3. Estudio Riego y Vulnerabilidad

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO INDICE CARATULA……………………………………

Views 49 Downloads 9 File size 2MB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Recommend stories

Citation preview

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

INDICE

CARATULA…………………………………………………………………………………………..1 PLANO DE UBICACIÓN…………………………………………………………..……………….2 ÍNDICE……………………………………………………………………………………………….3 1.

2.

INTRODUCCION ............................................................................................................... 4 1.1.

UBICACIÓN ................................................................................................................ 5

1.2.

VIAS DE ACCESO ...................................................................................................... 6

1.3.

INFORMACION TOPOGRAFICA DISPONIBLE ........................................................ 6

CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL PROYECTO ......................................... 7 2.1.

CONSIDERACIONES GENERALES .................................................................................. 7

2.1.1.

Evaluación de la Amenaza ................................................................................ 10

2.1.2.

Análisis de la Vulnerabilidad ............................................................................. 11

2.1.3.

Estimación del Riesgo ....................................................................................... 12

2.2.

LA GESTIÓN DEL INTEGRAL DEL RIESGO ..................................................................... 13

2.2.1. La Gestión de Amenaza y Vulnerabilidades ......................................................... 13 2.2.2. Gestión de la Emergencia ..................................................................................... 14 2.2.3. La Gestión de la Rehabilitación y Reconstrucción ................................................ 15 2.3.

INUNDACIONES: CARACTERÍSTICAS DE LA AMENAZA.................................................... 16

2.4.

CLASIFICACIÓN DEL RIESGO DE UNA PRESA ................................................................ 17

2.4.1.

Sistema de clasificación de los riesgos aguas abajo ....................................... 17

2.4.2.

Poblaciones en riesgo ....................................................................................... 19

2.4.3.

Daños Materiales ............................................................................................... 21

2.4.4.

Daños Medio Ambientales ................................................................................ 22

2.4.5.

Desarrollos Actuales y Futuros ......................................................................... 23

2.5. 3.

LÍMITE DEL ESTUDIO HACIA AGUA ABAJO .................................................................... 23

DIAGNÓSTICO DE RIESGO Y VULNERABILIDAD. .................................................... 24 3.1.

PRESAS A CLASIFICAR .......................................................................................... 27

3.2.

CRITERIOS PARA LA DEFINICION DE CATEGORIAS.......................................... 28

3.3.

RIESGO DE DAÑO EN RELACION A DAÑO ESPERADO ..................................... 31

3.4.

CRITERIOS BASICOS DE VALORACION DE AFECCIONES ................................ 31

3.4.1. RIESGOS POTENCIALES PARA VIDAS HUMANAS. POBLACION EN RIESGO 31 3.4.1.1. Afecciones graves a núcleos urbanos........................................................... 31

1

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

3.4.1.2. Número reducido de viviendas ...................................................................... 32 3.4.1.3. Pérdida incidental de vidas humanas ............................................................ 32

4.

3.4.2.

SERVICIOS ESENCIALES ............................................................................... 32

3.4.3.

DAÑOS MATERIALES ...................................................................................... 33

3.4.4.

DAÑOS MEDIOAMBIENTALES ....................................................................... 33

3.4.5.

OTRAS AFECCIONES ...................................................................................... 34

CRITERIOS BASICOS PARA EL ANALISIS DE LAS ROTURAS POTENCIALES ... 35 4.1.

ROTURA VERSUS FUNCIONAMIENTO INCORRECTO ....................................... 35

4.2.

ESCENARIOS DE ROTURA .................................................................................... 35

4.2.1.

Rotura individual de presas ............................................................................... 35

4.2.2.

Rotura encadenada de presas (efecto dominó) ............................................... 36

4.3.

FORMA Y DIMENSIONES DE LA BRECHA. TIEMPOS DE ROTURA ................... 38

4.4. DATOS BASICOS PARA EL ESTUDIO DE LA PROPAGACION DE LA ONDA DE AVENIDA ............................................................................................................................. 39 4.4.1.

Características geométricas del cauce agua abajo .......................................... 39

4.4.2.

Rugosidad .......................................................................................................... 40

4.4.3.

Obstrucciones en el cauce y fenómenos locales.............................................. 40

4.5.

ESTIMACION DE RIESGOS AGUAS ABAJO .......................................................... 41

4.6.

TIEMPO DE PREAVISO ........................................................................................... 42

4.7.

CLASIFICACION DE LAS PRESAS ......................................................................... 42

4.7.1. 5.

PRESAS DE NUEVA CONSTRUCCION.......................................................... 42

METODOLOGÍA .............................................................................................................. 43 5.1.

INTRODUCCION ...................................................................................................... 43

5.2.

LIMITE DEL ESTUDIO HACIA AGUA ABAJO ......................................................... 43

5.3.

ORDEN DE ANALISIS POR TIPO DE DAÑO .......................................................... 44

5.4.

ESCENARIOS DE ROTURA. METODOLOGIA GENERAL..................................... 44

5.5. METODOS PARA EL ESTUDIO DE LA INUNDACION CONSECUENCIA DE LA ROTURA DE UNA PRESA .................................................................................................. 47

6.

5.5.1.

METODO COMPLETO (MODELOS HIDRAULICOS COMPLETOS).............. 47

5.5.2.

METODO SIMPLIFICADO DE MODELIZACIÓN ............................................. 48

5.5.3.

METODO SIMPLIFICADO DE LAS CURVAS ENVOLVENTES ...................... 49

5.5.4.

METODO MIXTO HIDROLOGICO-HIDRAULICO............................................ 57

TECTONICA Y SISMOTECTONICA ............................................................................... 58 6.1.

RASGOS SISMOTECTÓNICOS DE LA PARTE CENTRAL DEL PERÚ.................................... 58

6.2.

SISMO-TECTÓNICA REGIONAL ..................................................................................... 60

6.3.

LEYES DE ATENUACION SÍSMICA ........................................................................ 62

2

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

7.

8.

ESTUDIO SISMICO DETERMINÍSTICO......................................................................... 63 7.1.

GENERALIDADES ........................................................................................................ 63

7.2.

SISMO DE DISEÑO ....................................................................................................... 64

ESTUDIO SISMICO PROBABILISTICO ......................................................................... 65 8.1.

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 65

8.2.

FUNDAMENTOS DEL ANÁLISIS DEL PELIGRO SÍSMICO .................................................. 65

8.3.

EVALUACIÓN DE FUENTES SISMOGÉNICAS .................................................................. 68

8.4.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE RECURRENCIA ................................................................... 69

8.5.

DETERMINACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO ...................................................................... 70

8.5.1.

Sismo de Diseño ............................................................................................... 70

8.5.2.

Sismo Extremo .................................................................................................. 71

9. ANÁLISIS DEL RIESGO DE DESASTRES EN EL SISTEMA NACIONAL DE INVERSIÓN PÚBLICA ............................................................................................................ 72 9.1.

EL ADR EN LOS MÓDULOS DE UN PIP EN EL MARCO DEL SNIP .................................... 72

9.2.

MÓDULO 2: IDENTIFICACIÓN ................................................................................ 75

a.

Diagnóstico de la situación actual ............................................................................ 75

a.1. Análisis de peligros en la zona y población afectada............................................... 75 a.2. Características específicas de los peligros .............................................................. 78 9.3.

MÓDULO 3: FORMULACIÓN................................................................................... 80

a. Determinación de las condiciones de vulnerabilidad por exposición, fragilidad y resiliencia.......................................................................................................................... 80 b. Identificación del Grado de Vulnerabilidad por factores de exposición, fragilidad y resiliencia.......................................................................................................................... 83 c.

Escala de nivel de riesgo, considerando nivel de peligros y vulnerabilidad ............ 84

d. Definición de nuevas alternativas de solución al problema por la incorporación del AdR al proyecto ................................................................................................................ 84 9.4.

BOCATOMA Y CANALES DE RIEGO ................................................................................ 86

9.5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ...................................................................... 88

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 91 ANEXOS .................................................................................................................................. 92

3

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

RIESGO Y VULNERABILIDAD 1. INTRODUCCION Los fenómenos naturales, cuantificados como riesgo, o inducidos por el hombre representan una amenaza y pueden alcanzar escalas de desastre (vulnerabilidad) cuando produce daños y/o pérdidas, un desastre, sísmico, inundación, incendio, fallas, deslizamientos, etc. no es un proceso puramente natural, sino que es un evento natural o inducido por las actividades humanas, en el caso presente de la construcción de la presa, la probabilidad de ocurrencia de un desastre (riesgo) puede ser clasificada como baja, media o alta, se debe conocer el grado de respuesta ante el mismo (análisis de vulnerabilidad), y para cada una de ellas deben existir dispositivos que aumenten esta capacidad de respuesta (medidas de mitigación). Estas medidas de mitigación pueden ser estructurales, las cuales dan protección ante un peligro. Los desastres en presas (o estructuras hidráulicas similares) pueden ser de origen natural, antrópicos o inducidas por alteraciones al estado natural, cada uno de éstos tiene efectos sobre la infraestructura, los cuales deben ser clasificados según su origen y evaluados los daños, para diseñar medidas de mitigación que sean económicamente factibles. Un riesgo natural se puede definir como la probabilidad de que un territorio y la sociedad que habita en él, se vean afectados por episodios naturales de rango extraordinario (en resumen, riesgo = peligrosidad x vulnerabilidad x exposición). Por el contrario, los riesgos antrópicos son riesgos provocados por la acción del ser humano sobre la naturaleza1, como la contaminación ocasionada en el agua, aire, suelo, sobreexplotación de recursos, deforestación, incendios, entre otros. La peligrosidad es conocida como el azar y hace referencia a la probabilidad de que un determinado fenómeno natural, de una cierta extensión, intensidad y duración, con consecuencias negativas, se produzca. El análisis de periodos de retorno o la

1

Para el siguiente proyecto se considera un riesgo antrópico, que el PELT. Desarrolla la alteración de la naturaleza, para mejorar la calidad de vida de los lugareños en lo que corresponde al riego.

4

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

representación de mapas de frecuencia es objeto de este estudio, preliminar para la elaboración del perfil técnico. La vulnerabilidad hace referencia al impacto del fenómeno sobre la sociedad, y es precisamente el incremento de la vulnerabilidad el que ha llevado a un mayor aumento de los riesgos naturales. La vulnerabilidad abarca desde el uso del territorio hasta las estructuras civiles, y depende fuertemente de la respuesta de la población frente al riesgo. La estrategia para incorporar el Análisis de riesgo en el Sistema nacional de inversión Pública parte del reconocimiento de que los cambios que se han producido en la concepción sobre los desastres, evidencia que el proceso de desarrollo está generando factores de vulnerabilidad que incrementan los riesgos (SNIP, 2007). Una de las mayores dificultades para abordar la gestión del riesgo ha sido que el enfoque ha tendido a incidir en el detonante de los desastres: el peligro o amenaza en lugar de dirigirse a las causas o condicionantes del riesgo, principalmente aquellas condiciones de vulnerabilidad global, asociadas al riesgo cotidiano que enfrentan las poblaciones de los países en desarrollo. Las causas de fondo que dan origen a la vulnerabilidad son procesos económicos, demográficos y políticos, que afectan la asignación y distribución de recursos entre diferentes grupos de personas. En este contexto la mayoría de la población pobre tiene acceso a medios de vida menos seguros y fuertes posibilidades de generar mayores niveles de vulnerabilidad. El presente estudio preliminar, de riesgo y vulnerabilidad, para la construcción de la presa hace parte de los estudios del perfil técnico. 1.1.

UBICACIÓN El Área de los trabajos de Levantamiento topográfico de la zona de captación y el área de riego para el PIP “Creación del Sistema de Riego Viluyo Prov. Puno, Región Puno”. Ejecutado en el rio Catura, se ubica específicamente en el Distrito de Laraqueri. Políticamente está ubicado en: 

Distritos

: Laraqueri.



Provincias

: Puno.



Departamento

: Puno.

5

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Geográficamente la zona del Proyecto tiene un centro definido por las siguientes coordenadas geográficas: 16° 05’ 19.00” de latitud Sur y 69° 58’ 12.00” de longitud Oeste. Y está enmarcado dentro de las siguientes coordenadas UTM del sistema WGS 84: NORTE = ESTE

=

8’223,000.000 y 8’217,000.000 391,000.000 y

401,000.000

Altimétricamente está entre las altitudes de 3,888.00 m.s.n.m. y 3,935.00 m.s.n.m. VIAS DE ACCESO

1.2.

El ámbito del Proyecto, se comunica principalmente con las ciudades de Puno, y el distrito de Laraqueri, Este Distrito se pueden comunicar a través de las carreteras existentes con los centros económicos más importantes de la región como son la ciudad de Puno y Moquegua en los siguientes cuadros podemos detallar las distancias y puntos que se tienen que pasar para acceder a la zona del Proyecto. Además existen diferentes trochas carrosables que unen a diferentes comunidades que también son usados para llegar a diferentes puntos del Proyecto o Sistema de Riego. Nº 1 2 3

1.3.

De Puno Desvio Viluyo Viluyo

A Desvio Viluyo Viluyo Angostura TOTAL

Distancia 27 5 10 42

Tipo Carretera Carret. Asfalt. Carret. Afirmad. Trocha Carros.

INFORMACION TOPOGRAFICA DISPONIBLE Para la ejecución del presente estudios, la zona de captación y el área de riego para el PIP “Creación del Sistema de Riego Viluyo Laraqueri Prov. Puno, Región Puno”. Ejecutado en la zona del Distrito de Laraqueri, en los sectores de Viluyo y Angostura, no se contó con información de la Dirección De Estudios del Proyecto Especial Binacional Lago Titicaca:

6

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

2. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL PROYECTO

2.1.

Consideraciones Generales

Desastre "evento identificable en el tiempo y el espacio, en el cual una comunidad ve afectado su funcionamiento normal, con pérdidas de vidas y daños de magnitud en sus propiedades y servicios, que impiden el cumplimiento de las actividades esenciales y normales de la sociedad (rural y urbano)." (UNDRO, 1979) Esta situación significa la desorganización de los patrones normales de vida, genera adversidad, desamparo y sufrimiento en las personas, efectos sobre la estructura socioeconómica de una región o un país y la modificación del medio ambiente; lo anterior determina la necesidad de asistencia y de intervención inmediata (Alvarez Gil, 1998). Los desastres pueden ser originados por un fenómeno natural, provocados por el hombre o ser consecuencia de una falla de carácter técnico en sistemas industriales o bélicos. Los desastres de origen antrópico pueden ser originados intencionalmente por el hombre o por una falla de carácter técnico, la cual puede desencadenar una serie de fallas en serie causando un desastre de gran magnitud. Los efectos que puede causar un desastre varían dependiendo de las características propias de los elementos expuestos y de la naturaleza del evento mismo. En general pueden considerarse como elementos bajo riesgo la población, el medio ambiente y la estructura física representada por la vivienda, la industria, el comercio y los servicios públicos. Los efectos pueden clasificarse en pérdidas directas e indirectas. Las pérdidas directas están relacionadas con el daño físico, expresado en víctimas, en daños en la infraestructura de servicios públicos, en las edificaciones, el espacio urbano, la industria, el comercio y el deterioro del medio ambiente, es decir, la alteración física del hábitat. Las pérdidas indirectas generalmente pueden subdividirse en efectos sociales tales como la interrupción del transporte, de los servicios públicos, de los medios de información y la desfavorable imagen que puede tomar una región con respecto a otras; y en efectos económicos que representan la alteración del comercio y la

7

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

industria como consecuencia de la baja en la producción, la desmotivación de la inversión y la generación de gastos de rehabilitación y reconstrucción. Con el objetivo de lograr la evaluación del riesgo, la UNDRO en conjunto con la UNESCO propuso una unificación de las definiciones relativas a este tema que ha sido ampliamente aceptada en los últimos años (UNDRO, 1979). 

AMENAZA O PELIGRO (HAZARD - H), definida como la probabilidad de ocurrencia de un evento potencialmente desastroso durante cierto período de tiempo en un sitio dado.



VULNERABILIDAD (V), como el grado de pérdida de un elemento o grupo de elementos

bajo riesgo resultado de la probable ocurrencia de un evento

desastroso, expresada en una escala desde 0, o sin daño, a 1 o pérdida total. 

RIESGO ESPECÍFICO (SPECIFIC RISK -Rs), como el grado de pérdidas esperadas debido a la ocurrencia de un evento particular y como una función de la Amenaza y la Vulnerabilidad.



ELEMENTOS BAJO RIESGO (E), como la población, las edificaciones y obras civiles, las actividades económicas, los servicios públicos, las utilidades y la infraestructura expuesta en un área determinada.



RIESGO TOTAL (TOTAL RISK - Rt), como el número de pérdidas humanas, heridos, daños a las propiedades y efectos sobre la actividad económica debido a la ocurrencia de evento desastroso, es decir el producto del Riesgo Específico (Rs) y los elementos bajo riesgo (E).

En otras palabras la evaluación del riesgo puede llevarse a cabo mediante la siguiente formulación general: 𝑅𝑡 = (𝐸)(𝑅𝑠) = (𝐸)(𝐻 . 𝑉)……………………………………1 De una manera más exacta, entonces, pueden distinguirse dos conceptos que en ocasiones han sido equivocadamente considerados como sinónimos pero que son definitivamente diferentes tanto desde el punto de vista cualitativo como cuantitativo: Amenaza o Peligro, o factor de riesgo externo de un sujeto o sistema, representado por un peligro latente asociado con un fenómeno físico de origen natural o antrópico que puede presentarse en un sitio específico y en un tiempo determinado produciendo efectos adversos en las personas, los bienes y el medio ambiente, matemáticamente expresado como la probabilidad de exceder un nivel de ocurrencia de un evento con una cierta intensidad en un cierto sitio y en cierto período de tiempo.

8

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Riesgo, o daño, destrucción o pérdida esperada obtenida de la convolución de la probabilidad de ocurrencia de eventos peligrosos y de la vulnerabilidad de los elementos

expuestos a tales amenazas, matemáticamente expresado como la

probabilidad de exceder un nivel de consecuencias económicas y sociales en un cierto sitio y en un cierto período de tiempo (Spence,1990). Vulnerabilidad puede entenderse, entonces, como la predisposición intrínseca de un sujeto o elemento a sufrir daño debido a posibles acciones externas, y por lo tanto su evaluación contribuye en forma fundamental al conocimiento del riesgo mediante interacciones del elemento susceptible con el ambiente peligroso. El tema de la evaluación de los riesgos y la prevención de desastres ha sido tratado relativamente desde hace pocos años a nivel internacional. Su conceptualización y análisis sistemático prácticamente lo iniciaron los especialistas de las ciencias naturales y el énfasis se dirigió hacia el conocimiento de las "amenazas" por el sesgo investigativo y académico de quienes generaron las primeras reflexiones sobre el tema (Marsal & Resendiz, 1983). Si lo que se pretende es la estimación del riesgo, indudablemente el estudio y la evaluación de la amenaza es un paso de fundamental importancia; sin embargo, para lograr dicho propósito es igualmente importante el estudio y el análisis de la vulnerabilidad. Por esta razón, varios especialistas, posteriormente, empezaron a impulsar la necesidad de estudiar la "vulnerabilidad física", la cual básicamente fue relacionada con el grado de exposición y la fragilidad o capacidad de los elementos expuestos a la acción de los fenómenos. Este último aspecto permitió ampliar el trabajo a un ámbito multidisciplinario debido a la necesidad de involucrar arquitectos,

a

otros

profesionales

tales

como

ingenieros,

economistas y planificadores, quienes paulatinamente han encontrado

de especial importancia la consideración de la amenaza y la vulnerabilidad como variables fundamentales para la planificación física y las normas de construcción de vivienda e infraestructura. No obstante lo anterior, el enfoque es todavía muy "tecnocrático" porque sigue siendo altamente dirigido hacia el detonante del desastre: la amenaza, y no hacia a las condiciones que favorecen la ocurrencia de la crisis, que no son exclusivamente las condiciones de vulnerabilidad física sino las de "vulnerabilidad social". En los países en desarrollo la vulnerabilidad social es, en la mayoría de los casos, la causa de las condiciones de vulnerabilidad técnica.

9

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Sólo en los últimos años especialistas de las ciencias sociales se han interesado por estudiar "vulnerabilidad social" que, en la mayoría de los casos, son la principal causa de las condiciones de vulnerabilidad técnica. A diferencia de la amenaza que actúa como detonante, la vulnerabilidad social es una condición que permanece en forma continua en el tiempo y está íntimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Marengo, 1994) La lectura acerca de la vulnerabilidad y el riesgo de los geofísicos, hidrólogos, ingenieros, planificadores, etc. puede llegar a ser muy diferente de la lectura que tienen las personas y las comunidades expuestas. Por esta razón es necesario profundizar, también, el conocimiento acerca de la percepción individual y colectiva del riesgo e investigar las características culturales, de desarrollo y de organización de las sociedades que favorecen o impiden la prevención y la mitigación; aspectos de fundamental importancia para poder encontrar medios eficientes y efectivos que logren reducir el impacto de los desastres en el mundo. 2.1.1. Evaluación de la Amenaza

Como se definió con anterioridad, la amenaza está relacionada con el peligro que significa la posible ocurrencia de un fenómeno físico de origen natural, de origen tecnológico o provocado por el hombre que puede manifestarse en un sitio y durante un tiempo de exposición prefijado. Técnicamente, se expresa como la probabilidad de exceder un nivel de ocurrencia de un evento con un nivel de severidad, en un sitio específico y durante un período de tiempo. Debido a la complejidad de los sistemas físicos en los cuales un gran número de variables puede condicionar el proceso, la evaluación de la amenaza, en la mayoría de los casos, se realiza combinando el análisis probabilístico con el análisis del comportamiento físico de la fuente generadora, utilizando información de eventos que han ocurrido en el pasado y modelando con algún grado de aproximación los sistemas físicos involucrados. El valor de la amenaza obtenido de esta manera permite tomar decisiones tendientes a reducir la vulnerabilidad a un evento de esa magnitud. Es importante diferenciar la amenaza, del evento que la caracteriza, puesto que la amenaza significa la potencialidad de la ocurrencia de un evento con cierto grado de

10

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

severidad, mientras que el evento en sí mismo representa al fenómeno en términos de sus características, su dimensión y ubicación geográfica. Igualmente, es importante diferenciar entre un "evento posible" y un "evento probable", puesto que el primero se refiere a un fenómeno que puede suceder, mientras que el segundo se refiere a un fenómeno esperado debido a que existen razones o argumentos técnico-científicos para creer que ocurrirá o se verificará en un tiempo determinado. Estos conceptos están íntimamente relacionados con calificativos como "máximo posible" y "máximo probable" cuya diferenciación es básicamente la misma. En resumen, evaluar la amenaza es "pronosticar" la ocurrencia de un fenómeno con base en el estudio de su mecanismo generador, el monitoreo del sistema perturbador y el registro de eventos en el tiempo. 2.1.2. Análisis de la Vulnerabilidad

Tal como se definió con anterioridad, la vulnerabilidad corresponde a la predisposición o susceptibilidad que tiene un elemento a ser afectado o a sufrir una pérdida. En consecuencia, la diferencia de vulnerabilidad de los elementos determina el carácter selectivo de la severidad de los efectos de un evento externo sobre los mismos. La vulnerabilidad, en términos generales, puede clasificarse como de carácter técnico y de carácter social, siendo la primera más factible de cuantificar en términos físicos y funcionales, como por ejemplo, en pérdidas potenciales referidas a los daños o la interrupción de los servicios, a diferencia de la segunda que prácticamente sólo puede valorarse cualitativamente y en forma relativa, debido a que está relacionada con aspectos económicos, educativos, culturales, ideológicos, etc. En consecuencia, un análisis de vulnerabilidad es un proceso mediante el cual se determina el nivel de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de elementos ante una amenaza específica, contribuyendo al conocimiento del riesgo a través de interacciones de dichos elementos con el ambiente peligroso. Los elementos bajo riesgo son el contexto social y material representado por las personas y por los recursos y servicios que pueden ser afectados por la ocurrencia de un evento, es decir, las actividades humanas, los sistemas realizados por el hombre tales como edificaciones, líneas vitales o infraestructura, centros de producción, utilidades, servicios y la gente que los utiliza.

11

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Este tipo de evaluaciones deben ser realizadas por entidades o profesionales de diversas disciplinas. Estudios acerca de la

vulnerabilidad física y funcional, por

ejemplo, deben ser realizados por ingenieros, arquitectos y planificadores, y evaluaciones

de la vulnerabilidad social deben ser desarrolladas en forma

multidisciplinaria por parte de economistas, sociólogos, médicos, socorristas y planificadores, entre otros. 2.1.3. Estimación del Riesgo

El riesgo, como ya se mencionó, se obtiene de relacionar la amenaza, o probabilidad de ocurrencia de un fenómeno de una intensidad específica, con la vulnerabilidad de los elementos expuestos. Desde el punto de vista físico, el "riesgo específico" es la pérdida esperada en un período de tiempo, que puede ser expresada como una proporción del valor o costo de reemplazo de los elementos bajo riesgo. Usualmente, el riesgo específico representa pérdida de vidas, heridos y pérdidas de inversiones de capital. Ahora bien, debido a la dificultad que significa estimar el "riesgo total", o sea la cuantificación acumulativa del riesgo específico de cada uno de los elementos expuestos y para cada una de las amenazas, en general se acepta referirse al riesgo haciendo referencia a un riesgo específico representativo para la región, como por ejemplo: el riesgo por inundación para las cosechas, el riesgo sísmico de las edificaciones, el riesgo de las líneas vitales por deslizamientos, etc. Adicionalmente, es común que el riesgo sea estimado solamente en términos físicos, dado que la vulnerabilidad social es difícil de evaluar en términos cuantitativos, no con esto queriendo decir que no sea posible estimar, para estos casos, en forma relativa o mediante indicadores "riesgos relativos", que igualmente permiten tomar decisiones y definir prioridades de prevención y mitigación. Por otra parte, una vez evaluado el riesgo y teniendo en cuenta que no es posible reducirlo a cero, para efectos de la planificación y el diseño de obras de infraestructura y de protección es necesario definir un nivel de "riesgo aceptable", o sea un valor admisible de probabilidad de consecuencias sociales y económicas que, a juicio de las autoridades que regulan este tipo de decisiones, se considera lo suficientemente bajo para permitir su uso en la planificación física, la formulación de requerimientos de calidad de los elementos expuestos o para fijar políticas socioeconómicas afines.

12

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

En resumen, para evaluar el riesgo deben seguirse tres pasos: la evaluación de la amenaza o peligro; el análisis de la vulnerabilidad y la estimación del riesgo como resultado de relacionar los dos parámetros anteriores. Cambios en uno o más de estos parámetros modifican el riesgo en sí mismo. 2.2.

La Gestión del Integral del Riesgo

La Gestión del Riesgo de Desastre definida de forma genérica, se refiere a un proceso social complejo cuyo fin último es la reducción o la previsión y control permanente del riesgo de desastre en la sociedad, en consonancia con, e integrada al logro de pautas de desarrollo humano, económico, ambiental y territorial, sostenibles (Curiel, 1966). Admite, en principio, distintos niveles de coordinación e intervención que van desde lo global, integral, lo sectorial y lo macro-territorial hasta lo local, lo comunitario y lo familiar. Con la noción de la gestión del riesgo nos referimos esencialmente a un proceso de naturaleza permanente, cuyo objetivo concreto es la reducción y control de los factores del riesgo. Un enfoque integrado de manejo de riesgo proporciona medidas para prevenir que un peligro se convierta en un desastre natural. Consiste de acciones sistemáticas en un ciclo continuo de prevención, preparación, intervención y recuperación De manera genérica podemos considerar la gestión de Riesgo de desastre como compuesta por tres fases: -

La Gestión de Amenaza y Vulnerabilidad (Etapa de Prevención)

-

La Gestión de la Emergencia (Etapa de Preparación e Intervención).

-

La Gestión de la Rehabilitación y Reconstrucción (Etapa de Recuperación)

2.2.1. La Gestión de Amenaza y Vulnerabilidades La protección contra desastres se puede lograr removiendo las causas de la amenaza, (reducción de la amenaza) o reduciendo los efectos de la amenaza si esta ocurre (reduciendo la vulnerabilidad de los elementos en riesgo). En la mayoría de los diferentes tipos de desastres naturales, es imposible prevenir que ocurran. El enfoque de las políticas de mitigación contra estas amenazas se centra

13

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

principalmente en reducir la vulnerabilidad de los elementos que tienen más probabilidad de ser afectados. Algunas amenazas naturales pueden predecirse en el corto, mediano o largo plazo mediante sistemas de pronóstico, monitoreo o el registro de eventos en tiempo real. Los elementos disponibles para la mitigación de desastres se podrían clasificar de la siguiente manera: 

Medida estructurales: que son las medidas generadas por obras de Ingeniería y construcción



Medidas no estructurales: que actúan sobre la planificación física, económica, administrativa e institucional y social.

2.2.2. Gestión de la Emergencia En esta etapa se prevé cómo enfrentar de la mejor manera el impacto de los desastres y sus efectos; abarca también la ejecución de aquellas acciones necesarias para una respuesta oportuna, como la atención de los afectados, la evacuación y la reducción de las pérdidas en las propiedades. Contempla tres componentes: 

Preparación. Es el conjunto de medidas y acciones encaminadas a reducir al mínimo la pérdida de vidas humanas y otros daños. Comprende actividades tales como la elaboración de planes para la búsqueda, el rescate, el socorro y la asistencia de las víctimas, así como el desarrollo de planes de contingencias o de procedimientos según la naturaleza del riesgo y su grado de afectación.



Alerta. Es el estado generado por la declaración formal de la presentación cercana o inminente de un desastre. No sólo se divulga la proximidad del desastre, sino que se determinan las acciones que deben realizar tanto las instituciones como la población.



Respuesta. Comprende las acciones llevadas a cabo ante un evento adverso y que tienen por objeto salvar vidas, reducir el sufrimiento humano y disminuir las pérdidas en la propiedad. Algunos ejemplos de actividades típicas de esta etapa son la búsqueda y el rescate de personas afectadas, la asistencia médica, la evaluación de los daños, el alojamiento temporal y el suministro de ropa y alimentos.

14

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

2.2.3. La Gestión de la Rehabilitación y Reconstrucción En

esta

etapa

se

instauran

las

medidas

que

inician

el

proceso

de

restablecimiento de las condiciones de vida normales de una comunidad afectada por un desastre. Abarca dos grandes aspectos: el primero tiende a restablecer en un corto plazo y en forma transitoria los servicios básicos indispensables y, el segundo se orienta hacia una solución permanente y a largo plazo, con la cual se busca restituir las condiciones de vida normales de la comunidad afectada. En esta etapa se identifican claramente dos componentes: 

Rehabilitación. Comprende el período de transición que se inicia al final de la respuesta, en el que se restablecen, a corto plazo, los servicios básicos indispensables.



Reconstrucción. Es el proceso mediante el cual se repara la infraestructura, se restaura el sistema de producción y se recupera el patrón de vida de los pobladores.



La fase de recuperación es una oportunidad para superar el nivel de desarrollo previo al desastre con la incorporación y la adopción de medidas de prevención y mitigación.

Es importante entender que aunque las capacidades de planeación, herramientas tecnológicas y métodos pueden ser adecuados, la capacidad de instrumentar estos planes se puede ver afectada por consideraciones políticas y, por lo tanto, ser casi inexistente. Las ganancias políticas a corto plazo frecuentemente se obtienen a expensas de obstaculizar el manejo de riesgos a largo plazo (el síndrome de “si no está en mi periodo, entonces no es mi problema”). Los funcionarios públicos son juzgados por el público que, impulsado por ganancias a corto plazo debido a la falta de conocimiento del riesgo, vulnerabilidad o exposición, puede exigir acciones que quizá no estén en el interés de toda la sociedad a largo plazo. La eficacia del ciclo de manejo de riesgos, en la reducción de riesgos y daños, depende de la voluntad política para aplicar los principios de manejo de riesgos en la planeación del desarrollo, la existencia de responsabilidades institucionales bien definidas y un proceso democrático de consulta y control social con gobernabilidad eficaz. En resumen el movimiento más importante va más allá de la respuesta al desastre, la reacción, la prevención y la mitigación.

15

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

2.3.

Inundaciones: Características de la Amenaza

Las inundaciones se presentan como resultado de lluvia excesiva o del crecimiento anormal del nivel del mar, así como por la rotura de presas y diques. Cada vez es más frecuente observar inundaciones ocasionadas por la intervención del hombre, como consecuencia de la degradación del medio ambiente, la deforestación y el inadecuado uso de la tierra. Por otra parte, existen inundaciones propias de las condiciones de las cuencas debido a su geomorfología, climatología, etc. La magnitud de los efectos que podemos encontrar producidos por las inundaciones está relacionada con el nivel que alcanzan las aguas, su velocidad y el área geográfica que cubre. Otros factores de importancia son la calidad del diseño de las obras y la calidad del terreno donde éstas se ubican. Los daños que habitualmente originan las inundaciones son: •

Afectación de viviendas situadas en las proximidades del cauce de los ríos.



Inundaciones de áreas, que pueden llegar a ser ciudades o poblaciones completas, construidas en zonas de baja pendiente, con la alteración de la actividad económica y de servicios.



Zonas anegadas, con baja pendiente, en las que normalmente se prolonga la situación al generarse áreas propicias para vectores transmisores de enfermedades.



Destrucción total o parcial de captaciones localizadas en ríos y quebradas.



Daños en estaciones de bombeo cercanas a cauces.



Azolve y colmatación de componentes por arrastre de sedimentos.



Rotura de tuberías expuestas en pasos de ríos y quebradas.



Contaminación del agua en las cuencas.



Suspensión de energía eléctrica, corte de caminos y comunicaciones.

Como se describió anteriormente, uno de los pasos del análisis de vulnerabilidad consiste en identificar y evaluar las amenazas que inciden sobre el área donde se realiza la evaluación, para lo que es necesario hacer un estudio de los registros históricos de la región y realizar informes sobre los daños que ha sufrido cada sistema.

16

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

2.4.

Clasificación del Riesgo de una Presa

Se define al riesgo de una presa como “la potencial pérdida de vida o daños a la propiedad aguas abajo de un embalse por la creciente generada en la presa o aguas liberadas debido a una falla parcial o completa de una presa” (Reséndiz, Rosenblueth, & Mendoza, 1978) La clasificación de los riesgos aguas abajo no corresponde a la condición de la presa o las respectivas obras, ni tampoco al rendimiento u operación de la presa. Si no, que es descriptivo de la configuración en áreas aguas abajo de la presa y es un índice de la magnitud relativa de consecuencias potenciales a vidas humanas y el desarrollo de una falla particular de la presa. Es de hacer notar que en este tipo de análisis, el riesgo sobre las personas y los bienes ubicados aguas arriba de la presa no son considerados en la clasificación del riesgo de la presa. En general, en la clasificación de los riesgos aguas abajo se incluyen:  Un indicador razonable y conciso de la magnitud relativa de las consecuencias aguas abajo de una falla dada de presa.  Una herramienta de gestión para asignar tiempo y priorizar el programa de actividades

de seguridad de presas para: Inspecciones de construcción;

Inspecciones periódicas; y cumplimiento y ejecución. 2.4.1. Sistema de clasificación de los riesgos aguas abajo

La clasificación del Riesgo Potencial de una presa, se utiliza como un índice para establecer algún criterio ingenieril para el diseño, construcción, monitoreo y diseño de plan de emergencia de una presa. En los sistemas de clasificación el elemento esencial es el relativo a la población y a las vidas humanas con riesgo potencial de afección por la hipotética rotura de la presa. El sistema de clasificación de los riesgos aguas abajo adoptado en el estado de Washington es mostrado en la tabla siguiente. Es similar a los sistemas en uso normal en otros programas de seguridad de presas norteamericanos y tiene similitudes al sistema de clasificación de riesgos descrito en el reporte (Reséndiz et al., 1978) En la determinación de la clasificación de los riegos aguas abajo de un proyecto dado, se deberán evaluar fallas de presa hipotéticas para dos condiciones de embalse –

17

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

nivel normal de embalse, y elevación de máximo almacenamiento durante condiciones de crecida. La condición que al fallar la presa tenga consecuencias más severas deberá ser usada para determinar la clasificación. En muchos casos, la falla a elevación máxima de almacenamiento producirá las consecuencias más grandes. Sin embargo, Si existen situaciones, tales como uso temporario o áreas recreacionales ubicadas aguas abajo de las presas, la falla en un día soleado en condiciones normales del embalse podría presentar las consecuencias más severas. TABLA 1 – Clasificación de Riesgo Aguas Abajo (Department of Ecology – Washington State, 2007) Riesgo Potencial Aguas Abajo

Clasificación de Riesgo Aguas Abajo

Columna A Población en Riesgo

Bajo

3

0

Significativo

2

1a6

Alto

1C

7 a 30

Alto

1B

31 a 300

Alto

1A

Más de 300

Columna B Pérdida Económica Descripción Genérica

Columna C Daños Ambientales

Mínima. Sin estructuras habitadas. Desarrollo agrícola limitado Apreciable 1 o 2 estructuras habitadas. Agricultura o sitios de trabajo importantes. Rutas o líneas de ferrocarril secundarias. Importantes. 3 a 10 estructuras habitadas. Área suburbana de densidad baja con alguna industria y lugares de trabajo. Rutas y ferrocarriles principales. Extremos. 11 a 100 estructuras habitadas. Área suburbana o urbana de densidad media con industria, lugares de trabajo y transporte. Extremos. Más de 100 estructuras habitadas. Área suburbana o urbana de densidad alta muy desarrollada.

Sin material nocivo en agua Degradación de la calidad de agua limitada de contenidos del embalse

Degradación potencial severa de la calidad de agua por contenidos del embalse y efectos a largo plazo en la vida

Como se muestra en la tabla1, existen tres consideraciones principales: La pérdida potencial de vidas humanas; la magnitud potencial de daños a las propiedades y las pérdidas económicas correspondientes; y los potenciales daños al ambiente. Cuando comparando las consecuencias relativas enumeradas en las columnas A, B y C de la tabla 1, las consecuencias más severas gobernarán la selección de la clase de riesgo. La nueva legislación Española define el riesgo potencial de una presa de forma cualitativa según (Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones, 1995 y en el artículo Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses de España, 2001): -

Categoría A: Corresponde a las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede afectar gravemente a núcleos urbanos o servicios

18

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

esenciales, o producir daños materiales o medioambientales muy importantes. -

Categoría B: Corresponde a las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede ocasionar daños materiales o medioambientales importantes o afectar a un reducido número de viviendas.

-

Categoría C: Corresponde a las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede producir daños materiales de moderada importancia y sólo incidentalmente pérdida de vidas humanas. En todo caso a esta categoría pertenecerán todas las presas no incluidas en las Categorías A o B.

Es posible observar que para esta legislación hay algunas afecciones potenciales que aparecen en los criterios que definen cada una de las categorías (daños materiales), mientras que otras sólo lo hacen en algunas categorías (servicios esenciales). Las normas españolas establecen como núcleo urbano los asentamientos de más de cinco (5) viviendas. También establecen como excepción, el número de edificaciones para considerar Núcleo Urbano podrá ser inferior a 10, siempre que la población de derecho que habita las mismas supere los 50 habitantes. Además se utiliza sistemáticamente el condicional ("puede") por lo que no se refiere a estimaciones de daños sino de posibilidad de estos. No plantea la necesidad de evaluar la conversión desde posibilidad de daños hacia daños estimados (no considera su probabilidad de presentación). En resumen, los aspectos a analizar para establecer el riesgo potencial de una presa son, por tanto: -

Riesgo potencial a vidas humanas, población en riesgo.

-

Afecciones a servicios esenciales.

-

Daños materiales.

-

Daños medioambientales.

2.4.2. Poblaciones en riesgo

La potencial pérdida de vidas humanas es el factor principal en la determinación de la clasificación del riesgo aguas abajo. Con el objeto de clasificación, la población en riesgo (PER) es usada para representar el potencial de pérdidas de vidas. Esto corresponde esencialmente al número de personas que tendrían que ser evacuadas de áreas aguas abajo en la ocurrencia de la falla de una presa. El término Población

19

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

en Riesgo es definido como “el número de personas que podrían estar presentes en áreas aguas abajo de una presa y podrían estar en riesgo en la ocurrencia de la falla de una presa”. Esta definición incluye personas en residencia permanente, sitios de obras y áreas de uso temporario. En términos generales, una profundidad de inundación de 0.30 m o más en una determinada vivienda, sitios de trabajos o áreas de uso temporario puede ser indicativa de riesgo de vida. Alternativamente, el Bureau de Reclamation (1988) ha publicado información más detallada de los riesgos representados por varias combinaciones de profundidades de la inundación y velocidad y tiene extenso material sobre la clasificación de riesgo aguas abajo en su publicación Downstream Hazard Classification Guidelines. Con respecto a la estimación de la población en riesgo debajo de una determinada presa, es práctica común usar un valor de 3 personas por vivienda habitada. Se debe utiliza información específica sobre la ocupación en sitios de trabajo tales como plantas potabilizadoras de agua o de tratamiento de aguas residuales, plantas de producción o manufactura, operaciones agrícolas, etc. e instalaciones tales como hospitales, asilos, colegios, hotelería, campings y áreas recreacionales. Un análisis particular es requerido para las instituciones que estarán a cargo del manejo de la emergencia (bomberos, policía, defensa civil, etc.). En todos los casos, deberá ser usado un juicio conservador en la estimación de áreas que serían inundadas y la población puesta en riesgo.

Figura I: Determinación del nivel de peligro para adultos producido por flujo de agua en adultos en función de la altura del agua y la velocidad. (USBR, 1988)

20

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Es posible observar de ambas legislaciones que el número de personas en riesgo que define un nivel alto de riesgo potencial es de 7 o más habitantes o 1 vivienda o más para las normas Norteamericanas y de 50 habitantes o 5 viviendas para las normas españolas. Las dos normas no consideran como pérdida incidental a las potenciales pérdidas de vidas humanas asociadas a la afección a residencias establecidas permanentes,

áreas de acampada estables,

zonas en que habitualmente

se

produzcan aglomeraciones de personas por cualquier tipo de motivo, etc.

Figura II: Determinación del nivel de peligro producido para casas por flujo de agua en edificaciones en función de la altura del agua y la velocidad. (UNDRO, 1979) 2.4.3. Daños Materiales

Según Tamez González (1963), los daños a la propiedad deben incluir los datos a las propiedades habitadas, edificios de comercios y de producción, tierras y cultivos agrícolas, ganado, caminos, rutas y las pérdidas de ganancias asociadas permanentes y temporarias. La intención, en considerar el daño potencial a la propiedad y la pérdida económica, es identificar la magnitud relativa de pérdidas frente a una amplia escala de valores. No se hace un intento de determinar el preciso valor comercial real o valor real en dólares. Las normas norteamericanas establecen como la relativa cantidad de daño a la propiedad y pérdida económica varía según la clasificación del riesgo.

21

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Las normas españolas entienden como daños materiales aquellos soportados por terceros, cuantificables

directamente en términos económicos, sean directos

(destrucción de elementos) o indirectos (reducción de la producción, por ejemplo). Los daños materiales son evaluados por estas normas en función de las siguientes categorías: -

Daños a industrias y polígonos industriales.

-

Daños a las propiedades rústicas.

-

Daños a cultivos.

-

Daños a las infraestructuras.

Estas normas presentan también criterios orientativos de clasificación de los daños materiales, criterios que, en todo caso, han de ser consideradas conjuntamente con los valores de altura y velocidades asociados a la onda de rotura. Tabla 2: Clasificación de los Daños Materiales Elemento Industrias y polígonos ; industriales y propiedades rusticas Cultivos de secado Cultivos de Regadío

DAÑOS POTENCIALES nº de instalaciones < 10 Superficie < 3,000 Has. Superficie < 1,000 Has.

Carretera Ferrocarriles Industrias y polígonos ; industriales y propiedades rusticas

nº de instalaciones < 10

10 < nº de instalaciones< 50

nº de instalaciones >50

3,000 has < superficie 10,000 Has Superficie > 5.000 Has

10< nº de instalaciones< 50

Red general del estado y red básica de las CC.AA. ff.cc. vía ancha y alta velocidad nº de instalaciones >50

2.4.4. Daños Medio Ambientales

Las normas norteamericanas consideran daños ambientales a situaciones donde el embalse contiene materiales que pueden ser dañinos a la vida humana o acuática. Esto se aplica a proyectos tales como: lagunas de aguas residuales domésticas, de agricultura o industriales; y desechos de minas donde el embalse puede contener metales pesados, residuos químicos del procesamiento de minerales, o grandes volúmenes de sedimentos en una condición suelta. Los factores más significativos son el carácter nocivo de los contenidos del embalse y la duración de los efectos – temporarios y permanentes. Las normas españolas, en

22

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

cambio, incluyen en este apartado las afecciones negativas tanto sobre los parámetros puramente medioambientales como sobre las referencias histórico- artísticas y culturales. A efectos de evaluación de la importancia de los daños, estas normas diferencian entre elementos integrados en el patrimonio histórico-artístico y

los puramente

medioambientales. Los daños a los bienes de interés cultural se establecen en relación con la posibilidad de destrucción o daño irreversible, referidos a bienes de interés cultural. Los daños medioambientales son aquellos sensiblemente distintos de los asociados al régimen hidráulico natural, estableciendo como daños muy importantes aquellos que tengan la consideración de irreversibles y críticos, mientras que se considerarán importantes aquellos severos que tengan asimismo el carácter de irreversibles. 2.4.5. Desarrollos Actuales y Futuros

La clasificación de los riesgos aguas abajo depende del desarrollo aguas abajo actual y las consecuencias asociadas de la falla de presa. Sin embargo, las normas americanas reconocen que el desarrollo futuro de aguas abajo puede incrementar la clasificación. Por lo que es aconsejable investigar el efecto que el desarrollo futuro aguas abajo puede tener en la clasificación e incremento de los estándares/criterios mínimos del diseño en una presa dada. 2.5.

Límite del Estudio hacia Agua Abajo

El límite agua abajo del tramo de cauce a analizar debe ser justificado en la propia propuesta de clasificación, estableciendo las razones que conducen a considerar que los elementos susceptibles de ser dañados agua abajo no inducen una elevación de la categoría. No obstante, existen situaciones que permiten acotar el límite del estudio, entre las que pueden señalarse las siguientes: -

Desembocadura del cauce del rio viluyo.

-

Entrada en un embalse capaz de recibir la onda total de rotura sin provocar vertidos.

23

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

-

No ocupación aguas abajo del punto por viviendas, servicios, bienes económicos o aspectos medioambientales.

-

Caudal máximo inferior a la capacidad del cauce, sin producir inundaciones ni en las márgenes, agua abajo.

3. DIAGNÓSTICO DE RIESGO Y VULNERABILIDAD. Los riegos generados por la construcción de una presa, se pueden observar en la figura siguiente.

24

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Los riesgos pueden clasificarse en: Riesgos Naturales: Son aquellos que derivan de procesos naturales. Los fenómenos naturales como: sismos, terremotos, viento, lluvia, etc. son recursos indispensables, sin embargo, a partir de unos límites se convierten en riesgos (huracanes, inundaciones, cáncer de piel,...).Los riesgos naturales son alteraciones del medio ambiente debido al funcionamiento de los procesos naturales. Dependiendo de la causa que origine tal alteración, pueden ser: 

Riesgos

cósmicos:

Tienen

su

origen

fuera

de

nuestro

planeta

y

fundamentalmente, son la caída de meteoritos y los derivados de cambios en la cantidad de radiación solar que nos llega. 

Riesgos geológicos: Son aquellos que derivan de los procesos geológicos y se agrupan en dos grandes categorías, al igual que los procesos que les dan origen: endógenos y exógenos. Los riesgos geológicos de origen interno son los causados por los volcanes y los terremotos. Los riesgos derivados de los procesos externos son muy variados. Entre los más frecuentes podemos destacar: los deslizamientos y desprendimientos de rocas, los hundimientos y la erosión del suelo.



Riesgos atmosféricos. Derivados de la dinámica climática y meteorológica como tornados, huracanes, inundaciones, sequías, tormentas, gota fría, olas de frío y calor...



Riesgos biológicos: Se deben a la actividad de los seres vivos y los más importantes corresponden a la producción de plagas y epidemias, enfermedades infecciosas.

Riesgos Antrópicos: Causados por la actividad humana. Estos riesgos tienen un impacto menor que los naturales, pero pueden perdurar muchos años y constituir una amenaza para la salud humana y para los ecosistemas por la alteración del medio ambiente (diversas construcciones), sustancias inflamables o explosivas y sustancias cancerígenas. Como cualquier actividad conlleva un riesgo para las personas que la realizan, en este grupo también se incluyen los llamados: Riesgos Mixtos: Son riesgos naturales provocados o potenciados por la acción antrópica. Por ello se les llama también, riesgos naturales inducidos. Son el resultado de la intensificación de los riesgos naturales debidos a la acción humana. Ejemplos evidentes son el riesgo de erosión del suelo, favorecido por la deforestación y el laboreo agrícola, o por incendios provocados, o el riesgo de hundimiento

25

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

potenciado por la minería subterránea, inundaciones provocadas por la rotura presas, intrusión salina provocada por la sobreexplotación de acuíferos próximos a costas,... o la sequía, ya que se puede intensificar por la desertización causada por la actividad del hombre. Para el presente estudio corresponde la generación de un riesgo mixto, natural y antrópico. Se observa en la figura siguiente:

Riesgo

Riesgo

Riesgo Geológico

Natural Hidrometeoro lógico

Riesgo Construcción de la presa

Antrópico Construcción de canales de riego

Riesgo de desastre es la magnitud probable de daño de un ecosistema específico o en algunos de sus componentes, en un período determinado, ante la presencia de una específica actividad con potencial peligroso. Los riesgos, para el siguiente proyecto, se clasifican en dos categorías, sumamente importantes, y son las siguientes: −

Riegos geológicos



Riesgos hidrometeoro lógicos y



Otros riesgos menores.

Al poder o energía que puede desencadenarse se le llama amenaza y a la predisposición para sufrir daño se la denomina vulnerabilidad. Falla de la presa, por deficiencias en la construcción o sismicidad de la zona, produciendo un riesgo.

26

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO



Inundación



Deslizamientos

Así entonces, el riesgo de desastre tiene dos componentes: La amenaza potencial, y la vulnerabilidad del sistema y sus elementos a esa amenaza 𝑅𝑖𝑒𝑠𝑔𝑜 = 𝑓(𝐴𝑚𝑒𝑛𝑎𝑧𝑎, 𝑣𝑢𝑙𝑛𝑒𝑟𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑) 3.1.

PRESAS A CLASIFICAR

Dentro de las competencias de la Administración Hidráulica y a los efectos de la clasificación de presas prevista en la Directriz y en Reglamento Técnico, se entenderá como presa aquella construcción artificial establecida en un cauce natural o fuera de él, capaz de retener agua u otros líquidos o semilíquidos y cuya rotura puede provocar daños a elementos distintos de la propia estructura tales que la aplicación a ella de "la Directriz" y de los criterios contenidos con el presente documento puedan conducir a su clasificación en las categorías A o B. El ámbito de aplicación para la clasificación de las presas se entenderá que es el siguiente: 1. Grandes Presas, que, según la aún vigente en determinados casos "Instrucción para el proyecto, construcción y explotación de grandes presas" española, vienen definidas por las características siguientes: 

Tener más de 15 m de altura, medida desde la cota de coronación hasta la superficie de su cimiento.



Tener una altura entre 10 y 15 m y originar un embalse de capacidad superior a 100.000 m3, o características excepcionales o cualquier otra circunstancia que permita calificar la obra como importante para la seguridad o la economía pública.

2. Además deberá aplicarse a las que no siendo Grandes Presas según la definición anterior tengan una altura comprendida entre 10 y 15 m (desde coronación a cimiento) y, bien, una longitud de coronación superior a 500 m, bien, una capacidad de desagüe superior a 2.000 m3/seg. Estos casos se incluyen como consecuencia de tomar en consideración la nueva definición de Grandes Presas que introduce el actual Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses.

27

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

3. También deberá aplicarse a todas aquellas que, aun no siendo Grandes Presas según las definiciones anteriores, puedan dar lugar a apreciables riesgos potenciales agua abajo. Se incluyen estos casos en función de que ni la Directriz ni el Reglamento Técnico establecen límite inferior alguno a su aplicabilidad y este último prevé su propia aplicación a las presas no clasificadas como "gran presa" y que se encuentren clasificadas en las categorías A y B en función de su riesgo potencial. Respecto a la consideración anterior cabe señalar que existen algunas pequeñas presas respecto de las cuales puede establecerse a priori la no existencia de daños posibles, en el sentido dado por "la Directriz", como son, a la luz de lo establecido en el vigente Reglamento del Dominio Público Hidráulico (R. D. 849/ 1986 de 11 de abril), aquellas que en planta y alzado ocupan únicamente terrenos cubiertos por las aguas en las máximas crecidas ordinarias (Art. 4.1), considerando como caudal de la máxima crecida ordinaria la media de los máximos caudales anuales, en su régimen natural, producidos durante diez años consecutivos, que sean representativos del comportamiento hidráulico de la corriente (Art. 4.2.). En cualquier caso, la Administración Hidráulica podrá requerir del titular de cualquier presa que, en función de las características de ésta, presente la correspondiente propuesta de clasificación. 3.2.

CRITERIOS PARA LA DEFINICION DE CATEGORIAS

Las presas se clasificarán respecto al riesgo potencial en tres categorías, definidas textualmente del siguiente modo: -

"Categoría A: Corresponde a las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede afectar gravemente a núcleos urbanos o servicios esenciales, o producir daños materiales o medioambientales muy importantes.

-

"Categoría B: Corresponde a las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede ocasionar daños materiales o medioambientales importantes o afectar a un reducido número de viviendas.

-

"Categoría C: Corresponde a las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede producir daños materiales de moderada importancia y sólo incidentalmente pérdida de vidas humanas. En todo caso a esta

28

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

categoría pertenecerán todas las presas no incluidas en las Categorías A o B. Del análisis anterior se desprende los objetivos de la Directriz las siguientes consideraciones y criterios básicos: 1) El elemento esencial para la clasificación es el relativo a la población y a las vidas humanas con riesgo potencial de afección por la hipotética rotura de la presa. Para ello, la Directriz define esta población con riesgo de una forma cualitativa según la afección potencial sea de tipo grave a núcleos urbanos (categoría A), afecte a un número reducido de viviendas (categoría B) o pudiera afectar solo incidentalmente a vidas humanas (categoría C). Como consecuencia debe partirse de que el elemento primordial en la clasificación es la afección potencial a las vidas humanas, por lo que este es el primer aspecto que debe ser considerado en el proceso. Se

trata

de

una

clasificación que debe considerarse de tipo cualitativo y completa. Desde cualquier punto de vista debe haber dos valores frontera que deben permitir la clasificación en tres tramos. El límite inferior de una categoría debe corresponder al límite superior de la categoría siguiente. 2) Presenta un listado de efectos agua abajo que no puede considerarse exhaustivo, aunque sí considera los aspectos más significativos. El listado establece los criterios genéricos a partir de los cuales las presas pueden clasificarse. 3) Hay algunas afecciones potenciales que aparecen en los criterios que definen cada una de las categorías (daños materiales), mientras que otras solo lo hacen en algunos (servicios esenciales). 4) Utiliza sistemáticamente las conjunciones disyuntivas ("o") sin aparecer las conjunciones copulativas ("y") nada más que en la definición de la categoría C. No se refiere por tanto a la evaluación de un efecto global, obtenido por ponderación de los efectos medidos desde distintos puntos de vista sino que, por contra, establece umbrales para distintos aspectos cuya simple superación conduce a una clasificación determinada, independientemente de los efectos desde otros puntos de vista. 5) Sistemáticamente utiliza el condicional ("puede") por lo que no se refiere a estimaciones de daños sino de posibilidad de estos. No plantea la necesidad de evaluar la conversión desde posibilidad de daños hacia daños estimados.

29

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Como consecuencia de lo previsto en la Directriz y en el Reglamento Técnico y de las consideraciones anteriores, se establece que la clasificación de las presas se basará en una evolución progresiva de los daños potenciales, desde la categoría C hacia la A. Se entiende por análisis de la evolución progresiva el proceso según el cual en primer lugar se evalúa la posibilidad de incluir el aspecto considerado en la Categoría C, según su definición estricta. Caso de no responder a los criterios que definen la Categoría C, se establece que la presa debe incluirse en las Categorías B o A, repitiendo el proceso según los criterios definitorios de la Categoría B. Los criterios generales de clasificación son los siguientes: a) Categoría C: Puede producir solo incidentalmente pérdida de vidas humanas. No puede afectar a vivienda alguna y solo de manera no grave a algún servicio esencial. Los daños medioambientales que puede producir deben ser poco importantes o moderados. Únicamente puede producir daños económicos moderados. b) Categoría B: Puede afectar a un número de viviendas inferior al que se considere mínimo para constituir una afección grave a un núcleo urbano o a un número

de

vidas

equivalente,

o

producir

daños

económicos

o

medioambientales importantes. Puede afectar solo de manera no grave a alguno de los servicios esenciales de la comunidad. c) Categoría A: Supera la categoría anterior, pudiendo afectar gravemente, al menos, a un núcleo urbano o número de viviendas equivalente, con lo que pudiera poner en situación de riesgo a un número de vidas humanas semejante al que ocupa el número de viviendas considerado como límite máximo para la categoría B, o afectar gravemente a alguno de los servicios esenciales de la comunidad o producir daños económicos o medioambientales muy importantes. Los aspectos a analizar son, por tanto: −

Riesgo potencial a vidas humanas. Población en riesgo.



Afecciones a servicios esenciales.



Daños materiales.



Daños medioambientales.

El análisis se realizará por evaluación de la categoría asociada a cada uno de los tipos de daño potencial, correspondiendo la categoría global a la categoría máxima

30

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

asignada para cada uno de los aspectos individuales, sin estudiar posibles combinaciones de ellos. 3.3.

RIESGO DE DAÑO EN RELACION A DAÑO ESPERADO

Se considerará exclusivamente el riesgo potencial de daño en contraposición al concepto de daño esperado o estimado. No se trata de evaluar el valor esperado de los daños o afecciones, determinado como la suma de los productos daño potencial por su probabilidad de presentación, sino de tan solo expresar el término de daño potencial, entendiendo como tal los daños que podrían producirse caso de rotura, al margen de razonamientos que podrían permitir evaluar el valor esperado de los daños. 3.4.

CRITERIOS BASICOS DE VALORACION DE AFECCIONES

3.4.1. RIESGOS POTENCIALES PARA VIDAS HUMANAS. POBLACION EN RIESGO 3.4.1.1. Afecciones graves a núcleos urbanos De acuerdo con la definición del Instituto Nacional de Estadística, se entiende como "Núcleo Urbano" el conjunto de al menos diez edificaciones, que estén formando calles, plazas y otras vías urbanas. Por excepción, el número de edificaciones podrá ser inferior a 10, siempre que la población de derecho que habita las mismas supere los 50 habitantes. Se incluyen en el núcleo aquellas edificaciones que, estando aisladas, distan menos de 200 metros de los límites exteriores del mencionado conjunto, si bien en la determinación de dicha distancia han de excluirse los terrenos ocupados por instalaciones industriales o comerciales, parques, jardines, zonas deportivas, cementerios, aparcamientos y otros, así como los canales o ríos que puedan ser cruzados por puentes. Se entenderá como afección grave a un núcleo urbano aquella que afecte a más de cinco (5) viviendas habitadas y represente riesgo para las vidas de los habitantes, en función del calado y la velocidad de la onda.

31

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

3.4.1.2. Número reducido de viviendas Se considerará número reducido de viviendas el comprendido entre uno (1) y quince (15) viviendas habitadas. 3.4.1.3. Pérdida incidental de vidas humanas El calificativo de incidental no debe aplicarse a la concreción de un riesgo cierto de pérdida de vida, es decir, no tiene relación con la probabilidad de muerte de una persona situada habitualmente en el área ocupada por la onda de inundación, sino, por el contrario, con la presencia ocasional y no previsible, en el tiempo, de la misma persona en la llanura de inundación. No podrá admitirse la clasificación como incidental de las potenciales pérdidas de vidas humanas asociadas a la afección a residencias establecidas permanentes, áreas de acampada estables, zonas en que habitualmente se produzcan aglomeraciones de personas por cualquier tipo de motivo, etc. 3.4.2. SERVICIOS ESENCIALES Se entiende como servicios esenciales aquellos que son indispensables para el desarrollo de las actividades humanas y económicas normales del conjunto de la población. Se considerará servicio esencial aquel del que dependan, al menos, del orden de 10.000 habitantes. En cuanto a la tipología de los servicios esenciales, estos incluyen, al menos, las siguientes: −

Abastecimiento y saneamiento.



Suministro de energía.



Sistema sanitario.



Sistema de comunicaciones.



Sistema de transporte.

Se considerará como afección grave aquella que no puede ser reparada de forma inmediata, impidiendo permanentemente y sin alternativa el servicio, como consecuencia de los potenciales daños derivados del calado y la velocidad de la onda.

32

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

3.4.3. DAÑOS MATERIALES Se entiende como daños materiales aquellos, soportados por terceros, cuantificables directamente en términos económicos, sean directos (destrucción de elementos) o indirectos (reducción de la producción, por ejemplo). No se incluyen aquí, por tanto, el riesgo para vidas humanas, el fallo de servicios esenciales o los daños medioambientales. Los daños materiales se evaluarán en función de las siguientes categorías: -

Daños a industrias y polígonos industriales.

-

Daños a las propiedades rústicas.

-

Daños a cultivos.

-

Daños a las infraestructuras.

La evaluación de los daños materiales potenciales a efectos de clasificación estará en la práctica, en la mayor parte de las ocasiones, asociada a los restantes aspectos. Solamente en casos muy concretos y dudosos puede tener cierta relevancia para la clasificación. Para abordar estos casos, se presentan en el cuadro 3 criterios orientativos de clasificación de los daños materiales, criterios que, en todo caso, han de ser consideradas conjuntamente con los valores de calados y velocidades asociados a la onda de rotura. 3.4.4. DAÑOS MEDIOAMBIENTALES Se incluyen en este apartado las afecciones negativas tanto sobre los parámetros puramente medioambientales como sobre las referencias histórico-artísticas y culturales. Se considerarán como elementos susceptibles de sufrir daño medioambiental únicamente aquellos elementos o territorios que gocen de alguna figura legal de protección a nivel estatal o autonómico (bien de interés cultural, parque nacional, parque natural, etc.). Dado que en algunas comunidades autónomas no está aún completo el desarrollo de la Ley de Conservación de Espacios Naturales, en estas deberán considerarse no tan solo los ya declarados sino también aquellos para los que ya existe algún procedimiento administrativo iniciado.

33

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

A efectos de evaluación de la importancia de los daños se diferenciará entre elementos integrados en el patrimonio histórico-artístico y los puramente medioambientales. La importancia de los daños a los bienes de interés cultural se establecerán en función de las características hidráulicas de la inundación (calado y velocidad) en relación con la posibilidad de destrucción o daño irreversible y siempre referido a bienes de interés cultural, definidos de acuerdo con lo establecido en la Ley 16/85 de 25 de junio del Patrimonio Histórico Español. Únicamente se considerarán como daños medioambientales aquellos que sean sensiblemente distintos de los asociados al régimen hidráulico natural, estableciendo como daños muy importantes aquellos que tengan la consideración de irreversibles y críticos, mientras que se considerarán importantes aquellos severos que tengan asimismo el carácter de irreversibles, según la terminología utilizada en el R.D. 1131/88 de 30 de septiembre por el que se aprueba el Reglamento para la ejecución del R.D. Legislativo 1302/1986 de 28 de junio de Evaluación de Impacto Ambiental. 3.4.5. OTRAS AFECCIONES Aun cuando no están citadas expresamente en la definición de categorías, deben incluirse en los criterios de clasificación algunos elementos singulares cuya afección puede potenciar y agravar los efectos de la rotura de la propia presa, originando un efecto en cadena. El caso más típico es el que se origina por la existencia agua abajo de la presa analizada de otras que pueden romper como consecuencia de la rotura de la primera. Este caso se trata específicamente en el punto 5.2.2. En cualquier caso se considerará que la presa situada agua abajo rompe como consecuencia de la rotura de la situada agua arriba si la onda que esta produce provoca en la primera el vertido sobre coronación. Adicionalmente al caso anterior, existen combinaciones no tipificables pero caracterizadas por su alto riesgo, como pueden ser la afección a centrales nucleares o plantas de producción de compuestos venenosos o especialmente dañinos para la salud de las personas o el medio ambiente. Estos elementos deben ser considerados como afectados al menos en las mismas condiciones que se establecen para las viviendas y, caso de serlo, conducir a la clasificación de la presa en la categoría A.

34

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

4. CRITERIOS BASICOS PARA EL ANALISIS

DE LAS ROTURAS

POTENCIALES 4.1.

ROTURA VERSUS FUNCIONAMIENTO INCORRECTO A los efectos de clasificación, únicamente se analizarán los efectos de una rotura potencial, sin considerar otros posibles fallos de funcionamiento, por ser aquellos, en cualquier caso, los más desfavorables.

4.2.

ESCENARIOS DE ROTURA

4.2.1. Rotura individual de presas Para la clasificación de las presas, consideradas estas individualmente, esto es, sin relación con otras posibles ubicadas aguas arriba o abajo, es necesario considerar distintos escenarios de posibles roturas, identificando en cada caso los daños potenciales. La clasificación a asignar a la presa debe corresponder al escenario más desfavorable. Estos escenarios vienen definidos por la situación del embalse y por las condiciones hidrológicas (caudales entrantes en el embalse) en el momento en que se produce la eventual rotura. En general será suficiente considerar dos escenarios extremos, de los cuales el primero corresponde al caso de rotura no coincidente con avenidas mientras que en el segundo se superpone la rotura a una situación de avenida. La situación de avenida considerada corresponde a la avenida de proyecto de la presa, o, en su caso, la avenida extrema. En la actualidad, la avenida de proyecto es, en la mayor parte de los casos, la correspondiente a un período de retorno de 500 años. Con criterios conservadores, al primer escenario anterior se le hace corresponder la situación de embalse lleno hasta su máximo nivel normal de explotación, mientras que la situación de embalse en el segundo escenario se hace corresponder a embalse lleno hasta la coronación de la presa. Como resumen, los escenarios extremos planteados son los siguientes: −

Rotura sin avenida: no coincidencia con avenida y embalse en su máximo nivel normal de explotación.

35

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO



Rotura en situación de avenida: presa desaguando la avenida de proyecto (en su caso, la avenida extrema) y nivel del embalse en la coronación.

En el escenario correspondiente a rotura en situación de avenida únicamente deben considerarse los daños incrementales debidos a la rotura, es decir, el exceso de daños que se producirían por efecto de la onda de rotura respecto a los que ya se hubieran producido debido al desagüe de la avenida considerada. Aun cuando cabe pensar en la posibilidad de que escenarios intermedios (coincidencia de la rotura con avenidas inferiores a la avenida considerada) produzcan daños potenciales (incremento en el caso de coincidencia con alguna avenida) algo superiores a los que corresponden a los dos escenarios extremos, esta situación, en la realidad, únicamente puede presentarse en un número reducido de casos y, por otra parte, resulta inviable prácticamente abordar en general la consideración de todos los escenarios posibles. Por estas razones, a efectos de clasificación únicamente se considerarán los dos escenarios extremos antes expuestos. 4.2.2. Rotura encadenada de presas (efecto dominó) Un escenario específico adicional a considerar se presenta en el caso en el que existan una sucesión de presas en el mismo río, en el que hipotéticamente se puede producir una rotura encadenada de presas (efecto dominó), en el que la rotura de una de las presas puede provocar las roturas de las presas de aguas abajo. La situación que se crea es compleja y existe una interdependencia mutua en las relaciones entre las presas de aguas arriba y aguas abajo y los posibles daños potenciales, por lo que es necesario contemplar de manera conjunta y coordinada la propagación y efectos de la onda de avenida o de las diversas ondas de avenida de las diferentes roturas. Esta necesaria coordinación e información tiene un papel más destacado en la futura elaboración de los planes de emergencia. Para la clasificación de las diferentes presas en un mismo río puede seguirse el siguiente esquema referido a dos presas, que evidentemente es ampliable a cualquier número de presas de forma secuencial. Para la rotura de la presa de aguas arriba se suponen los dos escenarios de rotura tradicionales (rotura con embalse a nivel normal y rotura en situación de avenida) calculándose las ondas de rotura y su propagación hasta el embalse de aguas abajo. Los efectos sobre la presa de aguas abajo pueden agruparse en dos situaciones:

36

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

1) El embalse de aguas abajo puede absorber la onda de rotura en condiciones similares para las que fue diseñada para la avenida de proyecto, y aún hasta la proximidad de la coronación si no es probable que se presenten avenidas de manera simultánea en ambas presas. En este caso no se produciría la rotura encadenada de la presa de aguas abajo, y cada presa se clasificaría atendiendo únicamente a sus propias afecciones potenciales de forma independiente. 2) El embalse de aguas abajo no puede absorber la onda de rotura que le llega

de la presa de aguas arriba, vertiendo sobre su coronación, por lo que se debe considerar que se produce la rotura simultánea con el desagüe de la onda de llegada al embalse. Ello da lugar al planteamiento de un nuevo escenario que es el correspondiente a la rotura con nivel de embalse en coronación pero con la concomitancia de la presentación de la onda de rotura de la presa de aguas arriba. Así, en este caso, además de contemplarse los dos escenarios usuales y de manera independiente de la presencia de las otras presas, la clasificación debe de realizarse con una visión conjunta y contemplando este nuevo escenario de rotura encadenada. Las diferentes situaciones posibles son muy numerosas y deben de analizarse caso a caso en función de las diversas situaciones descritas analizando las afecciones potenciales en cada tramo, y adoptando siempre criterios de tipo conservador. En general si la rotura de una presa situada aguas arriba puede provocar la rotura de otras aguas abajo, la categoría de la presa de aguas arriba será como mínimo la misma que la mayor de las categorías de las presas de aguas abajo. Este escenario de rotura encadenada supone una evaluación conjunta de las presas de un tramo por lo que, en la practica, implica una coordinación e información entre los diversos propietarios o explotadores de las distintas presas. Sin embargo, inicialmente y para un primera evaluación orientativa, pueden realizarse los análisis de clasificación como si se tratara

de presas independientes.

Por otro lado, si existen dos presas situadas en dos ríos o afluentes diferentes que puedan producir daños potenciales en una misma zona o población no se tendrá en cuenta su rotura simultánea, clasificándose las presas de manera independiente.

37

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

4.3.

FORMA Y DIMENSIONES DE LA BRECHA. TIEMPOS DE ROTURA El modo de rotura y la forma y evolución de la brecha dependen del tipo de presa, siendo la hipótesis más común que en las presas de hormigón o mampostería la rotura es prácticamente instantánea, y total o parcial. Usualmente total en las presas bóvedas y parcial por bloques en las presas de gravedad o contrafuertes. En cambio en las presas de materiales sueltos la rotura es progresiva en el tiempo y con evolución desde formas geométricas iniciales hasta la práctica totalidad de la presa. En la actualidad existen diversos modelos que simulan el fenómeno de formación y progresión de la brecha, siendo el más empleado el modelo de la progresión lineal, en

el que se contemplan diversos parámetros geométricos y temporales,

recomendándose que en principio se adopten los siguientes modos de rotura y parámetros: a)

Presas bóveda

·

Tiempo de rotura: 5 a 10 minutos (instantánea).

·

Forma de rotura: Completa, siguiendo la forma de la cerrada, admitiéndose la

geometrizacion a trapecial. b)

Presas de gravedad y contrafuertes

·

Tiempo de rotura: 10 a 15 minutos (instantánea).

·

Forma de rotura: Rectangular.

-

Profundidad de la brecha: hasta el contacto con el cauce en el pie.

-

Ancho: el mayor de los dos valores siguientes:

· 1/3 de la longitud de coronación. · 3 bloques de construcción. c)

Presas

de

materiales

sueltos

(𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑏𝑎𝑙𝑠𝑒, ℎ =

𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎) 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎: , 05

𝑇 (ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠) = 4,8 · 𝑉

3

(𝐻𝑚 ) / ℎ (𝑚). En caso que la aplicación de la expresión

anterior conduzca a un resultado superior a 5 horas, el tiempo de rotura deberá ser evaluado con especial detenimiento. Forma de rotura: Trapecial. −

Profundidad de la brecha: hasta el contacto con el cauce en el pie.

38

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

3



Ancho medio de la brecha: 𝑏 (𝑚) = 20 (𝑉 (𝐻𝑚 ) − ℎ (𝑚))



Taludes: 1: 1 (𝐻: 𝑉).

, 0 25

Sin embargo, en los casos en que existan dudas sobre la clasificación final puede ser conveniente realizar un análisis de sensibilidad de los parámetros señalados, siendo el juicio ingenieril el que adopte la formulación más adecuada. En general, la forma geométrica de la brecha es el parámetro menos importante, siendo el ancho final de la brecha y el tiempo de rotura los que pueden dar lugar a variaciones más significativas. 4.4.

DATOS BASICOS PARA EL ESTUDIO DE LA PROPAGACION DE LA ONDA DE AVENIDA

4.4.1. Características geométricas del cauce agua abajo En general, la geometría del valle agua abajo de la presa se obtendrá de la topografía existente, realizándose únicamente reconocimientos topográficos en los casos en que sea estrictamente necesario, obteniéndose secciones transversales en los sitios más relevantes para el estudio de la propagación de la onda y para la evaluación de los daños potenciales. Las características geométricas del cauce se establecerán a partir de su topografía, viniendo ésta caracterizada por su escala y equidistancia entre curvas de nivel. Desde el punto de vista hidráulico, de avance de la onda, se considerará que la morfología general del cauce es sensiblemente constante en el tiempo, por lo que a este respecto serán válidas las topografías existentes independientemente de su fecha de realización. No ocurre obviamente lo mismo desde los puntos de vista de la evaluación de daños y de características de elementos singulares (puentes y azudes, por ejemplo). La

topografía, existente u obtenida

expresamente para la clasificación, estará

realizada por restitución con apoyo de campo a partir de fotografía aérea. En ningún caso se considerarán válidas las restituciones expeditas (sin apoyo de campo). Por contra sí se considerará válida la definición geométrica mediante la obtención de perfiles (longitudinal y transversal) por topografía clásica siempre y cuando se hayan seguido para su realización las normas establecidas por el Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente.

39

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

El criterio orientativo de validez que se adopta se basa en exigir que todos los perfiles utilizados en el análisis vengan definidos por un mínimo de tres curvas de nivel (2 equidistancias), lo que se traduce en los valores reflejados en el cuadro II-2. CUADRO II-2 ESCALA MINIMA DE TRABAJO CALADO MINIMO DE

EQUIDISTANCIA

ESCALA ASOCIADA

ANALISIS (m)

MAXIMA (m)

1

0,5

1:500

2

1,0

1:1.000

4

2,0

1:2.000

10

5,0

1:5.000

20

10,0

1:10.000 (1:25.000)

40

20,0

(1:50.000)

(Los valores entre paréntesis se refieren a la cartografía oficial del Instituto Geográfico Nacional o del Servicio Geográfico del Ejército) 4.4.2. Rugosidad El coeficiente de rugosidad se obtendrá generalmente de forma empírica con base en los datos bibliográficos y con inspección visual de los tramos, como por ejemplo el método propuesto por el U.S.S.C.S. o los valores proporcionados por Ven Te Chow. Si existen datos de propagación reales de avenidas podrá realizarse una calibración, aunque hay que tener en cuenta la variación de la rugosidad con niveles mayores de inundación. También será conveniente el conocimiento de los valores adoptados en otros casos de simulación de roturas. En general se recomienda adoptar posiciones conservadoras aumentando los valores empleados tradicionalmente en la propagación de avenidas naturales. 4.4.3. Obstrucciones en el cauce y fenómenos locales A partir del análisis de la geometría del valle y de la visita del terreno se localizarán las obras singulares que por su importancia pudieran producir obstrucciones significativas en el cauce o dar lugar a fenómenos hidráulicos de naturaleza local que

40

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

pudieran incidir de manera muy importante en la propagación de la onda. Tal es el caso de terraplenes de infraestructuras viarias y de puentes. En cada caso se analizarán estas circunstancias y en general se considerará que estas estructuras rompen cuando el nivel de las aguas alcance la cota superior del tablero o la cota de coronación del terraplén, esto es, cuando se empiece a producir vertido sobre ellos. Únicamente se considerará significativa la incidencia de la obstrucción en la onda cuando simultáneamente se presenten las dos circunstancias siguientes: o

Representa una obstrucción importante, que, expresada como relación de superficies obstruidas y total del cauce atravesado, es superior al 20 %.

o

Su obstrucción crea un embalse temporal de magnitud relativa importan- te, que, respecto al volumen de la onda de rotura de la presa, representa más del 5 %.

Caso de no producirse alguna de estas circunstancias, podrá establecerse, en general, el régimen hidráulico sin considerar su existencia. 4.5.

ESTIMACION DE RIESGOS AGUAS ABAJO La cartografía de las zonas de inundación potencial debe reflejar el estado actual de ocupación, principalmente en lo referente a viviendas, estructuras habitadas y servicios esenciales. En los casos en que estén aprobados planes de urbanismo u otras figuras de planeamiento debe tenerse en cuenta su existencia a afectos de prever el estado futuro de ocupación. Las afecciones y daños potenciales serán función de las variables hidráulicas obtenidas con la modelación hidráulica de la propagación de la onda de rotura teniendo que evaluar, en general, los efectos del calado y la velocidad. Para ello se emplearán como ayuda al juicio ingenieril relaciones empíricas entre productos del calado y la velocidad y afecciones, o curvas como las mostradas en las Fig. II.1 y II.2 en las que se indican los límites de afección a vidas, en núcleos urbanos y viviendas o en campo abierto, según los valores de los calados y velocidades. En estas figuras se divide el plano calado-velocidad, entendida esta como velocidad media, en tres zonas que corresponden a las situaciones de no afección, afección y a un área intermedia de indefinición, en la que la valoración de la afección es función del caso concreto, a evaluar por aplicación del juicio ingenieril.

41

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

4.6.

TIEMPO DE PREAVISO A los efectos de clasificación de las presas para la aplicación de la Directriz y para la evaluación de daños potenciales no se considera la incidencia que en estos tiene la existencia de un tiempo de preaviso y la puesta en marcha de medidas de emergencia.

4.7.

CLASIFICACION DE LAS PRESAS Además estas propuestas serán, con los desarrollos y recomendaciones indicadas, lo más objetivas y consistentes posibles, lo que facilitará a la Dirección General de Obras Hidráulicas el seguimiento y aprobación de las clasificaciones, tal y como indica la Directriz en su Artículo 3.5.1.3. y en el Reglamento Técnico en su Artículo 3.2. Sin embargo hay que señalar que en ciertos casos de presas importantes, su clasificación en la categoría A, de acuerdo con los criterios señalados, será obvia, e, inmediatamente, el juicio ingenieril dispondrá de elementos suficientes para formular una propuesta de clasificación basada solamente en planos topográficos existentes y en una visita al campo. Esto ocurre por ejemplo cuando en la zona de inundación, en las proximidades de aguas abajo de la presa, existe un núcleo urbano que claramente resultaría afectado gravemente en el caso de una posible rotura de la presa. En los casos en que pueda existir alguna duda sobre esa afección, así como en los casos de presas que previsiblemente vayan a resultar clasificadas en categoría C por no existir aguas abajo de ellas viviendas u otros bienes que pudieran suponer otra categoría mayor, deberán realizarse estudios de rotura, aún cuando las estimaciones de parámetros y la metodología a emplear puedan ser simplificadas. Con ello se comprobará la certeza de la afección en las de categoría A o la nula afección en las de categoría C. En cualquier caso siempre se documentará y justificará la propuesta que se realice.

4.7.1. PRESAS DE NUEVA CONSTRUCCION El proyectista de la obra hidráulica, presa de nueva construcción, deberá abordar el análisis que permita su clasificación según los criterios expuestos hasta ahora en el presente documento, lo que implica, tomar en consideración los efectos que induce en las presas existentes agua abajo.

42

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Adicionalmente deberá estudiar la clasificación de todas las presas existentes agua arriba de su emplazamiento en la nueva situación planteada por la construcción propuesta. Caso de que del estudio se concluyera la necesidad de modificar la clasificación de alguna de ellas, será su responsabilidad la presentación a la autoridad competente de la documentación instando a dicho cambio de clasificación.

5. METODOLOGÍA

5.1.

INTRODUCCION Se expone en el presente, la metodología general de análisis recomendada para el desarrollo de la propuesta de clasificación de las presas en función del riesgo potencial para el mejoramiento de riego de Viluyo Laraqueri. Para el análisis de las roturas de presas existen gran variedad de métodos, algunos de ellos todavía en proceso de investigación y desarrollo. En el reciente estudio de la ICOLD sobre "Dam Break Flood Analysis" realizado por el Subcomité de "Analysis of dam break flooding and related parameters normally assumed" se presenta una descripción de los diferentes métodos y se describen 27 modelos existentes, de los que solo unos pocos están normalmente extendidos en la práctica. En la presente Guía Técnica se recomienda, en general, el empleo de métodos hidráulicos de tipo completo, es decir, de métodos que se basan en las ecuaciones dinámicas del movimiento. Sin embargo hay que señalar que en casos de clasificaciones obvias, en los que el juicio ingenieril dispone de elementos suficientes para formular una propuesta de clasificación, podrá ser suficiente el empleo de aproximaciones alternativas, como por ejemplo los métodos simplificados que se presentan y que adicionalmente sirven para comprobar analíticamente la clasificación prevista y dotan de objetividad y consistencia a apreciaciones que pudieran ser subjetivas.

5.2.

LIMITE DEL ESTUDIO HACIA AGUA ABAJO El límite agua abajo del tramo de cauce a analizar debe ser justificado en la propia propuesta de clasificación, estableciendo las razones que conducen a considerar que los elementos susceptibles de ser dañados agua abajo no inducen una elevación de la categoría.

43

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

No obstante, existen situaciones que permiten acotar el límite del estudio, entre las que pueden señalarse las siguientes: -

Elemento afectado que conduce a la clasificación en Categoría A.

-

Desembocadura del cauce en el mar.

-

Entrada en un embalse capaz de recibir la onda total de rotura sin provocar vertidos.

-

No ocupación agua abajo del punto por viviendas, servicios, bienes económicos o aspectos medioambientales.

-

Alcanzar un caudal máximo inferior a la capacidad del cauce, sin producir inundaciones ni en las márgenes ni agua abajo.

5.3.

ORDEN DE ANALISIS POR TIPO DE DAÑO Se recomienda el siguiente orden de evaluación:

5.4.

1 °.

Afecciones a núcleos urbanos, viviendas y vidas humanas.

2°.

Afecciones a servicios esenciales.

3°.

Daños materiales.

4°.

Daños medioambientales.

ESCENARIOS DE ROTURA. METODOLOGIA GENERAL Como se ha expuesto en el Capítulo II, en general es necesario considerar dos escenarios extremos, que corresponden, el primero, al caso de rotura en tiempo seco, sin coincidencia con avenidas y con el embalse situado en su máximo nivel de normal explotación, y, el segundo, al caso de rotura coincidente con avenidas. En este último caso los riesgos potenciales atribuibles a la rotura se evalúan como el incremento de daños potenciales que se presentan en dicho escenario respecto a los que ya se hubieran producido con el desagüe de la avenida considerada, en el supuesto de no rotura de la presa. La clasificación a asignar a la presa corresponde obviamente al escenario más desfavorable. En términos generales, la metodología se basa en el análisis de los efectos agua abajo de tres situaciones o supuestos distintos: 1) Rotura de la presa, sin coincidencia con ninguna avenida (rotura sin avenida y con el embalse en su máximo nivel normal de explotación).

44

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

2) Rotura de la presa coincidente con la avenida máxima considerada (rotura en situación de avenida y con el nivel de embalse en coronación). 3) Avenida máxima considerada, supuesta la no rotura de la presa (solo avenida y desaguando en las condiciones de proyecto). En función del caso concreto de que se trate, el análisis puede iniciarse bien con la evaluación de riesgos y asignación de categoría correspondiente al escenario de rotura sin avenida (si se prevén daños altos), bien con el caso correspondiente al supuesto de rotura en situación de avenida (si se prevén daños reducidos). Caso de haber iniciado el trabajo a partir del escenario sin avenida, en el caso de derivarse la clasificación en la categoría A, esta será directamente adoptada. Del mismo modo, caso de haber iniciado el trabajo a partir del supuesto en situación de avenida, si la categoría que le corresponde, sin deducción de los daños atribuibles a la avenida, es la C, esta será directamente adoptada. En el caso de no darse ninguna de las dos situaciones anteriores, es preciso abordar el estudio según la metodología general, cuyo diagrama de bloques se presenta en la figura III - 1. Como se desprende de dicha figura, el proceso se inicia con el análisis del escenario de rotura sin avenida. Si en este escenario la categoría en la que queda clasificada la presa es la A, esta será la categoría asignada. Si, por contra, resulta una clasificación inferior, es necesario realizar el análisis en el escenario de rotura en situación de avenida y comparar la clasificación que se deriva con la correspondiente al escenario de rotura sin avenida. Si en las dos situaciones la categoría es la misma (B o C), se asignará a la presa la categoría común. En caso contrario es preciso analizar la situación en el supuesto de avenida sin rotura de la presa. Por comparación entre los dos supuestos de rotura en situación de avenida y presa sin rotura desaguando la avenida considerada, se pueden evaluar los efectos incrementales de la rotura y, por tanto, clasificar la presa. La clasificación final de la presa corresponderá a la mayor entre la asignada en el escenario de rotura sin avenida y la correspondiente a los efectos incrementales del escenario de rotura en situación de avenida respecto al supuesto de avenida sin rotura. En el caso de rotura encadenada de presas deben analizarse los escenarios expuestos en puntos anteriores (escenarios sin avenida y en situación de avenida),

45

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

añadiendo a los escenarios tradicionales el escenario de rotura encadenada de presas y las avenidas concomitantes si existen afluentes de entidad entre las presas. El proceso conjunto comenzará con una primera evaluación de las presas considerando las hipotéticas roturas como si las presas fueran independientes. Si las presas se catalogaran como de categoría A, esto sería suficiente para el objetivo de su clasificación (no para el desarrollo de los mapas de inundación necesarios para los planes de emergencia pero no indispensable a efectos de clasificación).

Si no es este el caso, deberán realizarse los análisis para el conjunto de las presas, considerando, desde agua arriba, las ondas de rotura que se van propagando y afectando a las presas sucesivamente. Este análisis se iniciará con situaciones de escenarios de embalses en niveles máximos normales de explotación y, si es necesario, se continuará con los escenarios en situaciones de avenida. En este último caso, las evaluaciones de daños se refieren, como en el caso de rotura individual, a su aspecto incremental sobre los efectos de la propagación de las avenidas consideradas.

46

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

5.5.

METODOS PARA EL ESTUDIO DE LA INUNDACION CONSECUENCIA DE LA ROTURA DE UNA PRESA Existen diversos métodos para el estudio de la formación y propagación de las ondas de rotura de presas, de las que en este documento se presentan cuatro tipos que, ordenados de mayor a menor complejidad, son los siguientes: -

método completo (modelos hidráulicos completos)

-

método simplificado de modelización

-

método mixto hidrológico-hidráulico

-

método simplificado de las curvas envolventes

El método completo es el más preciso y el único que considera las características reales del movimiento en régimen variable de la propagación de la onda de rotura, así como los posibles efectos de las secciones hidráulicas agua abajo en la propagación agua arriba del movimiento. Por ello, en general, es el método recomendable para el análisis de la clasificación

de

las

presas.

Sin

embargo,

en

el

caso

de

clasificaciones obvias y para sustentar el juicio ingenieril y dotarle de consistencia y objetividad, se recomienda el empleo de métodos y modelos simplificados. Sólo se admitirán propuestas de clasificación sin el empleo de ningún tipo de método de cálculo de la onda de rotura en casos de presas que resulten clasificadas en la categoría A, por tener agua abajo núcleos urbanos que claramente resulten afectados gravemente por una posible rotura de presa, sin que exista ningún tipo de duda sobre dicha afección. Incluso en este caso, la propuesta de clasificación debe estar documentada y justificada. 5.5.1. METODO COMPLETO (MODELOS HIDRAULICOS COMPLETOS) De entre los numerosos modelos existentes, se recomienda el empleo del modelo DAMBRK o de posibles versiones posteriores actualizadas, del National Weather Service (NWS) USA, por ser el modelo actualmente más versátil, experimentado, práctico y, también, el recomendado en normativas de otros países. Adicionalmente, estos modelos tienen la consideración de públicos. Este método utiliza métodos paramétricos para el establecimiento y progresión de la brecha de rotura y métodos hidráulicos de análisis de régimen variable para el estudio del avance de la onda de rotura y la determinación de las áreas de inundación.

47

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Proporciona directamente resultados en términos de cota máxima de lámina alcanzada y velocidad del agua, por lo que la determinación del área inundada y de las características de la inundación es directa. Alternativamente, es preciso señalar que existen otros programas o procedimientos en el mercado con prestaciones al menos semejantes y cuya validez, por tanto, es obvia, si bien en estos casos será preciso documentar en la propia propuesta la justificación de la validez. Los modelos antes citados son unidimensionales, por lo que en algunos casos extremos, caracterizados por secciones altamente irregulares, valles muy sinuosos y con cambios muy bruscos en las secciones o llanuras de inundación, donde exista un flujo bidimensional acusado y sea necesario estudiar con más detalle las condiciones de propagación de la onda, puede ser necesario recurrir a modelos dinámicos bidimensionales o aproximaciones cuasi-bidimensionales. 5.5.2. METODO SIMPLIFICADO DE MODELIZACIÓN El método simplificado que se propone, en consonancia con el método completo, es el SIMPDBK del NWS. El modelo SMPDBK es un modelo sencillo para la evaluación de las características del pico de la onda producida por una rotura de presa. Permite, con una mínima potencia computacional (calculadora de bolsillo), determinar el caudal punta de la onda, el calado y el tiempo de presentación en puntos seleccionados agua abajo de la presa cuya rotura se analiza. Este modelo calcula en primer lugar el caudal punta desaguado en la presa en función del volumen de embalse y de la descripción geométrica y temporal de la brecha. Una vez establecido el hidrograma de salida, analiza su laminación a lo largo del cauce en función de curvas de amortiguación que incorpora el propio modelo. El calado se determina, en función de la geometría del cauce, de su pendiente y de su rugosidad, como correspondiente a la caudal punta laminada. Mientras que la gran ventaja de este método radica en su sencillez y en la no necesidad de utilización de potentes equipos informáticos, sus inconvenientes se centran en su limitada exactitud ya que, fundamentalmente, por una parte, ignora los efectos hacia agua arriba que inducen las condiciones agua abajo, y, por otra,

48

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

utiliza unas curvas de amortiguamiento "tipificadas" a partir de numerosas pasadas del modelo más general DAMBRK y, por tanto, solo aproximadas al caso concreto. 5.5.3. METODO SIMPLIFICADO DE LAS CURVAS ENVOLVENTES El método de las curvas envolventes, propuesto como alternativa más sencilla, consiste en la aplicación directa de las familias de curvas que se acompañan como figuras III-2 a III-9 y que se han establecido a partir de múltiples pasadas del programa DAMBRK. En general esta metodología corresponde al escenario de rotura sin avenida y sólo puede ser usada como comprobación de las clasificaciones de las presas en las que sus características y las de los cauces agua abajo hagan prever una clasificación A o, más relativamente, C. En otros casos puede servir, dada su simplicidad, como referencia y encaje inicial de la problemática. El núcleo central del método lo constituyen las curvas que se recogen en las figuras III-2 a III-9 y que se agrupan en dos familias de cuatro gráficos cada una: curvas envolventes de mínimos (figuras III-2 a III-5) y curvas envolventes de máximos (figuras III-6 a III-9). En cada una de las figuras de envolventes de mínimos aparece una familia de curvas, cada una de las cuales corresponde a un valor determinado de uno de los parámetros considerados. Cada una de estas curvas representa la envolvente superior de las relaciones entre el calado y el parámetro característico de la altura de la presa que corresponden a todos los casos posibles, dentro del rango de variación de los restantes parámetros indicados en la propia figura. Del mismo modo, las figuras correspondientes a envolventes de máximos tienen una estructura semejante, referida a valores máximos. La gran ventaja que presenta este método es su sencillez, ya que su aplicación, que no necesita ningún apoyo informático, únicamente requiere las siguientes etapas: 1)

Estimación de los parámetros siguientes:

·

H = Calado de agua en el paramento agua arriba de la presa en el momento

de la rotura (m). 3

·

V = Volumen de embalse en la situación anterior (Hm ).

·

X = Distancia entre el pie de presa y el punto en el que se analizan las

afecciones (m).

49

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

·

S = Pendiente media del cauce en el tramo anterior (tanto por uno), esto es,

cociente entre la diferencia de cotas entre el pie de la presa y el cauce en la sección estudiada (m) y la distancia X (m). ·

n = Coeficiente de rugosidad de Manning medio en el mismo tramo anterior.

·

F = Forma media del valle inundado en el mismo tramo anterior (adimensional),

expresado como relación entre la anchura del valle y el calado de agua que le corresponde. Se evalúa como media del tramo para calados del entorno de los correspondientes a la rotura y se clasifica en tres tipos: · 𝑎𝑛𝑔𝑜𝑠𝑡𝑜: 2 < 𝐹 < 6 · 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜: 6 < 𝐹 < 20 · 𝑎𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑜: 20 < 𝐹 < 50 · 𝑇𝑟 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎 (ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠). 2)

A partir de los parámetros anteriores se determinan los parámetros

adimensionales complementarios siguientes: 3

𝐷 = 𝑋 ∗ 𝑆/𝐻 (𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎) 𝐾 = 𝑉/(𝐻 /(6.000.000 ∗ 𝑆))

(factor

de

volumen) 𝐸 = 𝐾/𝐹 3)

(factor de forma del embalse)

Con los valores obtenidos en los apartados anteriores se entra ya en los

gráficos. Estos tienen un rango de aplicación en función de siete parámetros. En caso de que alguno de los valores de los parámetros no estuvieran dentro del rango señalado en el propio gráfico, este no sería de aplicación al caso considerado. Entrando en abcisas con el valor D se obtiene en ordenadas en cada gráfico un valor de Y/H, donde Y es, bien, el mínimo calado esperable en el caso de curvas envolventes de mínimos (figuras III-2 a III-5), bien el máximo calado esperable, en el caso de curvas envolventes de máximos (figuras III-6 a III-9). Dado que este método puede utilizarse para presas que previsiblemente vayan a ser clasificadas en categorías A o C, cabe contemplar dos casos fundamentales y un tercero de carácter general. Estos casos son los siguientes: a)

En el caso de una presa para la que se prevea categoría A, se utilizarán los cuatro gráficos de envolventes de mínimos (figuras III-2 a III-5), cada uno de los cuales tiene su rango de aplicación definido en el

50

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

propio gráfico y tres o cuatro curvas que, en cada caso, son función de la forma del cauce (III-2), de la pendiente media (III-3), de la rugosidad media (III-4) y del volumen de embalse (III-5). De esta forma, caso de estar dentro del rango de aplicación de los cuatro gráficos, se obtienen cuatro valores de Y/H de los que se deducen cuatro valores de Y, esto es, del calado que, como mínimo, se producirá en el punto en el que se estudia la afección. El agua alcanza necesariamente el mayor valor de estos calados, por lo que este valor define la cota de afección segura. Lo que está por debajo será necesariamente afectado mientras que la afección de lo situado por encima queda, en principio, indeterminada.

51

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

52

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

b)

De forma similar a la expuesta en el apartado anterior, para comprobar si a una presa le corresponde la categoría C se utilizarán los cuatro gráficos de envolventes de máximos (figuras III-6 a III-9), que tambien tienen su rango de aplicación definido en el propio gráfico y tres o cuatro curvas que, en cada caso son tambien función de la forma del cauce (III-6), de la pendiente media (III-7), de la rugosidad (III-8) y del volumen de embalse (III-9). Igualmente se obtendrían cuatro valores de Y/H de los que se deducen cuatro valores de Y, que, en este caso, representan el calado que, como máximo, alcanzará el agua en el punto en que se estudia la afección. El agua nunca alcanzará un calado superior al menor valor de todos ellos, por lo que este valor define la cota por encima de la cual no se produce afección. Por debajo de esa cota no puede asegurarse si se produce o no afección (zona indeterminada).

53

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

En este caso de utilización de los gráficos para comprobar una clasificación prevista en categoría C es preciso plantear una serie de consideraciones adicionales: 

Así como en el caso de previsión de categoría A basta comprobar que se producen determinadas afecciones en un único punto, en el caso de previsión de categoría C es necesario comprobar la no existencia de afecciones significativas en todos los puntos en que ello es posible.

54

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

55

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

-

Como consecuencia de lo anterior, el rango de aplicabilidad referido a la distancia (𝐷 = 𝑋 ∗ 𝑆/𝐻 < 2,5) puede ser suficiente en muchos casos en presas de categoría A, pero demasiado reducido en el caso de presas previstas como de categoría C. Sería necesario garantizar, por otros procedimientos, que no se producen afecciones significativas más allá de una distancia 𝑋 = 2,5 ∗ 𝐻/𝑆, que, en el caso de presas pequeñas, puede ser reducida.

-

Así como la comprobación de la afección mínima (presas de categoría A) se debe realizar en el escenario de rotura sin avenida, al que corresponden los gráficos, la comprobación de la afección máxima (presas de categoría C) debe realizarse en el escenario de rotura en situación de avenida, al que no corresponden los gráficos, por lo que para dicha comprobación será necesario recurrir, complementariamente, a la aplicación de otros métodos, simplificados o completos.

56

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

c)

Con carácter general, en un mismo caso pueden ser aplicadas las dos familias de gráficos, de envolventes de mínimos y de máximos, y obtener para cada una de las secciones en que se quiera analizar las afecciones dos calados límites que darán lugar a delimitar tres zonas: zona de afección segura, zona de no afección y zona indeterminada. Esto únicamente podría ser válido como primera aproximación al problema.

Finalmente, debe señalarse que en los gráficos presentados son posibles las interpolaciones que sean necesarias, pero, en ningún caso se pueden plantear extrapolaciones. 5.5.4. METODO MIXTO HIDROLOGICO-HIDRAULICO Es este un método simplificado que se basa en la aplicación sucesiva de tres fases: determinación de la onda de rotura, estudio de su propagación y determinación de los niveles de agua correspondientes. El caudal punta de la onda de rotura se determinará en función del volumen de embalse y de la altura de la presa sobre cimientos, para lo cual puede utilizarse la expresión de Hagen, que en unidades métricas es: 𝑄 = 𝐾(𝑉 ∗ 𝑉)1/2 3

𝑄 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 (𝑚 /𝑠𝑒𝑔) 𝐾 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 (780 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑠 𝑏ó𝑣𝑒𝑑𝑎 𝑦 550 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠) 3

𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑏𝑎𝑙𝑠𝑒 (𝐻𝑚 ) 𝐻 = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 (𝑚) Dada la solo relativa fiabilidad de la expresión anterior aplicada a casos concretos, deberá analizarse la sensibilidad de la clasificación resultante a la variabilidad de este parámetro, llegando a contemplar valores hasta un 50 % superior, y contrastando, si fuera posible, los valores del caudal punta con los datos estadísticos de roturas históricas. Se admitirá una forma triangular para el hidrograma. La base del triángulo será tal que el volumen del hidrograma coincida con el volumen total de embalse y la punta se situará centrada en el tiempo.

57

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Alternativamente al procedimiento anterior, podrán utilizarse procedimientos paramétricos que determinen la onda de rotura a partir de las fórmulas hidráulicas de desagüe sobre un aliviadero en pared gruesa en un procedimiento incremental en el tiempo, como puede ser la subrutina incorporada al efecto al programa HEC1, desarrollado por el U.S. Hydrologic Engineering Center. La propagación de la onda de rotura a lo largo del cauce se estudiará por métodos hidrológicos (Muskingum, Puls u onda cinemática), teniendo presente que únicamente se dará como válido el resultado obtenido si variaciones importantes de los parámetros no inducen modificaciones en la categoría a asignar a la presa analizada. Por fin, la determinación de niveles de agua y velocidades se realizará directamente por métodos hidráulicos suponiendo régimen permanente (situación estable en el tiempo) y suponiendo un caudal igual al máximo obtenido en la etapa anterior. En general, la aplicación de este método debe realizarse con precaución y adoptando valores conservadores. Si existiesen dudas en la clasificación deberán utilizarse los métodos completos.

6. TECTONICA Y SISMOTECTONICA

6.1.

Rasgos sismotectónicos de la parte central del Perú La tectónica del Perú es compleja. La mejor manera de explicarla es desde el punto de vista de tectónica de placas. El principal factor responsable de la alta sismicidad de la costa del Perú es la interacción de la placa oceánica Nazca con la placa continental Sudamericana. Uno de los mejores métodos de investigación de la tectónica de las márgenes de placas activas, tales como las encontradas en la parte occidental de Sudamérica, son los estudios de distribución espacial de sismicidad. Se ha observado que los siguientes rasgos son generalmente característicos de las zonas de subducción en las márgenes continentales: -

La zona de subducción está marcada por un arco magmático de volcanes activos o volcanes de actividad reciente.

-

Una depresión batimétrica o una fosa más afuera que es paralela al arco volcánico.

58

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

-

Una zona de sismicidad denominada zona de BENIOFF-WADATI, que se sumerge bajo el arco volcánico a partir de la fosa. Los sismos que forman la zona de BENIOFF-WADATI, la profundidades de

600

cual puede extenderse hasta

km, están localizados dentro de la placa de

subducción oceánica y definen por lo tanto, la geometría de la placa. -

Los terremotos someros que ocurren en la fosa se caracterizan por sus mecanismos focales de cabalgadura somera, y los terremotos de profundidad intermedia dentro de la placa de subducción tienen mecanismos que indican que la tensión está orientada en la dirección de la subducción (Isacks y Molnar, 1971 (3)).

-

Se observa que los volcanes activos están situados entre 120 y 150 km sobre la zona de BENIOFF-WADATI.

-

Los rasgos geomorfológicos sub-aéreos de una margen continental activa son los siguientes, comenzando desde el litoral: o

Un prisma acrecionario

o

Una cuenca de arcofosa

o

El arco magmático

o

Un cinturón plegado tras-arco y

o

Una cuenca terrestre continental en el interior continental (Dickinson, 1976 (4))

Todos los rasgos anteriormente descritos han sido observados a lo largo de al menos ciertas partes de la zona de Subducción de la parte occidental de Sudamérica. Esta zona de Subducción ha sido estudiada intensamente en la segunda mitad de los años setenta (p.e. Ocola, 1980 (5), Barazangi e Isacks, 1979 (6)). A continuación se ofrece un sumario local de las características de subducción en la zona central y Sur del Perú y el norte de Chile. -

Una fosa profunda ha sido muy bien definida fuera de la costa en Perú y Chile. Ella corre muy paralela al litoral en toda su extensión.

-

Entre 14,5°S y 16°S esta fosa es mucho menos ancha

y profunda,

consecuencia de la colisión del dorsal de la placa Nazca subduciendo debajo del continente Sudamericano. Este dorsal (nivel hasta – 2,5 km) descansa sobre la placa oceánica Nazca (nivel promedio – 4,5 km). Algunos autores suponen que esta configuración causó la deflexión de las cordilleras en el continente (zona de Pisco – Abancay).

59

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

-

En la parte central del Perú la zona BENIOFF-WADATI parece estar segmentada lateralmente en zonas de buzamientos alternativamente empinados (30°) y someros (6/10° con la horizontal) (Santo, 1969 (7); Stauder , 1973 (8), 1975 (9); Baranzangi e Isacks, 1976 (6) y 1979 (10) Couch y Whitsett, 1981 (28).

-

Los terremotos más profundos que definen una continuación de la zona BENIOFF- WADATI se extienden hacia abajo hasta 200 a 300 km aproximadamente.

-

El arco de volcanes activos está bien establecido sobre los segmentos de buzamientos más pronunciados en la zona de BENIOFF-WADATI; la línea volcánica termina abruptamente sobre las rupturas aparentes en la placa descendente y no existen volcanes activos sobre las

zonas de

BENIOFF-WADATI de buzamiento moderado. -

Las rupturas en la placa y la terminación de la línea volcánica parecen estar relacionadas con cambios en la dirección de la costa y de la fosa.

En la actualidad, los principales segmentos estructurales notablemente marcados en la cordillera Andina se caracterizan por presentar diferentes estilos tectónicos, deslizamientos y actividad volcánica, los mismos que coinciden con los patrones regionales de sismicidad. Los andes al Norte de 15°S presentan una actividad sísmica asociada a un proceso de subducción del tipo subhorizontal y normal. Sin embargo, la estructura de la corteza y del manto superior aún es muy poco conocida, lo mismo que el origen y el estado de los esfuerzos principales en la corteza. 6.2.

Sismo-Tectónica Regional El plano RS-02 presenta también el mapa sismotectónico de la región. Además de los hipocentros del catálogo sísmico del SISRA, están presentados los rasgos neotectónicos indicados por Sebrier et al (1982). Este plano constituye una representación cualitativa completa de la actividad sísmica en la región en estudio, con representación de la magnitud y la profundidad focal de los sismos, así como de las características neotectónicas.

60

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Según el estudio de Sebrier et al (1982), en la sierra sur existe influencia de las fallas de Ausangate, del Alto Vilcanota (Pomacanchi, Yanaoca, Langui-Layo), y las Fallas de la zona sub-Andina. La falla del Ausangate se encuentra entre Ocongate y el macizo del Ausangate, tiene un rumbo promedio N60°E y una longitud de unos 20 km. Afecta al material glaciar y fluvio glaciar. Se desconoce el sentido y la edad de su última reactivación. El sistema de fallas del Alto Vilcanota (Pomacanchi, Yanaoca, Langui-Layo), se sigue sobre 70 km de longitud, entre el Norte de la laguna Pomacanchi y la Laguna Langui-Layo, tienen un rumbo promedio de N150°E, excepto en la p arte Sur, a partir de Langui donde cambia para tomar un rumbo promedio N120°E. Los bu zamientos están alrededor de 60° hacia el SW. Estas fallas tienen movimientos normales-sinestrales que son compatibles con una extensión N-S. Al norte de la laguna Pomacanchi, donde se expone mejor la falla, ésta parece haber tenido una última reactivación al final del Cuaternario medio; sin embargo, ocurrieron sismos sumamente superficiales y destructores entre Yanaoca y la laguna Pomacanchi. Las fallas de la zona Sub-Andina son recientes y se han formado en parte durante el Cuaternario. La mayoría de las fallas Sub-Andinas son inversas o inversastranscurrentes con buzamientos que varían entre 30° y 65°. En el sur (Pillcopata, Quincemil, Mazuco) los rumbos de dichas fallas tienen un promedio alrededor de N100°E, mientras que en Satipo, el rumbo promedio es aproximadamente alrededor de N120°E. Se observan muy bien los efectos de la tectónica del Cuaternario antiguo; luego resulta sumamente difícil evidenciar fallas activas; sin embargo, es posible que ciertos tramos del fallamiento sub-Andino sean muy recientes hasta activos. En las cuencas ubicadas al pie de la Cordillera oriental (Satipo, Pillcopata, Quincemil) las deformaciones de hacen esencialmente por fallamientos, mientras que en las colinas Sub-Andinas el plegamiento prevalece sobre el fallamiento. Existen también otras fallas en el área del Proyecto, tales como las del Norte del Titicaca, la Falla de Atuncolla al norte de la laguna Umayo (Puno), la Falla de Viscachani ubicada al este de la ciudad de Ananea y la Falla de Pampacolca al Sur del volcán Coropuna, que por su lejanía no tienen influencia en el Proyecto y no han sido evaluadas.

61

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

En el mapa sismotectónico se aprecia que en la porción oceánica, la actividad sísmica está constituida por sismos superficiales ( 0 𝑏 = 𝑏 𝑥 𝑙𝑛 10

Los parámetros estadísticos de recurrencia para cada una de las fuentes sismogénicas se han calculado utilizando la magnitud M, definida por 𝑀 = 𝑚𝑎𝑥{𝑚𝑏, 𝑀𝑠}. Se

utilizó

la relación propuesta por Castillo (1993),

para

homogenizar la muestra de datos 𝑚𝑏 = 3,30 + 0,40 𝑀𝑠 En el análisis estadístico de los parámetros de recurrencia se utilizó el método de la máxima verosimilitud, considerando los datos de 1963-1999.

Este método

ajusta la recta al valor medio de los datos sobre la magnitud mínima de homogeneidad, incluida la máxima magnitud observada, normalizando el aporte que hacen los sismos de diferentes magnitudes. Esto hace que el valor de b refleje de mejor forma el estudio de los esfuerzos de la región.

69

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

La tasa 𝜇 es la tasa media anual de ocurrencia de eventos mayores o iguales que la magnitud mínima de homogeneidad. Para determinar la tasa se utiliza una variación del diagrama de Gutenberg y Richter, que consiste en dibujar un número acumulativo de eventos mayores a una determinada magnitud versus el tiempo. De estos gráficos se puede determinar la magnitud mínima de homogeneidad (𝑀𝑚𝑖𝑛) y la tasa. La magnitud mínima de

homogeneidad

corresponderá al gráfico cuyo diagrama acumulativo versus tiempo muestre un comportamiento lineal monotómicamente creciente. La tasa es la pendiente de dicha recta. Mmax es la magnitud máxima probable que puede ser liberada como energía sísmica (McGuire, 1976). Para determinar esta magnitud se utiliza el siguiente criterio: el más grande evento que ha ocurrido en la fuente en el pasado, es el máximo sismo que se espera en el futuro. 8.5.

Determinación del Peligro Sísmico Se ha determinado el peligro sísmico del área del Proyecto utilizando la metodología e información pertinente disponibles en

la

literatura.

Se

ha

empleado el Programa de Cómputo RISK desarrollado por R. Mc Guire (1976) con datos de la ley de atenuación de Casaverde y Vargas (1980) para los sismos de subducción y de Mc Guire (1974) para los sismos continentales. Se ha usado las fuentes sismogénicas y parámetros de recurrencia definidos por Castillo (1993). El peligro sísmico se ha determinado por medio de la probabilidad de ocurrencia de un sismo cuya aceleración máxima sea igual o mayor que ciertos valores esperados. También se podrían determinar probabilísticamente las velocidades, los desplazamientos o las intensidades esperadas, utilizando los parámetros de Casaverde y Vargas (1980), que presentan atenuaciones en función de dichos parámetros. 8.5.1. Sismo de Diseño El sismo de diseño, es el más grande que se espera ocurra una vez en la vida útil del Proyecto. En este caso considera que la estructura tendrá una vida útil de 50 años con la probabilidad de ser excedida en un 10%, esto corresponde a un período de retorno de 475 años.

70

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

8.5.2. Sismo Extremo El sismo extremo se define como el más grande que una zona sismogénica puede producir, bajo las condiciones tectónicas conocidas. Para el presente proyecto se considerará una vida útil de 100 años con la probabilidad de ser excedida en un 10%, esto corresponde a un período de retorno de 949 años. Considerando estos períodos de retorno, la Figura 3 presenta los resultados de las aceleraciones para zona correspondiente. El peligro sísmico anual se presenta en el eje de abscisas de dichas figuras como la inversa del período de retorno. La Tabla siguiente muestra las máximas aceleraciones esperadas para períodos de retorno de 30, 50, 100, 200, 475, 949 y 5000 años. Período de Retorno / Aceleración (g)

Coordenadas Laguna -70,69, -13,79

30

50

100

200

475

949

5000

0,12

0,14

0,17

0,19

0,23

0,26

0,37

Por lo tanto se considerará: Aceleración máxima para el sismo de Diseño de

0,23 g

Aceleración máxima para el sismo Extremo de

0,27 g

Es usual considerar una aceleración efectiva en vez del instrumental pico, del orden del 25 al 30% más baja. Por lo tanto, la aceleración efectiva de diseño será de 0,17g y la aceleración efectiva para el sismo extremo de 0,21 g. El coeficiente sísmico para el diseño estará expresado en términos del período de la estructura y del período predominante del suelo. La respuesta estructural de las obras de ingeniería derivada por métodos espectrales deberá considerar a partir de los valores de aceleración propuestos la amplificación estructural y las reducciones por ductilidad, amortiguamiento y los coeficientes de seguridad que emplearán en el diseño. Los valores presentados corresponden a suelo firme y no reflejan la amplificación del suelo. En caso de utilizarse el método pseudo estático en el diseño de taludes y obras de retención, se recomienda el valor de

= 0,154

71

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

9. ANÁLISIS DEL RIESGO

DE

DESASTRES EN EL SISTEMA

NACIONAL DE INVERSIÓN PÚBLICA La estructura modular ya existente para la identificación, formulación y evaluación de PIP descrita en la Guía General2. Que contempla los puntos siguientes para el Análisis de Riesgo (AdR) 9.1. I.

El AdR en los módulos de un PIP en el marco del SNIP

Aspectos generales. Caracterización de los involucrados considerando su posición frente a las situaciones de riesgo. Que fueron descritos en los capítulos 1 al 8, del presente estudio. El siguiente estudio considera los involucrados actores: municipalidad distrital de Laraqueri, comunidades campesinas (comité de regantes) y los beneficiarios directos de proyecto que vienen a ser los agricultores y ganaderos de la zona. Matriz de involucrados y grupos de interés

GRUPO DE INVOLUCRADOS

PROBLEMAS PERCIBIDOS

Municipalidad distrital de Laraqueri

Reclamos de los agricultores, ganaderos y sus representantes por la falta de atención a la problemática de la zona

Comunidades campesinas (comité de regantes y otros)

Frecuentes quejas debido a la ausencia de medidas que mitiguen la escasez de agua Poca predisposición para realizar faenas que garanticen la operación y mantenimiento de la infraestructura de riego

Agricultores y ganaderos

Problemas de escases de agua en época de estiaje Disminución de los rendimientos de cultivos ante la falta de riego

INTERESES Alcanzar sus objetivos de mejorar su producción agrícola y promover la agro exportación y ganadería para elevar el nivel de vida de los agricultores de la zona Canalizar solicitudes hacia las autoridades políticas la formulación y ejecución de proyectos y obras prioritarios, que contribuyan a afrontar la aguda problemática agrícola actual de sus agricultores y ganaderos más necesitados Desarrollar una adecuada actividad agrícola y ganadera, que retribuya justos beneficios económicos y le garantice a sus familias alcanzar un nivel de vida adecuado

2

SERIE: SISTEMA NACIONAL DE INVERSIÓN PÚBLICA Y LA GESTIÓN DEL RIESGO DE DESASTRES (Pautas metodológicas para la incorporación del análisis del riesgo de desastres en los Proyectos de Inversión Pública)

72

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

II.

Identificación 

Diagnóstico del área de influencia del proyecto (identificación de peligros y de desastres ocurridos)



Análisis prospectivo de peligros (probabilidad de ocurrencia, localización, duración, intensidad)

III.

IV.

III: Formulación 

Análisis de vulnerabilidad (exposición, fragilidad, resiliencia)



Estimación del riesgo sin medidas de reducción del riesgo



Identificación de alternativas de medidas de reducción del riesgo



Estimación de costos para cada alternativa

IV: Evaluación 

Evaluación de las alternativas



Análisis de sensibilidad



Análisis del impacto en el ambiente

De esta forma, se define un conjunto de actividades en cada uno de los módulos que permiten incorporar el AdR en los PIP. Debe recalcarse que el AdR no es un proceso paralelo a la identificación, formulación y evaluación de los PIP, sino que es un proceso que se incorpora a las tareas ya conocidas por los formuladores y evaluadores de proyecto, tal como se muestra en el cuadro siguiente.

73

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Cuadro, Relación de tareas y pasos en cada módulo de la Guía General en los cuales se incorporan acciones de AdR Módulo 2: Identificación Tareas Diagnóstico de la situación actual  Análisis de peligros en la zona y población afectada  Intereses de los involucrados Módulo 3: Formulación  Determinación de las condiciones de vulnerabilidad por exposición, fragilidad y resiliencia  Identificación de medidas de reducción del riesgo  La secuencia de etapas y actividades de cada proyecto alternativo y su duración  Los costos a precios de mercado  Flujo de costos a precios de mercado Módulo 4: Evaluación Tareas Estimación de los costos sociales  El flujo de costos sociales totales y su valor actual (VACST ), incluyendo medidas de reducción de riesgo.  Evaluación social: Aplicación de la metodología Costo Efectividad con medidas de reducción de riesgo  El indicador de efectividad (IE), con medidas de reducción de riesgo.  El ratio costo efectividad (CE), con medidas de reducción de riesgo.  Evaluación social: Aplicación de la metodología Costo Beneficio con medidas de reducción de riesgo  El flujo de beneficios sociales totales y su valor actual (VABST ), considerando los cambios en los beneficios al incluir el AdR .  El valor actual neto social ( VANS)  Análisis de sensibilidad  Determinar las variables inciertas y su rango de variación, considerando variables relacionadas a peligros y vulnerabilidades.  Estimar los cambios en los indicadores de rentabilidad social, por efecto de los cambios en variables relacionadas con peligros y vulnerabilidades.  Seleccionar el mejor proyecto alternativo  El análisis del impacto ambiental del proyecto seleccionado  El marco lógico del proyecto seleccionado  Deberá incluir algunos indicadores relativos al tema de gestión de riesgo. Fuente: pautas y riesgos del SNIP.

74

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

9.2.

MÓDULO 2: IDENTIFICACIÓN

a. Diagnóstico de la situación actual a.1. Análisis de peligros en la zona y población afectada Se identificaron los potenciales riesgos a los que está expuesto la construcción de la presa, para la formulación del proyecto “CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO” y se detalla de la forma siguiente. Se ha identificado, mediante mapas, la ubicación espacial de la comunidad, sus componentes naturales, humanos, culturales, condiciones de las viviendas y de la infraestructura en general. Las relaciones existentes entre ellas demarcan las características. Llegándose a la cosmovisión de los pobladores, la comprensión de la actuación del hombre en este espacio, los tipos de relaciones y las razones que la sustentan. Y se determinan los peligros existentes en la zona y a los que puede estar expuesto el proyecto. De la forma siguiente. Para lograr un nivel de información apropiado, se desarrolló considerando los temas siguientes:  Áreas de bosques, pastos naturales  Zonas deforestadas  Tipos de suelos  Ubicación de los diferentes cultivos temporales Distribución de las zonas productivas  Zonas afectadas por la lluvia u otros fenómenos  Ubicación de las viviendas, indicando viviendas en Distribución de los asentamientos riesgo humanos, servicios básicos y sociales  Ubicación de los servicios básicos (Programa no escolarizado de educación inicial - PRONOEI, comedor, campo deportivo, cementerio, etc.)  Posibles zonas de crecimiento  Trazar los caminos de herradura y la trocha Ubicación de las vías de comunicación carrozable que unen con los centros poblados vecinos  Señalar los puntos críticos de las vías de acceso  Inundaciones Identificación de zonas que han sido  Vientos fuertes afectadas por distintos peligros,  Lluvias intensas indicando fechas aproximadas de  Deslizamientos ocurrencia  Heladas  Sismos  Sequías  Huaycos  Otros Fuente: pautas y riesgos del SNIP. (Todos los planos e información concerniente a los puntos Ubicación de los recursos naturales

descritos se adjuntan en los anexos)

75

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Después del análisis correspondiente, a la información, en base a planos, se puede concluir de manera general que no presenta riesgo aparente el proyecto. A la vez se desarrolla una descripción a la cultura aymara, parte integrante, en el espacio del proyecto. El Aymara concibe su hábitat como el medio andino que dio origen y bienestar a la comunidad. Para él existe una sola realidad conformada por dos ámbitos: el medio natural y el mundo sobrenatural. La cosmovisión Aymara se formó en diferentes épocas pasadas y refleja los grandes cambios de su historia. Es una visión religiosa que sacraliza la naturaleza y legitima la posición del hombre sobre ella. Así es como hoy denominan Costumbre a los ritos religiosos basados en sus antepasados y Religión a los rituales y símbolos de origen cristiano. La parte más antigua (costumbres) es la dirigida a los “ ACHACHILLAS O MALLKUS”, que son los espíritus de las montañas nevadas que circundan sus pueblos, a la PACHAMA, y a la serpiente AMARU, vinculada a la subsistencia por las aguas, ríos y canales de irrigación de las tierras agrícolas (3.000 a 2.000 m. de altura). El sistema de creencias Aymara es un ciclo ritual sincrético, en el cual coexisten y se integran dos componentes: el prehispánico, o sistema de creencias indígenas, anterior a la llegada de los conquistadores, y la religiosidad post hispánica que introduce la religión católica. El culto Aymara, sin embargo, es uno solo. Es un culto anual que se desarrolla al ritmo de las estaciones. Estos son los tres espacios espirituales del Aymara: 

El Arajpacha simboliza la luz y la vida. También significa dios cultivador y hacia allá se dirige la mirada (templos y casas deben mirar hacia él).



El Akapacha es el centro, son los valles y quebradas, es lo que está cerca, o Acá, donde habita el hombre Aymara



El Manquepacha simboliza la muerte y la oscuridad. Es el oeste.

Cuando se habla del pueblo indígena se está haciendo referencia a todos aquellos pobladores del altiplano que justo cuentan con el aymara como su idioma de origen, calculándose que son aproximadamente un poco más de un millón y medio, los cuales suelen vivir a los alrededores del Lago Titicaca. Los aymaras de por sí bien se pueden considerar como un pueblo de una historia y tradición milenaria, habiendo sido uno de los pueblos que a finales de la época precolombina fueron conquistados por los Incas. Actualmente el pueblo aymara se divide en diversos grupos indígenas, y pese a ello se puede encontrar algunas cuantas costumbres y tradiciones que han sobrevivido el tiempo y resultan sumamente vistosas.

76

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

En gran parte las tradiciones aymaras pueden guardar una relación directa con las creencias que poseen desde hace buen tiempo, entrando aquí su cosmovisión y los diversos seres espirituales que posee. De esta manera encontramos a, Mallku, el espíritu de la montaña, el cual es muy latente debido a que es común que cada pueblo se vea envuelto de cerros; la Pachamama, madre tierra, relacionada a la fertilidad de los terrenos; y el Amaru, o serpiente, la cual se relaciona con las corrientes de los ríos que ayudan a la fertilidad de los terrenos cercanos a donde pasan. Como se puede apreciar, todo va relacionado al ambiente que los rodea, protege y beneficia; más bien hay que entender que existen varios otras fuerzas mitológicas menores presentes. También se puede encontrar diversos momentos de suma importancia dentro del calendario aymara, siendo de esta manera que como en otras partes del mundo nos encontramos con un carnaval que toma el nombre de anata aymara, la cual tiene como finalidad el poder rendirle tributo a ispallanaka, el padre de las chacras, razón por la cual se puede notar que aquí existe una relación directa con la agricultura local, punto importante en el estilo de vida local. Aparte, la ganadería de camélidos ha estado presente en la localidad desde hace buen tiempo, siendo de esta manera que al pasear por el Altiplano vamos a poder encontrar diversos ambientes en donde encontrar a alpacas, vicuñas y demás animales similares, pudiendo inclusive poder acercarte a estos mismos en algunos casos. En compañía del paisaje natural esto se convierte en uno de los mayores atractivos que cualquier persona podría encontrar en el altiplano, además de poder comprar partes de vestimenta típica de los diversos pueblos aymara, llenos de color y vida.

77

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Se desarrolla la identificación de peligros en la zona de ejecución del proyecto 3 Identificación de peligros en la zona de ejecución del proyecto: “CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO” 1.

¿Existen antecedentes de peligros en la zona en la cual se pretende ejecutar el proyecto? Sí

Inundaciones Lluvias intensas Heladas Friaje / Nevada Sismos Sequías Huaycos Derrumbes/ Deslizamientos Tsunamis Incendios urbanos Derrames tóxicos Otros

No X X X X X X X X X X X X

Comentarios

2.

¿Existen estudios que pronostican la probable ocurrencia de peligros en la zona bajo análisis? ¿Qué tipo de peligros? Sí No Comentarios X X X X X X X X X X X

Inundaciones Lluvias intensas Heladas Friaje / Nevada Sismos Sequías Huaycos Derrumbes/ Deslizamientos Tsunamis Incendios urbanos Derrames tóxicos Otros

3.

¿Existe la probabilidad de ocurrencia de algunos de los peligros señalados en las preguntas anteriores durante la vida útil del proyecto?

SI X

4.

¿La información existente sobre la ocurrencia de peligros naturales en la zona es suficiente para SI tomar decisiones para la formulación y evaluación de proyectos? X

NO NO

a.2. Características específicas de los peligros

3

Fuente: pautas y riesgos del SNIP. sólo se han incluido las secciones relevantes para la aplicación del

AdR.

78

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Instrucciones: a) Para definir el grado de peligro se requiere utilizar los siguientes conceptos:  Frecuencia: se define de acuerdo con el período de recurrencia de cada uno de los peligros identificados, lo cual se puede realizar sobre la base de información histórica o en estudios de prospectiva.  Severidad: se define como el grado de impacto de un peligro específico (intensidad, área de impacto). b) Para definir el grado de Frecuencia (a) y Severidad (b), utiliza la siguiente escala: B = Bajo: 1, M = Medio: 2, Alto = Alto: 3, S.I. = Sin Información: 4. Peligros SI NO Frecuencia (a) B

M

A

S.I.

Severidad (b) B

M

A

Resultado S.I.

(c ) = (a)*(b)

Inundación 

¿Existen zonas con problemas de inundación?



¿Existe sedimentación en el río o quebrada?

X

1

2

2

1

2

2

X

1

2

2

X

1

2

2

X X

1 1

2

1 2

X



¿Cambia el flujo del río o acequia principal que estará involucrado con el proyecto? Lluvias Intensas

X X

Derrumbes / Deslizamientos 

¿Existen procesos de erosión?

x



¿Existe mal drenaje de suelos?

X



¿Existen antecedentes de inestabilidad o fallas geológicas en las laderas? ¿Existen antecedentes de deslizamientos?



 ¿Existen antecedentes de derrumbes? Heladas Friajes / Nevadas Sismos Sequías Huaycos Incendios urbanos Derrames tóxicos Otros

X X X

1

X X X X

79

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

De la última columna de resultados se pueden obtener las siguientes conclusiones: 

Resultado = 1

Peligro Bajo



Resultado = 2

Peligro Medio



Resultado >= 3

Peligro Alto

El nivel de peligro encontrado se analizará de manera conjunta con los resultados del análisis de vulnerabilidad que se hará más adelante, para posteriormente determinar el nivel riesgo en el PIP (Módulo 3)4 Conclusión: De acuerdo con los resultados del análisis de las características específicas del proyecto, la zona en la cual se desarrollará el proyecto es de medio Peligro. Cabe aclarar que este resultado se analizará de manera conjunta con el análisis de vulnerabilidades, para determinar el nivel de riesgo5, además, según la metodología planteada de AdR del SNIP6 se concluye que 9.3.

MÓDULO 3: FORMULACIÓN

La inclusión del AdR en el Módulo de Formulación del proyecto tiene por objetivo determinar si en las decisiones de localización, tamaño, tecnología, entre otras, para la formulación del proyecto, se están incluyendo mecanismos para evitar la generación y/o lograr la reducción de las vulnerabilidades por exposición, fragilidad y resiliencia. a. Determinación

de

las

condiciones

de

vulnerabilidad

por

exposición, fragilidad y resiliencia Alternativas iniciales de solución al problema del proyecto: “CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO”

Fuente: pautas y riesgos del SNIP En la Guía General, se incluyen los instrumentos para realizar el Análisis de Involucrados del proyecto. Cuando se incorpora el AdR en el proyecto, es necesario que en el Análisis de Involucrados se incluyan las opiniones y compromisos que tengan los agentes involucrados acerca del riesgo que podría enfrentar el proyecto. 6 En el siguiente cuadro, se presenta la metodología de interpretación de los resultados del Formato N°1. 4 5

80

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

PREGUNTAS

SI

NO

COMENTARIO

A. Análisis de Vulnerabilidades por Exposición (localización) 

x

¿La localización escogida para la ubicación del proyecto evita su exposición a peligros?



x

Si la localización prevista para el proyecto lo expone a situaciones de peligro, ¿es posible, técnicamente, cambiar la ubicación del proyecto a una zona menos expuesta? B. Análisis de Vulnerabilidades por Fragilidad (tamaño, tecnología) 

¿La construcción de la infraestructura sigue la normativa vigente, de acuerdo con el tipo de infraestructura de que se trate? Ejemplo: norma antisísmica.  ¿Los materiales de construcción consideran las características geográficas y físicas de la zona de ejecución del proyecto? Ejemplo: Si se va a utilizar madera en el proyecto, ¿se ha considerado el uso de preservantes y selladores para evitar el daño por humedad o lluvias intensas?  ¿El diseño toma en cuenta las características geográficas y físicas de la zona de ejecución del proyecto? Ejemplo: ¿El diseño del puente ha tomado en cuenta el nivel de las avenidas cuando ocurre el Fenómeno El Niño, considerando sus distintos grados de intensidad?  ¿La decisión de tamaño del proyecto considera las características geográficas y físicas de la zona de ejecución del proyecto? Ejemplo: ¿La bocatoma ha sido diseñada considerando que hay épocas de abundantes lluvias y por ende de grandes volúmenes de agua?  ¿La tecnología propuesta para el proyecto considera las características geográficas y físicas de la zona de ejecución del proyecto? Ejemplo: ¿La tecnología de construcción propuesta considera que la zona es propensa a movimientos telúricos?  ¿Las decisiones de fecha de inicio y de ejecución del proyecto toman en cuenta las características geográficas, climáticas y físicas de la zona de ejecución del proyecto? Ejemplo: ¿Se ha tomado en cuenta que en la época de lluvias es mucho más difícil construir la carretera, porque se dificulta la operación de la maquinaria? C. Análisis de Vulnerabilidades por Resiliencia 

En la zona de ejecución del proyecto, ¿existen mecanismos técnicos (por ejemplo, sistemas alternativos para la provisión del servicio) para hacer frente a la ocurrencia de desastres?  En la zona de ejecución del proyecto, ¿existen mecanismos financieros (por ejemplo, fondos para atención de emergencias) para hacer frente a los daños ocasionados por la ocurrencia de desastres?  En la zona de ejecución del proyecto, ¿existen mecanismos organizativos (por ejemplo, planes de contingencia), para hacer frente a los daños ocasionados por la ocurrencia de desastres? Las 3 preguntas anteriores sobre resiliencia se refirieron a la zona de ejecución del proyecto. Ahora se quiere saber si el PIP, de manera específica, está incluyendo mecanismos para hacer frente a una situación de riesgo.  ¿El proyecto incluye mecanismos técnicos, financieros y/o organizativos para hacer frente a los daños ocasionados por la ocurrencia de desastres?  ¿La población beneficiaria del proyecto conoce los potenciales daños que la afectarían si se produce una situación de peligro cuando el proyecto no cuenta con medidas de reducción de riesgo?

Revisión de diseño (debe de enfatizarse en el estudio definitivo)

x x x x

La evaluación debe de hacer cumplir

x x

Se propone una fecha de términos de temporada de lluvia y una ejecución intensificada al cumplimiento de metas.

x x x

Se debe de implementar para la ejecución del proyecto cono una medida de contingencia

x

La sensibilización debe ser informativa en todos los niveles.

x

La sensibilización debe ser informativa en todos los niveles.

81

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Los resultados del análisis del Formato N° 2 7. permiten verificar si en la formulación del proyecto se están tomando en cuenta las condiciones de vulnerabilidad que pueden afectar el proyecto. Asimismo, define el grado de vulnerabilidad que enfrenta el proyecto, considerando los factores de exposición, fragilidad y resiliencia. Para ello, se utilizará el Formato N° 38. Del análisis del Formato N° 2, se obtienen las siguientes conclusiones: Es necesario continuar con el AdR en el proyecto ya que la alternativa propuesta está expuesta a condiciones de peligro. 

Es posible evaluar otras alternativas de localización o alternativas de solución, pero la geografía del lugar no permite otra ubicación que pueda satisfacer el riego en la zona de proyecto.



Es necesario considerar en las decisiones de tamaño y fecha de ejecución las características físicas, geográficas y climáticas de la zona. Que demarcaran la calidad del proyecto respecto al sistema de vulnerabilidad por ser un conjunto de factores que advierte su vulnerabilidad.



Será necesario que en el proyecto se incluyan algunas medidas para hacer frente a situaciones de riesgo, ya que existen condiciones de vulnerabilidad. El estudio definitivo debe de desarrollarse conforme la normatividad actual lo indica, asi como para su evaluación en su etapa de estudio definitivo.

7 8

Pautas metodológicas para la incorporación del análisis del riesgo de desastres en los Proyectos de Inversión Pública Pautas metodológicas para la incorporación del análisis del riesgo de desastres en los Proyectos de Inversión Pública

82

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

b. Identificación del Grado de Vulnerabilidad por factores de exposición, fragilidad y resiliencia

Factor de Vulnerabilidad

Exposición

Variable (A) Localización del proyecto respecto de la condición de peligro (B) Características del terreno

Fragilidad

x x

(C) Tipo de construcción

x

(D) Aplicación de normas de construcción

x

(E) Actividad económica de la zona

Resiliencia

Grado de Vulnerabilidad Bajo Medio Alto

x

(F) Situación de pobreza de la zona

x

(G) Integración institucional de la zona

x

(H) Nivel de organización de la población

x

(I) Conocimiento sobre ocurrencia de desastres por parte de la población

x

(J) Actitud de la población frente a la ocurrencia de desastres

x

(K) Existencia de recursos financieros para respuesta ante desastres

x

Si todas las variables de exposición presentan Vulnerabilidad Media y por lo menos alguna de las variables de fragilidad o resiliencia presentan Vulnerabilidad Media (y las demás un grado menor), entonces, el proyecto enfrenta VULNERABILIDAD MEDIA. Esto implica que del análisis de las variables que explican la exposición, fragilidad y resiliencia del proyecto, se define el grado de vulnerabilidad del proyecto (alto, medio, bajo), lo cual servirá para definir el grado de riesgo. Se determina el nivel de peligro asociado al proyecto, se establece el nivel de vulnerabilidad al que está expuesto el proyecto. De esta manera, se puede determinar el nivel de riesgo al que estaría expuesto el proyecto, considerando la siguiente escala:

83

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

c. Escala de nivel de riesgo, considerando nivel de peligros y vulnerabilidad Definición de Peligros / Vulnerabilidad Bajo Medio Grado de Peligros Alto

Grado de Vulnerabilidad Bajo Medio B B M M B M

Alto B M M

La clasificación del nivel de riesgo contribuirá a evaluar las pérdidas probables que se generarían ante la ocurrencia de la situación de riesgo y, por tanto, permitirá estimar los beneficios (costos de reconstrucción evitados, beneficios no suspendidos, entre otros) de la incorporación de las medidas de reducción de riesgo 9. En el análisis de los peligros se determinó que existe Peligro medio y en el análisis de vulnerabilidades se determinó que existe Vulnerabilidad media, por lo que el proyecto enfrentará condiciones de RIESGO MEDIO (resultado del Cuadro análisis de nivel de riego). En ese sentido, en el diseño del proyecto se deben incluir medidas de reducción de riesgo, las cuales pueden ser estructurales y no estructurales. Los resultados de este análisis indican que es posible plantear un número mayor de alternativas, tal como se muestra a continuación. d. Definición de nuevas alternativas de solución al problema por la incorporación del AdR al proyecto

9

La identificación del nivel de riesgo debe permitir que el formulador defina la inclusión de medidas de reducción de riesgo en el proyecto, de ser necesario. En los Anexos N°8 y N°9 se presentan un conjunto de medidas estructurales y no estructurales de reducción de riesgo, respectivamente, que pueden ser de utilidad para el formulador

84

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

ALTERNATIVAS DE SOLUCION AL PROBLEMA - PROYECTO CREACION DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGION PUNO

PRESAS DE GRAVEDAD ALTERNATIVA 01

Las presas de gravedad son estructuras de concreto de sección triangular; la base es ancha y se va estrechando hacia la parte superior; la cara que da al embalse es prácticamente vertical. Vistas desde arriba son rectas o de curva suave. La estabilidad de estas presas radica en su propio peso. Es el tipo de construcción más duradero y el que requiere menor mantenimiento. Su altura suele estar limitada por la resistencia del terreno.

PRESAS DE BÓVEDA ALTERNATIVA 02

Este tipo de presa utiliza los fundamentos teóricos de la bóveda. La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse, con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos.

En condiciones favorables, esta estructura necesita menos cocnreto que la de gravedad, pero es difícil encontrar emplazamientos donde se puedan construir.

PRESAS DE CONTRAFUERTES ALTERNATIVA 03

Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares, de forma triangular, que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base.  Hay varios tipos de presa de contrafuertes: los más comunes son de planchas uniformes y de bóvedas múltiples.  En las de planchas uniformes el elemento que contiene el agua es un conjunto de planchas que cubren la superficie entre los contrafuertes

Estas presas precisan de un 35 a un 50% del concreto que necesitaría una de gravedad de tamaño similar aunque a pesar del ahorro de concreto las presas de contrafuertes no son siempre más económicas que las de gravedad, ya que el costo de las complicadas estructuras para forjar el concreto y la instalación de refuerzos de acero suele equivaler al ahorro en materiales de construcción. Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables.

PRESAS DE ELEMENTOS SIN TRABAR ALTERNATIVA 04

Las presas de tierra y piedra utilizan materiales naturales con la mínima transformación, aunque la disponibilidad de materiales utilizables en los alrededores condiciona la elección de este tipo de presa. El desarrollo de las excavadoras y otras grandes máquinas ha hecho que este tipo de presas compita en costos con las de concreto armado. La escasa estabilidad de estos materiales obliga a que la anchura de la base de este tipo de presas sea de cuatro a siete veces mayor que su altura. La cuantía de filtraciones es inversamente proporcional a la distancia que debe recorrer el agua; por lo tanto, la ancha base debe estar bien asentada sobre un terreno cimentado. Las presas de elementos sin trabar pueden estar construidas con materiales impermeables en su totalidad, como arcilla, o estar formadas por un núcleo de material impermeable reforzado por los dos lados con materiales más permeables, como arena, grava o roca, el núcleo debe extenderse hasta mucho más abajo de la base para evitar filtraciones.

85

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Se considera la existencia de las alternativas, a la vez, las políticas de desarrollo del proyecto, fraccionamiento de elaboración del proyecto Modo 1: desarrollo del proyecto, estudio de pre inversión e inversión debe de ser desarrollado de forma integral por el PELT, sin fraccionamiento de especialidad, que da cabida a posibles errores posteriores en su etapa de estudio definitivo técnico financiero. Con personal de experiencia; la selección del personal debe de considerar la experiencia como ejecutor para pasar como proyectista, y solo así se garantizara la calidad del proyecto. Modo 2: desarrollo del proyecto, estudio de pre inversión e inversión debe de ser desarrollado de forma integral por el PELT, contando con la participación de externos para el desarrollo de todo el proyecto. Con personal de experiencia; la selección del personal debe de considerar la experiencia como ejecutor para pasar como proyectista, y solo así se garantizara la calidad del proyecto. Cabe aclara que el estudio definitivo debe de considerar un estudio de riesgo y vulnerabilidad, complementando al presente, con información más certera. Conclusión. Se concluye que por el nivel de riego se debe de considerar la alternativa 04, considerando que la presa tendrá una altura de 45 m. como máximo. Este tipo de presas es esencial, en cuanto al costo frente a las demás alternativas, que se plantean en material de concreto. Según las características del terreno se adecua perfectamente a la alternativa seleccionada. El costo adicional del presupuesto por vulnerabilidad sísmica constituye en un 2 al 6% en presupuesto adicional10. 9.4.

Bocatoma y canales de riego

El análisis de riego y vulnerabilidad desarrollado para el proyecto contempla también las estructuras de la bocatoma y canales de riego, llegándose a la conclusión de y riego medio a bajo en estas estructuras. Conceptuando tales estructuras como tradicionalmente las bocatomas se construían, y en muchos sitios se construyen aun, amontonando tierra y piedra en el cauce de un río, para desviar una parte del flujo hacia el canal de derivación. Normalmente estas rudimentarias construcciones debían ser reconstruidas año a año,

10

Presupuestos en presas de tierra y enrocados, base de datos SNIP

86

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

pues las avenidas las destruían sistemáticamente por la que se debe de construir de material de concreto y piedra según diseño y dirección técnica adecuada. El análisis de riego y vulnerabilidad para la bocatoma, o captación se desarrollo considerando su función propia como una estructura hidráulica destinada a derivar desde unos cursos de agua, río, arroyo, o canal, una parte del agua disponible en esta, para ser utilizada en un fin específico, para el caso presente de riego Las bocatomas a construir técnicamente deben de constar en general de las siguientes partes: 

Compuerta de control y cierre de la compuerta;



Dispositivo para medir los niveles, aguas arriba y aguas abajo de la compuerta de control. Estos pueden ser simples reglas graduadas o pueden contar con medidores continuos de nivel y trasmisores de la información al centro de operación, el que puede contar con mecanismos para operar a distancia la compuerta;

A la vez para un adecuado funcionamiento de entraga de la presa a los canales: 

Un vertedero para fijar la sección del curso de agua, tanto planimétricamente, como en cota, evitando de esta forma la migración del curso de agua en ese punto y su socavación, lo que podría dejar la bocatoma inoperante;



Un canal de limpieza, provisto de compuertas, para permitir el desarenamiento de la aproximación a la bocatoma.



Frecuentemente se completa la bocatoma con una reja y un desarenador, para evitar que el transporte sólido sedimente en el canal dificultando los trabajos de mantenimiento del mismo.

Tales componentes darán una estabilidad a la bocatoma considerando el riego determinado medio. Los canales proliferados para abastecer las áreas consideradas dependerá su riego del funcionamiento de la presa y la bocatoma, por ende, la vulnerabilidad es baja.

87

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

9.5.

Conclusiones y recomendaciones.

Se determinó un RIESGO MEDIO - BAJO. Esto concerniente al tipo de presa y factores asociados al proyecto11. Cabe aclarar que no se desarrolló la etapa de evaluación, en vista que a la fecha ya se tiene un diseño de la presa como propuesta para el proyecto, que coincidentemente es de tipo TIERRA ENROCADO, el riego medio es por la propia característica de la geografía del área de intervención del proyecto. Y para lo cual se unificaron criterios para definir la amenaza, la vulnerabilidad y la estimación del riesgo. Se describió el proceso de Gestión Integral del Riesgo que incluye la Gestión de Amenaza y Vulnerabilidades; la Gestión de la Emergencia y la Gestión de la Rehabilitación y Reconstrucción de la presa, bocatoma y canales de riego. Se establecieron los criterios para la clasificación del riesgo de una presa considerando poblaciones en riesgo; afecciones a servicios esenciales; daños materiales y daños medio ambientales y los límites del estudio hacia agua abajo, tales como: -

Inundación de viviendas aguas abajo

-

Inundación de cultivos aguas abajo

-

Inundación de vías aguas abajo.

Se plantean los aspectos operativos del plan de emergencia, que se basan en definir, por una parte, las actuaciones más adecuadas para la reducción o eliminación del riesgo asociadas a los escenarios de seguridad, y por otra, en establecer la organización de los medios humanos y materiales para llevar a cabo dichas actuaciones. En lo correspondiente en la vulnerabilidad en: Vulnerabilidad sísmica. Conclusiones propias del estudio técnico. a) Riesgo - Vulnerabilidad sísmica baja, en la zona del proyecto. b) Las características de riego sísmico a considerar para el diseño del proyecto.

11

Cada caso de análisis presenta una conclusión, en la identificación, formulación y evaluación.

88

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO



La sismicidad histórica indica que en el área del Proyecto se han producido intensidades de hasta VII en la escala Mercalli Modificada.



La información sismológica del área del Proyecto ha sido obtenida del catálogo SISRA (1982) actualizado hasta el año 1998 con la información verificada del ISC.



Sobre la base de este catálogo se han obtenido los parámetros de recurrencia de las fuentes sismogénicas utilizadas en el presente estudio.



La distribución espacial de los sismos instrumentales indica mayor intensidad sísmica en la zona de subducción de la costa. Hacia el continente las profundidades focales de los sismos de la zona de Benioff aumentan.



La sismotectónica regional y local indica que para determinar el peligro sísmico en el área del Proyecto hay que considerar los sismos de subducción y los sismos continentales superficiales, con sus diferentes atenuaciones sísmicas.



El estudio determinístico determina una aceleración máxima de 0,154 g, producida por la influencia de la zona continental de Subducción.



El estudio probabilístico determina para el sismo extremo una aceleración máxima de 0,26 g, considerando un período de retorno de 949 años. Para el sismo de Diseño se determina una aceleración máxima de 0,26 g, considerando un período de retorno de 475 años.



En base a la comparación de resultados de los estudio Determinístico y



Probabilístico, en el emplazamiento del Proyecto se recomienda para el sismo extremo una aceleración máxima de 0,27 g y una aceleración efectiva de 0,20 g. Para el sismo de diseño se recomienda una aceleración máxima de 0,23 g y una aceleración efectiva de 0,17g.



El coeficiente sísmico para el método pseudo-estático de diseño de taludes y muros de contención deberá ser = 0,154 g

Vulnerabilidad frente a la falla del suelo y deslizamientos Presenta riesgo bajo, Expresa en los planos de los anexos, que deben de ser considerados en el proyecto e identificar zonas críticas a la erosión y deslizamiento, que según hecho la identificación, para el presente estudio, es riego bajo. Considere se la posibilidad de reforestación con el riego permanente que genera la construcción de la presa, la cual es positivo. Vulnerabilidad frente a las inundaciones.

89

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

Riego – vulnerabilidad media. Es eminente el riesgo aguas abajo, en un eventual desastre, por cualquier motivo que altere el funcionamiento de la presa. Para lo cual se deben de desarrollar planes de evacuación en tiempos menores a 1 hora con 26 minutos. A la vez fortaleciendo puntos críticos, con muros de contención, en lugares determinados en el estudio definitivo. Costo que debe de incrementarse en el presupuesto estimado para el presente proyecto. Vulnerabilidad frente al vandalismo. Según, los antecedentes de la población y cultura de la zona, presenta un nivel de vandalismo bajo, siendo una cultura pasiva en cuanto al cumplimiento de responsabilidades de cualquier institución que haga parte en su desarrollo, que debe de ser sensibilizado, en la ejecución del proyecto. Costo que debe de incrementarse en el presupuesto estimado para el presente proyecto. En el costo del proyecto debe de considerarse, según el análisis de los estudios de ingeniería, en un aspecto general lo siguiente: 

Incentivo a la reubicación – expropiación de viviendas desplazadas por las áreas de embalse y vulnerables eminentes (concernientes a la falla de la presa), aguas abajo. Costos que varían de acuerdo al uso del terreno natural o trabajado entre S/. 950.00 a 3550.00 nuevo soles, por hectárea.



Capacitación social de las comunidades aledañas al proyecto, aguas abajo. La capacitación consiste en el tiempo de evacuación en una posible falla de la presa e un tiempo minino de 1 hora con 26 minutos según cálculo en una condición crítica. Y capacitaciones de sensibilización al uso, cuidado, etc. De la presa, que en costo varía entre S/. 185.00 a 550.00 nuevo soles, por persona capacitada.



El monto, estimado corresponde a un 2 a 6% del costo directo total del presupuesto de la obra.

Como conclusión general, el proyecto es técnicamente viable en cuanto al riesgo y vulnerabilidad en la zona de intervención (verifíquese en los planos adjuntos), que se garantiza un normal funcionamiento técnico, social y ambientalmente.

90

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

BIBLIOGRAFÍA 

Alvarez Gil, L. (1998). La estabilidad de cortinas de presas de tierra mediante la solucin de los estados tenso-deformacionales y la aplicacin de la teora de la seguridad. Tesis doctoral. ISPJAE. La Habana.



Curiel, J. (1966). Estimación de costos de presas de tierra. Caracas, Colegio de Ingenieros de Venezuela, 11.



Marengo, H. (1994). Análisis de Riesgo de Falla en Presas de Tierra y Enrocamiento ante Avenidas. Doctoral Tesis, Facultad de Ingeniería, UNAM, Mexico, 102-107.



Marsal, R. J., & Resendiz, D. (1983). Presas de tierra y enrocamiento: Limusa.



Reséndiz, D., Rosenblueth, E., & Mendoza, E. (1978). Diseño sísmico de presas de tierra y enrocamiento: estado del arte: Comisión Federal de Electricidad, Centro Editorial de la Dirección General.



SNIP. (2007). Pautas metodológicas para la incorporación del análisis del riesgo de desastres en los Proyectos de Inversión Pública (Vol. 02). Lima Peru: Peru.



Tamez González, E. (1963). Principios del diseño y construcción de presas de tierra: Jefatura de Irrigación y Control de Ríos. Secretaria de Recursos Hidráulicos. México, DF.



UNDRO, U. N. D. R. O. (1979). Natural Disasters and Vulnerability



Analysis. Geneva, Italia.

91

PROYECTO: CREACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO VILUYO LARAQUERI, PROVINCIA DE PUNO, REGIÓN PUNO

ANEXOS

92