Inventario de emergencias y desastres en el valle de aburrá. originados por fenómenos naturales y antropicos en el periodo 1880-2007

En los últimos años, los desastres de origen natural y antrópico han afectado un gran número de personas alrededor del mundo, en especial, las que habitan en aquellos países en vía de desarrollo localizados en el trópico, como Colombia. Por ésta y otras razones, se hace necesario construir detalladas bases de datos de desastres que evalúen los impactos humanos y económicos, de tal manera que se pueda desarrollar políticas para la prevención y evaluación del riesgo. Desde esta perspectiva, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá ha implementado una base de datos sobre desastres, utilizando el software DesInventar, el cual ha sido desarrollado por LA RED, Red de Estudios Sociales en Prevención de Desastres en América Latina. La metodología de DesInventar consiste en dos módulos. El modulo DesInventar permite la entrada de datos tanto espaciales como temporales, de acuerdo al tipo, causas y fuentes; y el modulo DesConsultar posibilita el acceso y consulta a la base de datos en términos de figuras, gráficos y mapas temáticos. Esta base de datos ha sido construida a partir de estudios anteriores realizados por la Universidad EAFIT, el Sistema Municipal para la Prevención y Atención de Desastre del municipio de Medellín, SIMPAD, y los trabajos de Hormaza (1991) y Saldarriaga (2002). El presente artículo se enfoca en la evaluación de los impactos humanos y económicos generados por los desastres de origen natural y antrópico en el Valle de Aburrá, territorio que ha sido afectado por una gran cantidad de eventos de magnitud media y moderada, principalmente. Durante el período 1880 a 2007 se registraron 6750 eventos, de los cuales las inundaciones corresponden al 42%, los movimientos en masa al 35% y los incendios forestales al 15%. Los desastres originados por la intervención antrópica son pequeños. Sin embargo, han aumentado en las últimas décadas. Las ciudades más pobladas son aquellas que presentan las mayores afectaciones: en su orden, Medellín con los 72% de los eventos y 2´223.660 habitantes, seguido por Itagüí con el 5,4% y 231.768 habitantes, Envigado con el 4,9% y 175.337 habitantes, y Bello con el 4,8% y 373.013 habitantes. La mayor parte de los eventos ocurren en los meses de mayo y octubre, evidenciando la estrecha relación con las condiciones de precipitación del Valle. Similar tendencia se observa en el número de eventos en relación con la precipitación media anual. Finalmente, aunque grandes esfuerzos se han realizado por parte de diferentes instituciones, el impacto económico generado por dichos desastres no se ha evaluado en detalle. Mayores acciones deberán ser emprendidas en esta dirección

SHIA_Landslide: developing a physically based model to predict shallow landslides triggered by rainfall in tropical environments

Abstract: Landslides are one of the main causes of human and economic losses worldwide. Therefore, landslide hazard assessment and the capacity to predict these phenomenon has been a topic of great interest within scientific community for implementation of early warning systems. Although, several models has been proposed to forecast shallow landslides triggered by rainfall, no model has yet incorporated geotechnical factors into a complete hydrologic model, one that simulates the storage and movement of rainwater through soil profile, providing multiple components that can be calibrated along with measurements of surface discharge and perched water table fluctuation. The present paper develops a conceptual and physically based model, named SHIA_Landslide, for shallow landslide prediction triggered by rainfall in tropical environments and complex terrains supported by geotechnical and hydrological aspects occurring over a basin wide scale. SHIA_Landslide is an original and significant contribution that offers a new perspective to analyses shallow landslide processes, incorporating a full and comprehensive distributed hydrological tank model that includes water storage in the soil, coupled with a geotechnical and classical analysis of infinite-slope stability under saturated conditions. SHIA_Landslide can be distinguished by: (i) the capacity to capture the surface topography and its effects concerning the overland flow and the concentration cells of subsurface flow; (ii) it uses DTM to establish the relationships among cells, geomorphologic parameters, slope angle, direction, etc., needed for the model; (iii) rainfall dataset can be incorporated with the spatial and temporal resolution preferred and available; (iv) continuous simulation for long periods of rainfall data (years) or event simulations for specific storms; (v) consider the effect of horizontal and vertical flow; (vi) is at a basin scale; (vii) includes a hydrologically complete water process that permits perched water table calibration. All these conditions of SHIA_Landslide make the model as an interesting tool to be implemented in early warning system, combined with realtime rainfall monitoring and dissemination of alerts and communication.Doctorad

Propuesta metodológica para la zonificación de la susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa en proyectos lineales: Caso de estudio Tramo 2, vía Medellín - Turbo

Aunque en la literatura existen diferentes métodos para la determinación de la susceptibilidad por movimientos de masas, pocos han considerado las particularidades de los proyectos lineales. En el presente trabajo se propone la combinación de métodos heurísticos, estadísticos y modelación física para evaluar y zonificar la susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa en proyectos lineales, teniendo en cuenta su escala regional y local. Para la zonificación regional se propone el método de Análisis Condicional, y para la zonificación local modelos con base física: el método de SHALSTAB para laderas en suelo, y el índice de TOBIA para laderas en roca. La validación de la metodología fue realizada utilizando la Curva de Éxito y el área bajo la curva (AUC). Los resultados arrojan un adecuado desempeño de los modelos implementados, y la obtención de valiosa información necesaria previa a la construcción del proyecto y operación, permitiendo definir sectores críticos.Although in the literature there are several methods for the determination landslide susceptibility, very few consider the particularities of linear projects. In the present work, it is proposed the combination of heuristic, statistical and physically based modeling methods to evaluate and mapping landslide susceptibility in linear projects, considering regional and local scales. For the regional zoning, the conditional analysis method using Unique Condition Unit (UCU) is proposed, and for local scale physical models: SHALSTAB for soil slopes and the TOBIA index for rock slopes. The validation of the methodology was performed by the area under the curve (AUC) method. The result indicates an adequate performance, and the obtaining of valuable information prior to the construction of the project, but also during the operation, allowing to define sectors of special attention considering the scale of the project

Propuesta metodológica para la zonificación de la susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa en proyectos lineales: Caso de estudio Tramo 2, vía Medellín - Turbo

Aunque en la literatura existen diferentes métodos para la determinación de la susceptibilidad por movimientos de masas, pocos han considerado las particularidades de los proyectos lineales. En el presente trabajo se propone la combinación de métodos heurísticos, estadísticos y modelación física para evaluar y zonificar la susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa en proyectos lineales, teniendo en cuenta su escala regional y local. Para la zonificación regional se propone el método de Análisis Condicional, y para la zonificación local modelos con base física: el método de SHALSTAB para laderas en suelo, y el índice de TOBIA para laderas en roca. La validación de la metodología fue realizada utilizando la Curva de Éxito y el área bajo la curva (AUC). Los resultados arrojan un adecuado desempeño de los modelos implementados, y la obtención de valiosa información necesaria previa a la construcción del proyecto y operación, permitiendo definir sectores críticos.Although in the literature there are several methods for the determination landslide susceptibility, very few consider the particularities of linear projects. In the present work, it is proposed the combination of heuristic, statistical and physically based modeling methods to evaluate and mapping landslide susceptibility in linear projects, considering regional and local scales. For the regional zoning, the conditional analysis method using Unique Condition Unit (UCU) is proposed, and for local scale physical models: SHALSTAB for soil slopes and the TOBIA index for rock slopes. The validation of the methodology was performed by the area under the curve (AUC) method. The result indicates an adequate performance, and the obtaining of valuable information prior to the construction of the project, but also during the operation, allowing to define sectors of special attention considering the scale of the project

Morphological characteristics of drainage networks related to landslide cluster in the Colombian Andean

Debris flows are a highly destructive and common phenomena in Colombia. A large percentage are triggered during seasonal rainfalls. And the Andean region is the most affected area, which exhibits a dynamic landscape made up of weak and highly weathered materials and affected by tectonic stress. As a result of this setting, sometimes many landslides are generated in clusters. Those hillslope landslides are the sediment source for the formation of debris flows. The main goal of this study is to know the state of the dynamics of 3 basins that have been affected by cluster landslides and their subsequent debris flows that have occurred in the northern region of the Colombian Andes using diverse morphometric indices. In general terms, the results show a transitory state into basins, with an evident migration along the margins of the network drainages due to unbalance state. This means more susceptible areas with greater geomorphodynamic activity

Patrones e índices de meteorización química de los depósitos de vertiente y rocas fuentes en el valle de aburrá

Los procesos de meteorización química en los depósitos de vertiente del valle de Aburrá y sus respectivas rocas fuentes han sido estudiados a través de análisis de fluorescencia y difracción de rayos X con el objeto de evaluar y cuantificar los perfiles de meteorización, su composición y mineralogía. El Índice Químico de Alteración (CIA), la Pérdida por Ignición (LOI) y el Índice Móvil (Imob) fueron utilizados para cuantificar el grado de meteorización de los depósitos de vertientes y la roca fuente. Los patrones de meteorización fueron analizados utilizando los diagramas A-CN-K y A-CNK-FM. Las vertientes del valle de Aburrá están caracterizadas por una larga e intensa historia de meteorización y movimientos de vertientes sucesivos. La meteorización química de sus materiales se caracteriza por el desarrollo de minerales de arcilla (caolinita, halloisita) y sesquióxidos de hierro y aluminio. Procesos de lateritización caracterizan las últimas fases de meteorización. Las concentraciones de CaO, Na2O y K2O se reducen considerablemente en los productos de la meteorización comparados con la roca parental, y por el contrario las concentraciones de Al2O3, Fe2O3, y MgO incrementan.  Los valores de CIA en las muestras de matriz de los depósitos independiente de sus respectivas rocas fuentes se encuentran alrededor de 100, en tanto que los valores en los bloques de los depósitos y en el saprolito tienen valores más bajos. Diferentes patrones de meteorización se observan en los diagramas A-CN-K para cada grupo litológico validando la correlación entre los depósitos de vertiente y la roca parental. Los índices de meteorización química presentan inconsistencia para algunas muestras fuertemente influenciadas por la presencia de sesquióxidos, presentando valores altos de LOI y bajos de CIA, y adicionalmente con patrones anómalos de enriquecimiento en el diagrama A-CNK.FM.  Los resultados obtenidos sugieren que las condiciones tropicales en el valle han dominado por un largo tiempo, permitiendo la formación de productos con altos índices de meteorización en las matrices de los depósitos independiente de su fuente. Las condiciones prolongadas de humedad y pluviosidad se considera que pueden ser las responsables de la meteorización y movilización de los grandes depósitos de vertiente que caracterizan el valle

Umbrales de lluvia como detonante de movimientos en masa en el piedemonte de la cordillera Central en los Andes colombianos

The Colombian Andes are characterized by its tropical climate and mountainous topography, where short duration and high intensity rainfall events are common. Rainfall often triggers hydrometeorological hazards caused by diverse concatenated processes. The analysis of historical rainfall records plays a key role for understanding landslide occurrence and its relationship with antecedent precipitation as triggering factor. This analysis was realized with satellite rainfall data with daily temporal resolution and 25 km2 as spatial resolution, with the purpose to find a rainfall pattern of the antecedent cumulative rainfall for 90 days using 100 landslides registered in the database of SIMMA and DesInventar. The results indicate that the role of rainfall as the main triggering factor in the foothills of the Llanos is controlled by the soil permeability. In fine soils, antecedent rainfall is fundamental, while for sandy soils it plays a secondary role. This relationship makes it possible to propose an Early Warning System (SAT) based on triggering rainfall and historical antecedent rain conditions.Los Andes colombianos se caracterizan por su clima tropical y topografía montañosa, donde los eventos de lluvia de corta duración y alta intensidad son comunes. Estas precipitaciones a menudo desencadenan amenazas de origen hidrometeorológico causados por procesos concatenados de naturaleza diversa. El análisis de registros históricos de precipitación se vuelve indispensable para entender la ocurrencia de movimientos en masa y su relación con la lluvia antecedente como factor detonante. Este análisis se realiza a partir de información satelital con resolución temporal diaria y espacial de 25 km2, con el fin de encontrar un patrón de la lluvia acumulada antecedente a 90 días a partir de la ocurrencia de cada uno de los 100 movimientos en masa registrados en las bases de datos del SIMMA y DesInventar. Los resultados señalan que el papel de la lluvia como principal factor detonante en el piedemonte llanero está controlado por la permeabilidad de los suelos que conforman las laderas. En suelos finos la lluvia antecedente es fundamental, mientras que, para suelos arenosos juega un papel secundario. Esta relación permite proponer un Sistema de Alerta Temprana (SAT) basado en la lluvia detonante y las condiciones de lluvia antecedente histórica

Metodología para la zonificación de la susceptibilidad por movimientos en masa en proyectos lineales

Landslides are characterized by their capacity to generate losses. In Colombia, a considerable percentage of those are associated with linear projects; between 2010-2011, 575 municipalities were affected by damage to the infrastructure of water supply network and sanitation. Considering this serious problem related to linear projects, the present work proposes the combination of heuristic, statistical and physical based methods to evaluate the susceptibility and hazard of landslides, under different scales of analysis. In addition to the construction of a critical unit map, using as the unit of analysis the Independent Morphodynamic Unit. The obtained model is validated using the success curves and the Area Under the Curve (AUC). The proposed methodology was implemented in the pipeline of the municipal aqueduct of the municipality of Fredonia in the Antioquia region. It was identified 6% of areas, both unstable and very high and high susceptibility; and 13% of areas corresponding to both cataclinal over dip and pure dip slope, as well as areas of very high and high susceptibility. The AUC for the conditional analysis and the criticality map showed a value of 0.81 and 0.73 indicating a very good fit and performance of the models.Los movimientos en masa se caracterizan por su capacidad de generar pérdidas. En Colombia, un considerable porcentaje de pérdidas está asociado a proyectos lineales; tan solo entre los años 2010-2011, 575 municipios fueron afectados por daños en la infraestructura de agua potable y saneamiento. Considerando la grave problemática de los proyectos lineales, el presente trabajo propone la combinación de métodos heurísticos, estadísticos y con base física para evaluar la susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa, bajo diferentes escalas de análisis. Además de la construcción del mapa de unidades de criticidad, utilizando como unidad de análisis la Unidad Morfodinámica Independiente. El modelo obtenido es validado utilizando las curvas de éxito y el área bajo la curva (AUC, por su sigla en inglés). La metodología propuesta se implementó en el trayecto de la tubería del acueducto municipal del municipio de Fredonia en el departamento de Antioquia. Se identificó un 6% de zonas tanto inestables como de muy alta y alta susceptibilidad; y un 13% de zonas correspondientes tanto a cataclinales de menor buzamiento a la ladera y de igual buzamiento a la pendiente, como zonas de muy alta y alta susceptibilidad. El AUC para el análisis condicional y el mapa de criticidad arrojó un valor de 0.81 y 0.73 señalando un muy buen ajuste y desempeño de los modelos

Mapa de riesgo químico y por transporte de sustancias peligrosas en el Valle de Aburrá

Las emergencias originadas por materiales peligrosos son frecuentes en el Valle de Aburrá. Sobre esta región se concentra el 60% de la población, el 90,4% de la industria y el 80% del PIB del departamento de Antioquia. Acorde con esto, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, autoridad ambiental urbana y entidad planificadora del desarrollo armónico de la región, elaboró el Mapa de Riesgo Químico y por Transporte de Sustancias Peligrosas, primer estudio de este tipo a nivel nacional. Esta herramienta está desarrollada de acuerdo con la metodología del rombo y un sistema de información geográfica que permite modelar y valorar los diferentes escenarios de amenaza y el modelamiento de las consecuencias sobre las personas, la infraestructura y el ambiente. En el presente artículo se exponen los resultados y conclusiones alcanzados con dicha herramienta, la cual permite prevenir y atender de una manera eficaz y eficiente la ocurrencia de este tipo de emergencias, no obstante que se hace necesario continuar con su actualización

Mapa de riesgo químico y por transporte de sustancias peligrosas en el Valle de Aburrá

Las emergencias originadas por materiales peligrosos son frecuentes en el Valle de Aburrá. Sobre esta región se concentra el 60% de la población, el 90,4% de la industria y el 80% del PIB del departamento de Antioquia. Acorde con esto, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, autoridad ambiental urbana y entidad planificadora del desarrollo armónico de la región, elaboró el Mapa de Riesgo Químico y por Transporte de Sustancias Peligrosas, primer estudio de este tipo a nivel nacional. Esta herramienta está desarrollada de acuerdo con la metodología del rombo y un sistema de información geográfica que permite modelar y valorar los diferentes escenarios de amenaza y el modelamiento de las consecuencias sobre las personas, la infraestructura y el ambiente. En el presente artículo se exponen los resultados y conclusiones alcanzados con dicha herramienta, la cual permite prevenir y atender de una manera eficaz y eficiente la ocurrencia de este tipo de emergencias, no obstante que se hace necesario continuar con su actualización