4. Capítulo 4 | Simuladores de Incendios Forestales
4.2 FARSITE
4.2.3 Datos requeridos para la simulación
El procedimiento para ejecutar una simulación con este programa, se resume en tres pasos: configurar el paisaje, a partir del cual se crea el proyecto y por último, se especifican los parámetros en los que se desarrollará el incendio bajo estudio. El presente simulador requiere de una serie de datos imprescindibles para su funcionamiento, con la posibilidad de emplear otros de carácter opcional (que pueden ser seteados como constantes en toda la extensión si no se dispone del archivo correspondiente). Respecto del primer paso del cual se obtendrá el Paisaje (un archivo con extensión .LCP), la información es del tipo geográfica (ver detalle en Tabla 4-1) debiéndose encontrar en formato de imagen Ráster (o mapa de bits), con una misma proyección, extensión y resolución de pixel, recomendado la bibliografía existente, un valor entre los 25 - 50 m, por brindar un nivel aceptable de detalle en entornos heterogéneos (Finney, 2004).
Figura 4-2:Detalle del crecimiento elíptico del frente de fuego.
Nótese la variación en la ubicación de los vértices y la aparición de otros nuevos. Fuente: Finney, 2007.
Sentido de propagación
Dato Unidades Utilidad Elevación (*)
metros (sobre el nivel
del mar)
Permite ajuste adiabático de la temperatura y humedad.
Pendiente (*) porcentaje, grados
Calcula los efectos directos sobre la propagación del fuego y junto con la exposición, determina el ángulo de la radiación solar incidente (teniendo en cuenta además, la latitud, la fecha y la hora del día) y transforma velocidades y direcciones de propagación en el terreno a coordenadas horizontales. Exposición (*) grados (respecto del Norte geográfico) Ver Pendiente Modelo de combustible (*) -
Proporciona la descripción física del complejo de combustible de superficie que se utiliza para determinar el comportamiento del fuego de superficie (Anderson, 1982). Se incluyen aquí las cargas (peso) por clase de tamaño y categorías muertos o vivos, las ratios de superficie por volumen y profundidad mayor.
Cobertura de copa (*) porcentaje o categoría: 1: 1-20%; 2: 21-50%; 3: 51-80%; 4: 81-100% sin cobertura: 0 o 99
Determina un sombreado promedio de los combustibles superficiales (Rothermel et. al, 1986) que afecta a los cálculos de humedad del combustible. También ayuda a determinar el factor de reducción de viento que
disminuye la velocidad del viento a partir de la
velocidad de referencia de la corriente de entrada (6,1 m por encima de la vegetación) a nivel que afecte el fuego de superficie (Albini y Baughman, 1979).
Altura de árboles metros x 10
Junto con la cobertura del dosel, esto influye en el factor de reducción de viento (Albini y Baughman, 1979), la posición inicial de rescoldos levantadas por antorcheo, y la trayectoria de pavesas que descienden a través del perfil de viento
Altura de base de
copa metros x 10
Se utiliza junto con la intensidad del fuego de superficie y contenido de humedad foliar para determinar el umbral para la transición a un fuego de copas.
Densidad volumétrica de
copa
kg/m3 x 100 Determina el umbral para la generación de un fuego de copas activo.
Carga de mantillo mg/ha t/ha cm-1
Simular el incendio subterráneo con el modelo de combustión post frontal, definido como la actividad de fuego que continua, luego de paso del frente del incendio.
Leña gruesa -
Simular el comportamiento del fuego: emisión de humo y consumo de los combustibles gruesos leñosos (1000 hr) restantes, detrás del frente del incendio. Dato esencial para el cálculo de emisión de humo y entender los patrones de evolución de la emisión calórica en los grandes incendios (Rothermel 1991, 1994).
Tabla 4-1: Información que caracteriza el paisaje en FARSITE (*) Inputs obligatorios. - Fuente: Finney, 2007
De la Tabla 4-1, los modelos de combustible merecen una mención aparte. En esta capa de información, cada pixel de la grilla tendrá como atributo un número entero que haga referencia a un modelo de combustible estándar o personalizado. Respecto de ello, en Estados Unidos por muchos años existieron únicamente los 13 modelos mejorados por Anderson (1982), que en un principio fueron planteados por Rothermel (1972) y luego redefinidos por Albini (1976). El Sistema Nacional de Evaluación de Peligro de Incendios (sus siglas en inglés: NFDRS) usa estos modelos que se dividen en 4 grupos: pastizal, arbustal, bosque y residuos de aprovechamientos forestales, (incluyendo además, una categoría para el material no combustible propio de pedreros o lagos); y sus parámetros son: carga de combustible por categoría de tamaño de combustible, profundidad de mantillo y tiempo de retardo (ver Tabla 3-2). Esta clasificación, sin embargo, presenta ciertas limitaciones en casos como la transición de los incendios de copa, la evaluación de los efectos en el comportamiento del fuego tras aplicar alguna medida sobre los combustibles, o su uso respecto de la predicción del comportamiento del fuego en quemas presciptas que son realizadas en épocas fuera de la temporada alta de incendios (sin condiciones meteorológicas críticas y con altos niveles de humedad). Es por eso que Scott y Brugan (2005) elaboran un nuevo conjunto de modelos de combustible, independiente y diferente de los anteriores, con los siguientes grupos: no combustible (NB4), pastizal (GR), pastizal-matorral (GS),
matorral (SH), bosque-sotobosque (TU), hojarasca de bosque (TL) y restos de aprovechamiento forestal (SB). En el FARSITE, se da la posibilidad de emplear cualquiera de las dos clasificaciones e incluso ambas, sin que exista una superposición de una con otra, por haberles asignado a cada una, distinta numeración (ver Tabla 4-2) con excepción de los espejos de agua o pedreros, cuyos casos se corresponderá con el 98 y 99, respectivamente.
En cuanto a la creación del proyecto, con excepción del archivo de paisaje generado en la etapa anterior, el resto de la información no tendrá una delimitación geográfica ni procederá de un SIG, sino que la variable será temporal y los archivos serán fácilmente creados con cualquier editor de texto (ver Tabla 4-3).
4 Las siglas empleadas para identificar cada grupo, se corresponde con su denominación en inglés, a
saber: NB (nonburnable). GR (grass), GS (grass-shrub), SH (shrub), TU (timber-understory), TL (timber litter), SB (slash-blowdown).
Autor Agrupación modelos de combustible Numeración del grupo Numeración usada por los
modelos existentes Numeración reservada para futuros modelos Numeración disponible para modelos personalizados Anderson (1982) 1-13 1-13 14-89 14-89 Scott y Burgan (2005) NB 90-99 91-93, (98-99)* 94-95 90, 96-97 GR 100-119 101-109 110-112 100, 113-119 GS 120-139 121-124 125-130 120, 131-139 SH 140-159 141-149 150-152 140, 153-159 TU 160-179 161-165 166-170 160, 171-179 TL 180-199 181-189 190-192 180, 193-199 SB 200-219 201-204 205-210 200, 211-219 220-256 220-256
Dato Extensión del
archivo Detalle
Paisaje (*) .LCP Brinda información sobre topografía y combustibles del sitio de interés.
Factor de
Ajuste (*) .ADJ
Permite corregir la velocidad de propagación del frente del fuego para cada modelo de combustible (no los demás parámetros, para lo cual se deberá sino crear un modelo personalizado).
Condiciones meteorológicas
(*)
.WTR
Datos de observaciones periódicas de temperatura, humedad relativa y precipitación. Números enteros, unidades métricas. Permite interpolar la información a lo largo de las horas entre los valores máximos y mínimos para cada día, y extrapolarlo también a diferentes alturas.
Viento (*) .WND o .ATM (grilla)
Comprende la dirección e intensidad de los vientos y la cobertura de nubes en función del tiempo. El programa no considera que la topografía altere las características del viento; por ello, la variación espacial se puede conseguir empleando más archivos (hasta 5) georreferenciados con esa información. Humedad inicial de los combustibles (*) .FMS
Debe ser fijado para cada modelo combustible involucrado (vivo y muerto), permitiendo calcular la variación de humedad por ubicación de combustible y en el transcurso del tiempo que dure la simulación.
Conversión de modelos de combustible
.CNV
Permite convertir la numeración de uno de los modelos de combustible del archivo a otro, o con la de alguno de los modelos convencionales para que el programa lo reconozca. Modelos de combustible personalizado .FMD - Madera gruesa .CWD
Tabla 4-1: Asignación de números a los distintos grupos de modelos de combustible (Scott y Burgan, 2005: 5).
Tabla 4-2: Datos para configurar el proyecto en FARSITE (*) Inputs obligatorios. - Fuente: Finney, 2007
Dato Extensión
del archivo Detalle
Período de actividad .BPD
Existen casos que, en los períodos nocturnos por aumentar el contenido de humedad de los
combustibles, el fuego se aplaca. Sin embargo, el FASITE no es capaz de detectar ello y por eso a veces será necesario desactivar la simulación en períodos de baja actividad de propagación del fuego.
Archivos vectoriales .shp / .asc / .vct
Ante la presencia de elementos geográficos no contemplados anteriormente (caminos, cursos de agua, etc.) el FARSITE permite incorporarlos al proyecto para su visualización e interacción con la simulación, si corresponde.
Tras finalizar la configuración del proyecto, el siguiente y último paso consiste en definir los parámetros de la simulación, como la duración, la ubicación del o los focos de ignición y la forma de visualización de la propagación del fuego (resolución temporal y espacial). Este programa, además permite interactuar con el incendio, incorporando a la simulación, la puesta en práctica de distintas estrategias de combate con recursos terrestres (ataque directo, indirecto o paralelo) y medios aéreos. Para ello, deben especificarse respecto del primero: la cantidad de brigadas y por cada una, el largo de llama límite para el cual el ataque directo sería efectivo; los rendimientos (m/min) en el armado de cortafuegos para cada modelo de combustible presente en el paisaje; y opcionalmente, el costo por hora de trabajo. En cuanto a lo segundo, se debe precisar el nombre o descripción de la aeronave (avión hidrante o helicóptero con helibalde), el largo de los disparos (en metros) para cada tipo de cobertura, la duración del retardante (ya sea agua o espuma) en la cual efectivamente se detiene la propagación del fuego, el tiempo que se demora en realizar la recarga y regresar al incendio (min), y el costo por descarga, este último también opcional.
Tabla 4-3 (continuación): Datos para configurar el proyecto en FARSITE (*) Inputs obligatorios - Fuente: Finney, 2007