SOBRE LA EVALUACIÓN
DEL RIESGO EN ZONAS
COSTERAS
Rodolfo Silva Casarín
ORGANIZACIÓN DE LA PRESENTACIÓN
Procedimiento general de un diseño
Diseño determinista
Factor de seguridad
Repercusión en el costo de la estructura y en la
incertidumbre
Carga y Resistencia como variables aleatorias
Definiciones de Riesgo
Fundamento del diseño con criterios de riesgo
Metodologías para el diseño por riesgo de obras marítimas
Conclusiones
PROCEDIMIENTO GENERAL DE UN DISEÑO
Necesidad
Planteamiento de una solución
Análisis de las restricciones
Dimensionar la estructura
Análisis de su factibilidad económica
¿Cumple con las necesidades planteadas?
DISEÑO DETERMINISTA
Se estiman las solicitaciones máximas a las que se
someterá una estructura
Se asigna un valor de solicitación extraordinaria que
tenga muy poca probabilidad de ocurrir durante la
vida útil
Se diseña la estructura para ser resistente a la
solicitación extraordinaria propuesta, y un poco
Solicitación
extraordinaria
propuesta
Resistencia
de la
estructura
F.S. = “por si las dudas” = Factor de Seguridad =
$$$$
F.S.
Bajo esta filosofía de diseño, el factor de seguridad
suele aplicarse dos veces:
Factor de carga:
Aumenta la dimensión de la carga,
“por si es mas”
Factor de resistencia:
Disminuye la resistencia de los
elementos estructurales, “por si aguanta menos”
Bajo un diseño determinista:
Cuando la obra no falla en toda la vida útil,
nunca
se sabe cuánto dinero se desperdició al hacerla
tan resistente
Cuando la obra falla,
nunca se sabe cuánto faltó
para que no fallara
REPERCUSIÓN EN EL COSTO DE LA
La resistencia …
Se tiene una mezcla uniforme de concreto,
Con ella se fabrican 50 cilindros exactamente
iguales,
Se curan bajo las mismas condiciones,
Después de 28 días se ensayan en la misma
máquina, perfectamente calibrada
RESULTADO:
La carga que rompe a cada cilindro no
es la misma, varía ligeramente
CARGA Y RESISTENCIA COMO VARIABLES
La
variación de la carga
de ruptura de cada cilindro
puede representarse mediante un
histograma
En forma
continua
a través de una
función de
distribución de probabilidad
La resistencia …
Rangos de resistencia fr ecuen ci a Resistencia pr oba bili da df(R)
La carga …
Para el caso de
cargas ocasionadas por oleaje
, no es válido
suponer que éste siempre será igual y homogéneo. Su
comportamiento
es más bien del tipo
aleatorio
La
irregularidad de un estado de mar
puede representarse
mediante una
función de distribución de probabilidad
, H, u, ó etc.
pr
obabil
Pérdidas esperadas (muertes, personas afectadas, daños a la
propiedad o actividad económica perturbada), debido a la ocurrencia
de un peligro concreto, en un área y periodo determinados
Riesgo = Amenaza x Vulnerabilidad
(UN DHA, 1992)
Riesgo es una medida compuesta que combina la magnitud y
probabilidad de ocurrencia de un efecto adverso
(Adams J., 1995)
Riesgo = Impacto de un peligro x Elementos en riesgo x
Vulnerabilidad de los elementos en riesgo
(Blong R., 1996)
Riesgo= Peligro x Vulnerabilidad x Valor del área amenazada
(De La Cruz- Reyna S., 1996)
Riesgo es la exposición real que tiene a un peligro un elemento con
cierto valor humano, y es considerado a menudo como la
combinación de probabilidad y pérdida asociada
(Smith K., 1996)
Riesgo es la probabilidad de que se produzca una pérdida, y depende
de tres elementos, peligro, vulnerabilidad y exposición
(Crichton D., 1999)
Riesgo es la combinación de la probabilidad de ocurrencia de un
evento particular y el impacto (consecuencia) que ese evento podría
causar en caso de ocurrencia
(Wallingford HR., 2005)
Riesgo= Probabilidad x Consecuencia
(Helm 1996; Gouldby B. and Samuels P., 2005; Safecoast Project, 2008)
Resumen: Concepto de riesgo
RIESGO =
AMENAZA
CONSECUENCIAS
En el diseño de estructuras:
AMENAZA
=
Probabilidad de fallo
CONSECUENCIAS
- Daños al ambiente
- Pérdidas económicas
Fundamentos del diseño con
criterios de riesgo
¿Cómo dimensionar la obra?
R = Depende del
riesgo
que quiera asumirse
¿Qué tanto riesgo se quiere correr?
R = Depende de las
consecuencias
que tendría un fallo
Si ya definí el riesgo deseado, ¿cómo diseño?
R =
Diseñar
la obra para que tenga una
probabilidad de
fallo
acorde al riesgo aceptado
DISEÑO CON CRITERIOS DE RIESGO
uencias
Con
Riesgo
fallo
ob
sec
)
(
Pr
uencias
xCon
fallo
ob
Riesgo
Pr
(
)
sec
Si carga y resistencia son
consideradas variables
aleatorias con
distribuciones de
probabilidad conocidas, la
probabilidad de fallo es el
área bajo la curva de la
intersección
Carga-Resistencia
¿Cómo
diseñar
una obra para que tenga
determinada
probabilidad de fallo
?
R = Con un método de
diseño probabilista
Proponer una estructura
Verificar su probabilidad de fallo para las condiciones
dadas
Es la probabilidad de fallo que se buscaba
Formalizar el diseño
Sí No
Establecer
el valor de
la máxima probabilidad de fallo
que se debe admitir en un diseño es quizá la parte más
compleja ya que es necesario
tomar en cuenta:
- Costo mínimo
- Pérdida de vidas humanas
- Daños al medio ambiente
Debe existir un equilibrio de intereses entre las personas
expuestas al riesgo de una obra y las industrias
beneficiadas de ella
Análisis de preferencias reveladas
Asume que la sociedad alcanza un equilibrio óptimo entre los riesgos y beneficios asociados a una actividad específica
Análisis de preferencias expresadas
Tras un proceso de consulta pública, la sociedad “expresa” los niveles que considera aceptables en cada situación de riesgo
Análisis coste-beneficio
Cuantifica en términos monetarios los costes y beneficios asociados a la realización de un proyecto, incluyendo factores que no pueden cuantificarse económicamente de forma satisfactoria
Análisis Multi-criterio
Basada en criterios económicos, sociales y medioambientales que se agrupan de forma integrada en una única estimación del riesgo (ROM)
METODOLOGÍAS PARA EL DISEÑO POR RIESGO
Matriz de riesgo, para anticipar pérdidas y evaluar
impactos potenciales (FEMA, 1997)
Metodología de Riesgo de peligros múltiples costeros
Utiliza una evaluación cualitativa y/o cuantitativa del riesgo en función de determinados factores costeros. Ej. Coastal Engineering Manual (CEM) y el Índice de Riesgo de Desastre de Huracanes
(HDRI) 1. Identificar y caracterizar los peligros 2. Clasificar peligros (riesgo relativo) 3. Estimar el riesgo 5. Desarrollar alternativas para reducir el riesgo 4. ¿Riesgo aceptable? 6. Implementar medida/s necesarias de mitigación 7. Control y Revisión NO SI
Índices de Vulnerabilidad Costera (IVC)
Los índices de vulnerabilidad costera (IVC) se basan en la agrupación compleja de un conjunto de variables y permiten identificar el riesgo asociado a un peligro costero en concreto
Modelo Fuente- Trayectoria- Receptor- Consecuencias
(SPRC Model: Source- Pathway- Receptor- Consequences)
Análisis de Riesgo R=Pi*E(D)
Receptor
Área propensa a inundaciones (área en riesgo) Estructura de defensa
Marea de tormenta
Probabilidad de ocurrencia de inundación Pi
Estimación del daño E(D) Fuente Trayectoria
El triángulo de riesgo de inundación
El riesgo es definido como función de la probabilidad de ocurrencia del peligro, la exposición a ese peligro, y la vulnerabilidad de los receptores a ser afectados por el mismo
Vulnerabilidad
RIESGO
Peligro
Las metodologías de evaluación de riesgos se han adaptado a las
necesidades de un amplio rango de tomadores de decisiones, y el
concepto de riesgo ha evolucionado para ser definido de forma más precisa
Los avances tecnológicos han permitido reducir la incertidumbre
involucrada en el proceso de evaluación de riesgos y así mejorar la
capacidad para la toma de medidas adecuadas de prevención y mitigación de riesgos
A pesar de los avances en la evaluación de riesgos, todavía no ha sido
obtenida una metodología común, con criterios unificados pertinentes y parámetros que permitan la integración efectiva del análisis del riesgos en todos los niveles (municipal, local, estatal, nacional e internacional)
