesgo del fondo edificado del peligro por ciclones tropicales

Los valores y rangos del riesgo dependen de las posibilidades económicas para la reconstrucción y la respuesta.

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LeyendaCentro históricoNuevo desarrollo

COMUNIDAD ENTRE RÍOS

Policlínico

Consultorio

P

SB

PSB

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COMUNIDAD ENTRE RÍOS

Análisis de las propuestas para el planeamiento urbano por los daños

por Huracán Cat III

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Medidas de prevención para reducir la vulnerabilidad a la

inundación por intensas lluvias

NOTA IMPORTANTE: LA LLUVIA A DIFERENCIA DEL HURACÁN TIENE EFECTOS PUNTUALES;

por tanto el análisis de la vulnerabilidad por las inundaciones ante intensas lluvias, (a diferencia de la vulnerabilidad por fuertes vientos que puede

hacerse por estadísticas generales del estado de las edificaciones en el territorio) SOLO SE CIRCUNSCRIBE A LAS MANZANAS DENTRO DE LOS

PLANOS DE INUNDACIÓN Y AQUELLAS QUE SE ENCUENTRAN EN ZONAS BAJAS y no a todo el territorio que abarca una división política

determinada

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REPARTO RESIDENCIAL

Área de análisis

Modelación de los efectos de la inundación por las intensas

lluvias

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Las manzanas sombreada en rojo es donde se agrupan las edificaciones con tipologías IV, V y VI

360m

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Del resultado de los estudios realizados a las edificaciones del Reparto según tipología y estado constructivo se pueden suponer los probables daños que pudieran sufrir las edificaciones ubicadas en los niveles de inundación 2 y 3.

En el primer nivel de inundación solo se afectan pequeñas áreas de cultivos de ciclo corto. Las edificaciones expuestas a un probable daño total corresponden a las de Tipologías constructivas IV, V, y VI, por los materiales de construcción empleados en paredes y cubiertas en el caso de los que los niveles de inundación que sobrepasan el puntal.

El resto de las edificaciones con tipologías de I, II y III puede considerarse que sufren afectaciones en sus elementos no estructurales y en su vulnerabilidad funcional

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Las afectaciones por efecto de la inundación dependen además de:

• topografía del lugar, pendientes, tipo de suelos• grado de saturación de los suelos• características de río• tipología y estructura de la trama urbana• ubicación de la edificación dentro de la trama urbana• tipología y estado constructivo de las edificaciones

Tipología TOTAL TC I TC II TC III TC IV TC V TC VI

Estado Constructivo Afectadas B R M B R M B R M B R M B R M B R M B R M

73 137 256 40 6 1 13 47 24 11 57 53 7 23 134 2 3 37 0 1 7

Total # % 466 47 84 121 163 42 9

Edificaciones afectadas por

inundación

Intensidad I 0 0% 0 0 0                                    

Intensidad II 117 25% 0 27 90               27 53           37      

Intensidad III 351 75% 20 76 255         18 24 11 30 53 7 23 134 2 3 37   2 7

Edificaciones afectadas por el efecto de la inundación

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En la siguiente tabla se muestran los datos de la población afectada por daño total o parcial o solo por estar su vivienda bajo agua con más de 1m debe ser evacuada y es susceptible de permanecer evacuada hasta tanto se restablezcan las condiciones mínimas de vida

Tipología TOTAL POBLACIÓN TC I TC II TC III TC IV TC V TC VI

Estado Constructivo Población Afectadas

B R M B R M B R M B R M B R M B R M B R M

291 548 1.025 160 23 6 54 188 94 44 227 213 26 91 535 7 13 148 1 5 30

Total Población # % 1.864 188 336 484 652 168 36

Población afectadas por

inundación

Intensidad I 0 0% 0 0 0                                    

Intensidad II 1.157 62% 258 438 461 160 23 6 54 188 94 44 227 213           148      

Intensidad III 1.864 100% 291 547 1.026 160 23 6 54 188 94 44 227 213 26 91 535 7 13 148   5 30

Como se puede apreciar la evacuación no solo se realiza a la población o actividades económicas en edificaciones de tipologías constructivas vulnerables, sino a toda la población o funciones económicas en edificios que por el nivel que toman las aguas, no deben permanecer en el lugar

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Vulnerabilidad del fondo edificado al peligro por inundación

Los niveles de vulnerabilidad están referidos a las manzanas que se afectan por los diferentes planos de inundación además de los materiales de construcción de las paredes y techos y el estado constructivo de los edificios comprendidos en las manzanas de esos planos de inundación.

Severidad y Frecuencia de los Peligros Inundación

VULNERABILIDADEdif. Afectadas

NivelCant. %

Intensidad I Baja 1 en 5 añosP: 20% 0 0% Baja

Intensidad II Media 1 en 10 añosP:10% 117 25% Media

Intensidad III Alta1 en 50 años o 100 años.

P: 2 a 1%351 75% Muy Alta

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Matriz para la Evaluación del Riesgo por inundación del Reparto Residencial

Riesgo BAJO (Aceptable)

Riesgo MEDIO (Reducible)

Riesgo ALTO (Reducible)

Riesgo MUY ALTO (Inaceptable)

Clasificación del Riesgo

Evaluación del Riesgo del fondo edificado al peligro de inundaciones

Los valores y rangos del riesgo dependen de las posibilidades económicas para la reconstrucción y la respuesta. Es decisión de los gobiernos locales con la consulta de los grupos de trabajo del territorio para la realización del estudio.

PELIGROS INUNDACIÓN

VULNERABILIDADBAJA MEDIA ALTA MUY ALTA

5% - 11% 12% - 40% 41% - 50% 50%

Intensidad I Baja      

Intensidad II Media 

117 Edif.25%

  

Intensidad III Alta   351 Edif.75%