INSTRUMENTACION A NIVEL LOCAL PARA LA EVALUACIÓN AUTOMÁTICA Y EMISIÓN DE ALERTAS: EL CASO DE MANIZALES
Omar Darío Cardona A. IC PhD.
Instituto de Estudios Ambientales - IDEAINGENIAR Consultores
Segundo Foro Multisectorial sobre el papel de las TIC para el manejo de desastres
Casos de estudio sobre la aplicación e implementación de sistemas de
monitoreo multi-amenaza
Risk Intelligence
INSTITUTO DE ESTUDIOS AMBIENTALES
Diferentes desastres como incendios, terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos han ocurrido en la ciudad…
MANIZALES, UNA CIUDAD DE DESAFIOS
RED METEOROLOGICA E HIDROMETEOROLÓGICARepública
de Colombia
Departamento
de Caldas
FUNCIONAMIENTO DE LA RED
ESQUEMA DE UNA ESTACIÓN METEOROLÓGICA TIPO CON LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN Y RESPALDO
Variables medidas:
Temperatura del aire
Precipitación
Velocidad del viento
Dirección del Viento
Radiación solar
Humedad relativa
Evapotranspiración
Presión Barométrica
POSGRADOS
2002
ESTACIONES METEOROLÓGICAS QUE COMPONÍAN LA RED
EMAS
1997
INGEOMINAS
2003LA NUBIA
2003EL CARMEN
2005
YARUMOS
2004
BOSQUES DEL NORTE
2006
ARANJUEZ
2006
LA PALMA
2006
HOSPITAL DE CALDAS
2007RECINTO
2007-2010
MILÁN - PLANTA NIZA
2009
ALCÁZARES
2010
CHEC - URIBE
2011
ESQUEMA DE UNA ESTACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA TIPO CON LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN Y RESPALDO
Variables medidas:
Temperatura del aire
Precipitación
Nivel
Caudal
ESTACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA DE LA RED
ESTACIÓN QUEBRADA PALOGRANDE - RUTA 30
2008
Q= 2.935*H1.578
FUNCIONAMIENTO DEL SAT MANIZALES
ESTACIONES DE MONITOREO QUE SE INCORPORARON A LA RED
Punto 4
El Mirador
Finca La Paz
ESTACIÓN DE ALARMA SONORA
En la ciudad de Manizales existen tres sistemas de alerta temprana sobre las cuencas de las quebrada Manizales, Olivares y El Guamo, y cada una de ellas se encuentra instrumentada con:
• 2 Estaciones meteorológicas(8 variables atmosféricas)
• 2 Estaciones hidrometeorológicas (lluvia, temperatura y nivel)
• 2 Estaciones de alarma sonora(Sirena industrial y mensaje devoz pregrabado)
Red de Estaciones SAT Manizales
Sistema de Alerta Temprana por Inundación
REPORTE LLUVIA DIARIA RED SAT MANIZALES
REPORTES LLUVIA DIARIA Y NIVELES RED SAT MANIZALESPARA LAS CUENCAS MANIZALES, OLIVARES Y EL GUAMO
UMBRALES DE ALERTA TEMPRANA POR DESLIZAMIENTOSEN MANIZALES (2003-2010)
Nivel de alerta Rango
Alerta amarilla 200 mm <= A25 < 300 mm
Alerta naranja 300 mm <= A25 < 400 mm
Alerta roja A25 >= 400 mm
Oct-2003 Nov-2006Nov-2005
Nov-2007 May-2008Dic-2007
Nov-2008 Oct-2010Nov-2009
A25 (Indicador de lluvia antecedente de 25 días):Es la lluvia acumulada que se registró en losúltimos 25 días; medida en mm. (ref.: TERLIEN,M.T.J. Modelling spatial and temporal variations inrainfall-triggered landslides. ITC. Publicationnumber 32. 1996.).
El indicador de lluvia antecedente de 25 días alcanzó su máximo valor en laprimera semana de diciembre de 2008 en lo que lleva de funcionamiento laRed (663 mm – 231% por encima del umbral de los 200 mm).
16
ABRIL 19 DE 2017
Barrios afectados:Alto PersiaBajo PersiaGonzálezLa IsabelaAranjuez
Camilo TorresLos CedrosEl Aguacate Ruta 30
INDICADOR A25 COMO BASE PARA ACTIVAR ALERTAS TEMPRANAS POR DESLIZAMIENTOS
Fuente: descargados de la web
INVENTARIO DE MOVIMIENTOS EN MASA
POR ZONAS
RED DE ESTACIONES Y POLIGONOS DE THIESSEN
21
UMBRALES DE
LLUVIA
ACUMULADA EN
25 DÍAS,
DETONANTES DE
DESLIZAMIENTOS
EN MANIZALES
Horas: 00:00:00 - 23:59:59 Fecha: 18 de 2017ABRIL
ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:
según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
García y Correa (2015)
ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN
LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS
Enea
Q. San LuisRuta 30
El Carmen
Ingeominas
La Palma
EMAS
Bosquesdel Norte
Yarumos
Posgrados
Hospitalde Caldas
Horas: 00:00:00 - 05:00:00 Fecha: 19 de 2017ABRIL
ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:
según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
García y Correa (2015)
ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN
LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS
Enea
Q. San LuisRuta 30
El Carmen
Ingeominas
La Palma
EMAS
Bosquesdel Norte
Yarumos
Posgrados
Hospitalde Caldas
Horas: 00:00:00 - 23:59:59 Fecha: 19 de 2017ABRIL
ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:
según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
García y Correa (2015)
ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN
LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS
Enea
Q. San LuisRuta 30
El Carmen
Ingeominas
La Palma
EMAS
Bosquesdel Norte
Yarumos
Posgrados
Hospitalde Caldas
Horas: 00:00:00 - 23:59:59 Fecha: 20 de 2017ABRIL
ESTADO DE ALERTA GLOBAL CON UMBRALES GENERALES:
según promedio de lluvia acumulada en 25 días y umbrales de Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES GENERALES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
Terlien (1996)
ESTADO DE ALERTA SECTORIZADO CON UMBRALES POR SECTORES:
según lluvia acumulada en 25 días en estaciones representativas y umbrales de
García y Correa (2015)
ESTACIONES Y POLÍGONOS DE THIESSEN
LLUVIA ANTECEDENTE DE 25 DÍAS
Enea
Q. San LuisRuta 30
El Carmen
Ingeominas
La Palma
EMAS
Bosquesdel Norte
Yarumos
Posgrados
Hospitalde Caldas
CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES
Mapa de Manizales en Google Maps con la ubicación de las estaciones
que componen la Red Hidrometeorológica de Manizales
CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES
Website: idea.manizales.unal.edu.co/index.php/estado-tiempo-manizales
CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES
Gráficos últimas 24 horasPor variable
CONSULTA DEL ESTADO DEL TIEMPO EN MANIZALES
Indicadores precipitación
Microzonificación sísmica
Mapas de coeficientes de diseño
Coeficiente Fa
Microzonificación sísmica
Mapas de coeficientes de diseño
Coeficiente Fv
32
33
Evaluación Automática de Daños Post-terremoto
Sistema de Información
Sísmica de Manizales
Laboratorio de
Instrumentación Sísmica
Automática
Integra un acelerómetro para el
registro en tiempo real del
movimiento fuerte.
Calcula el daño en todas las
edificaciones de la ciudad tras la
ocurrencia de un sismo.
Genera de manera automática mapas
de distribución del daño y reportes
que son enviados a usuarios
específicos via e-mail y SMS.
Red de acelerógrafos de Manizales
Instrumentación
Kinemetrics ETNA
ITEC SMA
REFTEK SMA
Acelerómetro Sistema de validacióndel registro
Cálculo de la intensidad de movimiento fuerte
Shakemaps
Reporte 1
Cálculo de daños
Mapas de resultados
Reporte 2
Evaluación Automatica de Daños Post-terremoto
INSTRUMENTACIÓN, MONITOREO Y SISTEMAS DE ALERTA TEMPRANA
Movimiento sísmico
en superficie
Mapas de sacudida (Shakemaps)
Movimiento sísmico
en superficie
Tras la ocurrencia y registro de un sismo real
Estación de referencia
Respuesta en cualquier punto de la ciudad
Superficie
Roca
Exposición
Base de datos de edificaciones
Exposición
Base de datos de edificaciones
Exposición
Base de datos de edificaciones
Exposición
Base de datos de edificaciones
Vulnerabilidad
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 100 200 300 400
Pér
did
a re
lati
va
Aceleración espectral (cm/s2)
Valor esperado Desviación estándar
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 500 1000 1500 2000
Pér
did
a re
lati
va
Aceleración espectral (cm/s2)
Valor esperado Desviación estándar
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Pér
did
a re
lati
va
Aceleración espectral (cm/s2)
Valor esperado Desviación estándar
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 200 400 600 800 1000
Pér
did
a re
lati
va
Aceleración espectral (cm/s2)
Valor esperado Desviación estándar
Evaluación del daño
Evaluación del daño
genera los siguientes resultados:
Mapa de la Relación Media de Daño
Mapa de la probabilidad de colapso de las edificaciones
Mapa de número probable de víctimas mortales
Mapa de número probable de heridos
Mapa del número probable de atrapados
Red de acelerógrafos
Comunicación
Notificación a usuarios
Almacenamiento en Servidor
FTP
SMS
SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –
LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA
SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –
LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA
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SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –
LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA
SISTEMA DE INFORMACIÓN SÍSMICA DE MANIZALES –
LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA AUTOMÁTICA
¡Todo esto ocurre en menos de tres minutos tras la
ocurrencia del terremoto!
GRACIAS