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ELABORACIÓN DE MAPAS DE PELIGRO GEOLÓGICO: PASADO, PRESENTE Y FUTURO
Dr. Hugo Delgado Granados
Departamento de Vulcanología Ins4tuto de Geo6sica
Universidad Nacional Autónoma de México
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Contenido
• Antecedentes • Pasado: los desastres no son naturales • Presente: Principios básicos y filosofía • Metodología • Futuro: Diferentes tipos de mapas de peligro • Reflexiones: ¿qué nos espera? • Conclusiones
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• El ser humano invade de manera creciente, áreas donde ocurren regularmente los deslizamientos de tierra, sismos, erupciones volcánicas, inundaciones, entre otros
• Diariamente, la gente está más expuesta a procesos que pueden generar desastres
• La búsqueda de soluciones es un asunto que concierne a científicos, autoridades, medios y población
• El entendimiento de los procesos naturales es una responsabilidad de los científicos
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Frecuentemente se habla de desastres naturales, pero en realidad, los desastres naturales no existen.
Lo que se tiene son procesos naturales (atmosféricos, geológicos, etc.) que han existido siempre a lo largo de la historia del planeta, con diferencias, pero ya existían cuando apareció el ser humano sobre la faz de la Tierra
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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El problema de los desastres comienza cuando el ser humano ocupa espacios que antes eran dominados por los procesos naturales. La naturaleza, sólo ocupa su lugar y hace lo que siempre ha hecho.
Los desastres, en realidad, se presentan cuando los procesos naturales rebasan la capacidad de reacción de la sociedad.
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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La mejor manera de evitar los desastres es previniendo los procesos naturales, reconociendo sus características, comportamiento y efectos.
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Pero…¿cómo aterrizamos conocimiento geológico y entendimiento de procesos para que sean útiles a la sociedad?
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Una parte de la solución es elaborar mapas de peligros geológicos
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Desde hace casi dos décadas se han vuelto muy populares las “evaluaciones de riesgo” con “mapa de riesgo” incluido.
También se han vuelto muy populares los “atlas de riesgo”
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Probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino en un lapso dado. El potencial del peligro se mide por su Intensidad y su periodo de retorno [ 0 a 1 ].
Cantidad de personas, bienes, valores, in f raest ructura y s is temas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o vidas].
Susceptibilidad o propensión de los sistemas expuestos a ser afectados [ 0 a 1 ].
Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad)
Diapositiva de Roberto Quaas
El R
iesg
o y
sus
Com
pone
ntes
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Sistema Integral de Información sobre el Riesgo de Desastres
• Simular escenarios de riesgo de desastres • Hacer recomendaciones para la oportuna toma
de decisión • Establecer medidas efectivas para la
prevención y mitigación • Promover el desarrollo sustentable con
seguridad y bienestar • Establecer un marco normativo
Amenaza po inundacione
Peligro volcá
Peligro sísm
Vivienda
Desarrrollo de metodologías para crear mapas de peligros y riesgos
Atlas Nacional de Riesgos
Diapositiva de Roberto Quaas
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Probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino en un lapso dado. El potencial del peligro se mide por su Intensidad y su periodo de retorno [ 0 a 1 ].
Cantidad de personas, bienes, valores, in f raest ructura y s is temas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o vidas].
Susceptibilidad o propensión de los sistemas expuestos a ser afectados [ 0 a 1 ].
Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad)
Diapositiva de Roberto Quaas
El R
iesg
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sus
Com
pone
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Algunos mapas de peligro adolecen de:
§ Un esquema conceptual adecuado
§ Consistencia
§ Metodología definida / unificada para su elaboración
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• Los estudios deben producir materiales fáciles de usar dirigidos a no especialistas
• El producto de mayor importancia que pueden producir los geocientíficos es un mapa de peligros
• Los mapas de peligros son instrumentos muy útiles que deben mostrar la distribución, trayectorias y alcances probables de diferentes procesos con escenarios de magnitudes diversas
• Sin embargo, se requiere una metodología unificada o básica
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Principios Básicos § Los conceptos de peligro-
riesgo son materia de fuerte discusión entre las disciplinas científicas
§ Para la construcción de mapas de peligro se requiere un marco conceptual básico
§ El producto final depende del marco conceptual
§ Definiciones confusas acerca de peligro y riesgo derivan comúnmente en herramientas confusas e inútiles
§ Por ello, la definición inicial de los conceptos peligro y riesgo es vital
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Cuando evaluamos un peligro natural, evaluamos la probabilidad/posibilidad de:
§ …ocurrencia de un determinado proceso en un área, caracterizada por cierta magnitud
§ …una distribución espacial de los productos relacionados a tal proceso
§ ... alcance máximo de los productos o influencia máxima de ellos, durante la ocurrencia de un proceso de magnitud dada
§ … occurencia de cierto proceso en un intervalo de tiempo dado
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75
Diáme tro (m)A
lca
nc
e (
m)
Energ ía=1E4 kJ
Energ ía= 1E5 kJ
Energía=5E5 kJ
Energía= 1E6 kJ
Máximo alcance
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Por tanto... • El estudio de los
peligros naturales tiene que ver con analizar sus propiedades físicas, modos de ocurrencia, emplazamiento de los productos asociados, establecimiento de modelos numéricos y físicos, así como diseño de herramientas de simulación computacional
• ... la evaluación de peligros está en el ámbito de la investigación científica e ingeniería enfocada a la reconstrucción de eventos, entendimiento de procesos y desarrollo de tecnología para estudiarlos, modelarlos y representarlos
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El riesgo natural... § … representa el impacto
inherente del proceso natural sobre la vida, la infraestructura, la economía y la sociedad como un todo si éste ocurre en un área
§ … puede ser definido cuantitativamente
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Por ello, ... § el estudio de los riesgos necesita de la
interacción de diversos especialistas § el riesgo es la evaluación del impacto
de los peligros, una vez que ocurren § este es el ámbito de los científicos
sociales, las humanidades y las autoridades debido a que, en ocasiones, las soluciones científicas o técnicas podrían no ser adecuadas por razones sociales, económicas o políticas
§ la evaluación del riesgo natural requiere de una evaluación previa de los peligros naturales
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Filosofía de la construcción de mapas de peligro
§ Los mapas de peligro deben basarse en estudios científicos sólidos, la mayor cantidad de datos físicos posibles, modelado y simulaciones
§ Aún cuando el proceso de construcción involucra metodologías y datos científicos, los mapas de peligros no son un producto para científicos
§ Son instrumentos o herramientas diseñados para ser usados por no-especialistas (autoridades, gente, medios)
§ Entonces, los mapas deben ser sencillos y accesibles
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Los mapas de peligros son... § mapas de probabilidad/posibilidad:
§ Herramientas que describen la distribución probable/posible, en espacio o tiempo, de la ocurrencia de ciertos procesos geológicos
§ Herramientas que describen la magnitud de escenarios probables/posibles de ocurrencia de procesos naturales, de acuerdo con eventos reales documentados para un sitio particular, o con eventos ocurridos en un sitio similar para el cual existen datos detallados
§ mapas de pronóstico § La simulación de eventos calibrados
representativos de escenarios con diferentes magnitudes permiten establecer pronósticos de procesos naturales
§ Los pronósticos son generalmente limitados
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Los mapas de peligro no son...
§ Mapas geológicos modificados
§ Mapas morfológicos
§ Mapas morfodinámicos
§ Mapas de isopacas o isopletas
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Los mapas de peligro deben ser:
§ Congruentes § Objetivos § Sencillos § Reproducibles § Sólidos § Relevantes § Duraderos
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Los conceptos involucrados deben ser congruentes con los contenidos del mapa, por ejemplo...
§ Si el concepto de trabajo referente a peligro involucra probabilidad, entonces, éste debe ser un mapa que refleje probabilidades
§ Los mapas geológicos, geomorfológicos, morfodinámicos, isopacas, o isopletas deben reflejar los peligros geológicos como ellos evolucionarían en futuros eventos, no como catálogos de los procesos geológicos pasados
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Un mapa de peligros debe ser objetivo § Debe reflejar diferentes niveles de probabilidad/posibilidad
de ocurrencia o alcance de eventos y productos de acuerdo con diferentes grados de magnitud o severidad de los procesos, por lo tanto...
§ Debe señalar y describir con detalle en una memoria constructiva los parámetros usados
§ Debe señalar el tipo de información cartografiada (probabilidad de ocurrencia, probabilidad de alcance, etc.)
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Un mapa de peligros debe ser sencillo porque... § Es usado intensamente por no-
especialistas (por ejemplo, tomadores de decisiones, medios y el público en general)
§ Por ello, debe mostrar de manera sencilla, los procesos y niveles de peligro al...
§ Evitar nomenclatura especializada
§ Evitar nomenclatura no incluida en la leyenda o simbología
§ Mostrar de manera concisa los diferentes escenarios de acuerdo con diferentes niveles de magnitud
§ Mostrar los aspectos técnicos necesarios de una forma que permitan ver el contenido temático de los peligros del mapa en forma clara
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Un mapa de peligros debe ser reproducible... § Usando los mismos datos disponibles, software, suposiciones, restricciones
y perspectiva, el mapa debe poder ser realizado con resultados similares por cualquier otro especialista
§ Para ello, es necesario acompañar el mapa con una memoria constructiva
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Un mapa de peligros debe ser sólido... § Debe ser construido usando
toda la información científica básica, modelos físicos aceptables y simulaciones basadas en parámetros físicos conocidos
§ Es necesario tomar en cuenta que... § Los eventos futuros no se
comportarán exactamente como aquéllos ocurridos en el pasado
§ Pueden usarse parámetros físicos tomados de sitios similares, pero es preferible usar datos locales
520000 530000 540000 550000 560000 570000 580000 590000 6000001300000
1310000
1320000
1330000
1340000
1350000
1360000
1370000
1380000
Managua
Las Colinas
Esquipulas
Sabana Grande
Veracruz
Tipitapa
Empalme de San Benito
TicuantepeBarrio Nuevo
El Crucero
Nindiri
Masaya
San Juan de la Concepción
La Concepción
San MarcosMasatepe
Nandasmo
NiquinohomoCatarina
San Juan de Oriente
San José MasatepeJinotepeDoloresDiriamba
San Gregorio de las CanasSan Pablo
San Rafael del Sur
Gutiérrez Norte
San Cayetano
Ingenio Julio Buitrago
Masachapa
GuisquiliapaEl Rosario
Santa Teresa
La Paz de Carazo
Ciudad Sandino
Los Cedros
Calle Daniel Amador
El Transito
Playa Hermosa
El Velero
La Villa de Operadoras
Puerto Sandino
El Tamarindo
Nangarote
Silvio Mayorga I
Puerto momotombo
La Paz Centro
Miralago
Osman Zapata
Valle Los Urroz
Miramar
El papalonalCuatro Palos
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Un mapa de peligros es una herramienta relevante
§ Un buen mapa de peligros es una herramienta muy útil para labores de planeación y, por ello, de alto impacto... § Los mapas son usados por
la defensa o protección civil para planear estrategias
§ Los mapas deben ser tomados en cuenta por tomadores de decisiones para el desarrollo urbano, comercial e industrial
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Un mapa de peligros es una herramienta relevante
§ Un mapa confuso, críptico, irreal e inútil es… § Producto de una
construcción precipitada y sin reflexión
§ Construido sin una base sólida científica o técnica
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Aplicación de los mapas de peligro: Sierra de Guadalupe, D. F.
§ La gente invadió las laderas de los cerros
§ Exposición al peligro
§ Crearon necesidades de protección
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Elaboración del mapa: simulación de trayectorias
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Elaboración del mapa: simulación de caída de rocas
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Un mapa de peligros puede ser traducido fácilmente en un mapa de riesgos si se requiere
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Soluciones
DETALLE 1Refuerzo en la base de bloques C y E en el sector 5
ESC. 1:100
Planta con detalle de la zanja de protección y separación entre murosESC. 1:200
Geometría de la zanja de protección en muros 1 a 10muros 7’, 8’ y II sin zanja
ESC. 1:100
Muro de gaviones de 3m de alturaESC. 1:100
Muro de gaviones de 4m de alturaESC. 1:100
Muro de gaviones de 5m de alturaESC. 1:100
Muro de gaviones de 6m de alturaESC. 1:100
1.0 m
Separación entre muros
1.0 m
Muro de gaviones
Revestimiento del pisocon mampostería
1%
1%
1%
1%
Zanja deprotección
2.5m
2m
AA
0.5:1
0.5:1
0.5:1
0.5:1
Relleno granulartipo tezontle ógrava de ½” ø
VER SECCIÓN
0.50 m
Proyección delmuro gavión
Tubo de 6 “ øde PVCó albañal para drenaje
Mampostería0.30 m
Rejilla de2 X 2 cm. En el tubo
6 cm.Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada
de 10 X 10 X 1/8 ”
2
DETALLE 3
SECCIÓN A - A Bloque de Roca
3m
ZonaErosionada
Anclas de 1” øde fricción
Roca
Parrilla Vars.# 4@ 20 cm.
Drenes detubo de PVC de 2”ø
Doblez a 90ºextremo ancla
Concreto f’c= 200 kg/cm 2
Ver detalle 2
Bloque de Roca
1m
2m
0.5 a 1.0 m.
Bloque de roca
Suelo
Mampostería
Bloque A
Mampostería
1.0
2.50 m
0.3 m
Muro de gaviones
Revestimiento de mampostería entre el muro de gaviones
0.5:1
Rellenogranulartipo tezontle ógrava de ½ “ ø
Zanja de protección
Protección deltalud conmampostería VER DETALLE 3
Protección de la base de bloques sueltos.S/ESCALA
Reposición de la base del bloque A, Sector 6S/ESCALA
L= 2.50 m
1.0m a 2.0m
0.5:1
Punto base dealtura muro(altura efectiva H)
Nivel dedesplante gaviones1 a 2m de profundidad en sueloduro ó roca
Zanja
1
3.0 m
H= 3 m
0.5 m
1 m
2 m
2 m
Superficie naturaldel terreno
Superficie naturaldel terreno
3
26 cm.
Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada
de 10 X 10 X 1/8 ”
2
L= 2.50 m
1.0m a 2.0m
0.5:1
Punto base dealtura muro(altura efectiva H)
Nivel dedesplante gaviones1 a 2m de profundidad en sueloduro ó roca
Zanja
4.0 m
H= 4 m
0.5 m
2 m
Superficie naturaldel terreno
6 cm.Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada
de 10 X 10 X 1/8 ”
2
L= 2.50 m
1.0m a 2.0m
0.5:1
Punto base dealtura muro(altura efectiva H)
Nivel dedesplante gaviones1 a 2m de profundidad en sueloduro ó roca
Zanja
5.0 m
H= 5 m
Superficie naturaldel terreno
0.5 m
2 m
1 m
6 cm.Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada
de 10 X 10 X 1/8 ”
2
L= 2.50 m
1.0m a 2.0m
0.5:1
Punto base dealtura muro(altura efectiva H)
Nivel dedesplante gaviones1 a 2m de profundidad en sueloduro ó roca
Zanja
6.0 m
H= 6 m
Superficie naturaldel terreno
0.5 m
2 m
Superficie naturaldel terreno
6 cm.Plantilla de concreto f’c= 100 kg/cmreforzada con malla electrosoldada
de 10 X 10 X 1/8 ”
2
Muro Cota del Punto
1 24602 24603 24624 24625 24626 24677 24498 24497' 24128' 24129 244610 244511 2438 a 2441
Simbología
Recubrimiento de mampostería
Relleno granular
Muro de gaviones
Elaborado por:
Instituto de Geofísica, UNAMFacultad de Ingeniería, UNAM
Fecha: Julio 2001
Cerro “Cabeza de Águila”Deleg. Gustavo A. Madero, Méx. D.F.
MUROS DE CONTENCIÓN DE GAVIONES Y TRATAMIENTO DE BLOQUES
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Soluciones y prueba Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Un mapa de peligros debe ser duradero
§ Debido a que los mapas de peligros están dirigidos a no-especialistas, el proceso de entenderlo y adoptarlo, así como de transformarlo en un mapa de riesgos, puede ser prolongado y consumir mucho tiempo
§ Le toma mucho tiempo a las autoridades, los medios y a la gente, adoptarlo en la vida diaria. Por ello,
§ El mapa debe ser construido pensando en que no es recomendable cambiar el mapa en el corto o mediano plazo
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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No obstante...
ü Sistemas naturales muy activos pueden cambiar fuertemente la morfología de una región después de un evento
ü Algunos fenómenos pueden ser seguidos tal como ocurren para tomar decisiones en tiempo real
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Por lo anterior, se vislumbran dos tipos de mapas de peligro, de acuerdo con los propósitos,
perspectiva y uso:
§ Mapas de peligro estáticos § Mapas de peligro dinámicos
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Los mapas de peligro estáticos son diseñados...
§ Para ser impresos o hacerlos accesibles a través del internet
§ Para ser ampliamente distribuidos para que todos, o la mayoría de la población, los conozcan, aprendan acerca de los procesos naturales que les rodean, de cómo protegerse contra esos procesos y de cómo usar los mapas
§ Para permanecer por un tiempo prolongado sin grandes modificaciones. Cambios anticipados pueden provocar...
§ Confusiones
§ Pérdida de credibilidad
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Los mapas de peligro dinámicos son diseñados...
§ Para ser usados por especialistas y/o técnicos entrenados de la defensa o protección civil
§ Para ser modificados en cualquier momento que se haga necesario, por la gente autorizada para ello
§ Para ser usados en un ambiente de Sistemas de Información Geográfica
§ Para resumir y monitorear eventos geológicos y desplegarlos en quasi tiempo real
§ Inicialmente son mapas de peligro estáticos, pero con el advenimiento de los eventos, éstos se van modificando para atender las emergencias
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Metodología 1
Recopilación de datos
Decisión de construir un mapa de peligros
Datos de campo
Procesamiento de datos
Procesamiento e identi- ficación de parámetros
Establecimiento de escenarios
definición de nivel
No puede ser definido
Modelos o simuladores
si
Modelos
Investigación
Escoger modelos y simuladores
si
no
¿Los escenarios pueden ser calibrados?
Simuladores
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Metodología 2 ¿Los
escenarios pueden ser calibrados?
Calibrar simuladores
Escoger la base de datos más cercana
si
no
Simplificar resultados
Diseño
¿Tipo de mapa?
Diseño
Publicación
¿Cambios fuertes?
actualizar
Fin
estático
si
no
dinámico
¿Publico?
Colocar en la web
Actualizar durante cada evento
Fin
si
no
Diseñar acceso
Después de un tiempo prolongado
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Es necesario definir entre dos tipos de mapas:
§ Mapas determinísticos o de escenarios
§ Mapas probabilísticos
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
![Page 46: ELABORACIÓNDEMAPASDEPELIGRO … · infraestructura y sistemas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o ... Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad) Diapositiva](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022011804/5ba133d009d3f2c06a8bd5f7/html5/thumbnails/46.jpg)
Cumulative thickness of the fallout deposits (in cm) of the last 15 ka
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
![Page 47: ELABORACIÓNDEMAPASDEPELIGRO … · infraestructura y sistemas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o ... Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad) Diapositiva](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022011804/5ba133d009d3f2c06a8bd5f7/html5/thumbnails/47.jpg)
Frequency maps of the fallout deposits with load on the ground in excess of 2.0 kN/m2 (a), 3.0 kN/m2 (b), 4.0 kN/m2 (c) and 5.0 kN/m2 (d)
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Con el tiempo habrá:
§ Mapas determinísticos o de escenarios
§ Mapas probabilísticos
§ Para estados y municipios
§ Para casos particulares
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Pero…
§ También habrá mayores responsabilidades
§ Incluyendo las legales
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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Pero…
§ También habrá mayores responsabilidades
§ Incluyendo las legales
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
![Page 52: ELABORACIÓNDEMAPASDEPELIGRO … · infraestructura y sistemas que son susceptibles a ser dañados o perdidos [ $ o ... Riesgo = f ( Peligro* Exposición* Vulnerabilidad) Diapositiva](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022011804/5ba133d009d3f2c06a8bd5f7/html5/thumbnails/52.jpg)
§ Los mapas de peligro son herramientas útiles de probabilidad y pronóstico de procesos geológicos
§ Los mapas de peligro pueden ser estáticos o dinámicos, dependiendo de los propósitos, perspectiva y usos
§ Es necesario definir el tipo de mapas que se desean elaborar: determinísticos o probabilísticos
§ Aún cuando son productos científicos, los mapas de peligro están dirigidos a no-especialistas
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Conclusiones
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§ Los antecedentes científicos, datos recopilados y observaciones de campo sirven para parametrizar simulaciones y establecer escenarios de magnitud o probabilidad
§ Simulaciones calibradas reproducen eventos pasados y pronostican eventos similares y de otras magnitudes
§ Los mapas deben ser diseñados para ser sencillos, claros y accesibles
§ Se requiere dejar una memoria técnica al final del proceso de construcción, para visualizar los datos básicos, consideraciones, herramientas usadas, metodologías, etc.
§ La publicación y difusión del mapa son elementos muy importantes, conjuntamente con una campaña de educación
Antecedentes Pasado Presente Futuro Reflexiones Discusión y Conclusiones
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