Evaluación holística del riesgo sísmico en zonas urbanas y estrategias para su mitigación : aplicación a la ciudad de Mérida-Venezuela.

Abstract

The risk coming from natural hazards is usually assessed in physical terms by estimating the losses they may cause. Nevertheless, the risk assessment can involve such aspects as the lack of economic and social development, management deficiencies and inability of the society to respond and recover in case of a hazard event. The present research evaluates the seismic risk in a comprehensive or holistic way, namely, including the physical terms and characteristics of a social context. Specifically three methodologies are developed with regards to the assessment and management of risk in urban areas: 1) The numerical assessment of the seismic risk from a holistic perspective, based on fuzzy sets, which resulted from improving prior methodologies. This methodology allows assessing in a standardized manner the social fragility and lack of resilience, by means of the coefficient of aggravation (F), which requires a series of prevailing social indicators. The methodology allows applying it at different detail levels, regarding the amount of information available in the urban area. 2) The Multi-HAzard Risk Linguistic Assessment (MHARLA), which can be applied to a maximum of three natural hazards. This methodology is based on fuzzy logic and supported by the information provided by experts on natural hazards. 3) The proposal of action plans that help social actors responsible for making decisions on risk management to reduce risk. This methodology is based on a holistic evaluation and a Morphological Analysis (AM). In order to show the application of these methodologies, the total seismic risk and multi-hazard physical risk were assessed for the city of Mérida, Venezuela, and their future mitigation strategies were defined. Additionally, the first methodology was applied to the city of Barcelona, Spain. The numerical evaluation of the Physical Seismic Risk (RF) in the city of Mérida, Venezuela, was on average Low and High for an intensity of VIII and IX respectively. The RF index of the city of Barcelona, Spain, showed on average Very Low for an intensity of VI and Low for level VII. The social context of the city of Mérida led to a greater increase in the total seismic risk level compared to the seismic physical risk level (RF). The total seismic risk is on average at a Medium and Very High level for VIII and IX intensities respectively. The city of Barcelona, Spain, showed on average a Medium level of aggravation, similar to city of Mérida, Venezuela. Nevertheless, in this case the influence of social context by districts in the city of Barcelona was low, as most of the districts maintained the same level of risk for the physical seismic risk and total seismic risk. The physical risk in the city of Mérida (Venezuela) was estimated using the MHARLA methodology. The following two hazards were simultaneously considered while using MHARLA, namely: seismic and mass movement hazards. The comparison between the linguistic (using MHARLA) and numerical (for an intensity of IX) assessments obtained for the physical seismic risk, allowed validating somewhat the linguistic methodology for the particular case of seismic hazard, since the results showed similar risk levels. The suggested methodologies, and results obtained in this work, are useful to assess from a physical or holistic perspective the potential risks in any urban area. In addition they can help to establish the actions plans for risk reduction.

Por lo general, el riesgo debido a las amenazas naturales suele valorarse en términos físicos estimando las pérdidas que podrían ocurrir. Sin embargo, al incorporar en la evaluación del riesgo aspectos como: la ausencia de desarrollo económico y social, las deficiencias en la gestión institucional, y la falta de capacidad para la respuesta y recuperación de una sociedad en caso de que un evento peligroso ocurra, se estaría evaluando el riesgo sísmico de manera integral u holística, es decir, incluyendo términos físicos y las características del contexto social. En esta investigación se desarrollaron tres metodologías relacionadas con la evaluación y gestión del riesgo en zonas urbanas, concretamente para: 1) La evaluación numérica del riesgo sísmico desde una perspectiva holística, basada en los conjuntos difusos, que resultó de mejorar las metodologías precedentes. Dicha metodología permite evaluar de forma estandarizada la fragilidad social y la falta de resiliencia, mediante el coeficiente de agravamiento (F), el cual requiere de una serie indicadores sociales predominantes. La metodología permite aplicaciones con diferente nivel de detalle, según la cantidad de información disponible de la zona urbana. 2) La evaluación lingüística del riesgo físico multiamenaza, denominada MHARLA, por sus siglas en ingles Multi-HAzard Risk Linguistic Assessment, aplicable a un máximo de tres amenazas naturales. Esta se fundamenta en la lógica difusa y se apoya en información de un panel de expertos en riesgos naturales. 3) Proponer planes de acción que ayuden a los actores sociales encargados en la toma de decisiones en la gestión de riesgo, a formular estrategias para disminuir el riesgo sísmico holístico o total basándose en un Análisis Morfológico (AM). Para mostrar la aplicación de las metodologías, se evaluó para la ciudad de Mérida, Venezuela, su riesgo total sísmico y el riesgo físico multiamenaza, y se definieron las estrategias a seguir para su mitigación. Adicionalmente se aplicó la primera metodología a la ciudad de Barcelona, España. La evaluación numérica del Riesgo Físico sísmico (RF) en la ciudad de Mérida, Venezuela, resultó en promedio un nivel Bajo para la intensidad de VIII y un nivel Alto para la intensidad de IX. El índice RF de la ciudad de Barcelona-España resultó en promedio un nivel Muy Bajo para la intensidad de VI y un nivel Bajo para el caso de intensidad VII. El contexto social de la ciudad de Mérida generó un incremento de un grado mayor en el nivel de riesgo total sísmico respecto al nivel de riesgo físico sísmico (RF). Siendo el riesgo total sísmico en promedio nivel Medio y nivel Muy Alto para las intensidades de VIII y IX, respectivamente. La ciudad de Barcelona, España, en promedio presentó un nivel de agravamiento medio, similar al de la ciudad de Mérida, Venezuela. Sin embargo, en este caso la influencia del contexto social por distrito en la ciudad de Barcelona fue baja, ya que en la mayoría de los distritos se mantuvo el mismo nivel de riesgo para los índices de riesgo físico sísmico y riesgo total sísmico. En la ciudad de Mérida, Venezuela, se estimó con la metodología MHARLA el riesgo físico considerando simultáneamente dos amenazas: sísmica y movimientos en masa. La comparación entre las evaluaciones lingüística (a través de MHARLA) y numérica (para intensidad IX) obtenidas para el riesgo físico sísmico en la ciudad de Mérida, Venezuela, permitió en cierto modo validar la metodología lingüística para el caso particular de amenaza sísmica, ya que los resultados obtenidos presentaron niveles de riesgo muy similares. Las metodologías propuestas y los resultados obtenidos en este trabajo son útiles para establecer en cualquier zona urbana sus posibles riesgos desde una perspectiva tanto física como holística, debido a la amenaza sísmica, y el riesgo físico multiamenaza, para luego establecer acciones que permitan ayudar a los programas de mitigación del riesgo