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ISBN-13 (15) :978-958-53131-5-6

Guía metodológica para zonificación de amenaza por avenidas torrenciales

Autores/as

Alfonso Mariano Ramos Cañón (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Antonio Andrés Reyes Merchán (ed), Servicio Geológico Colombiano; Maddy Alejandra Munévar Peña (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Gloria Lucía Ruiz Peña (ed), Servicio Geológico Colombiano; Silvia Viviana Machuca Castellanos (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Michael Steve Rangel Flórez (ed), Servicio Geológico Colombiano; Luis Felipe Prada Sarmiento (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Miguel Ángel Cabrera (ed), Universidad de los Andes; Carlos Eduardo Rodríguez Pineda (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Nicolás Escobar Castañeda (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Carlos Alberto Quintero Ortíz (ed), Servicio Geológico Colombiano; Jorge Alberto Escobar Vargas (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Juan Diego Giraldo Osorio (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Maudi Sorley Medina Orjuela (ed), Servicio Geológico Colombiano; Leandro Durán Santana (ed), Pontificia Universidad Javeriana; David Enrique Trujillo Osorio (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Diego Fernando Medina Ávila (ed), Servicio Geológico Colombiano; Carlos Andrés Capachero Martínez (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Danny León Delgado (ed), Servicio Geológico Colombiano; Karol Constanza Ramírez Hernández (ed), Servicio Geológico Colombiano; Edna Esperanza González Rojas (ed), Servicio Geológico Colombiano; Sara Lucía Rincón Chisino (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Paula Angélica Solarte Blandón (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Lady Carolina Castro Malaver (ed), Pontificia Universidad Javeriana; Carolina López Marín (ed), Servicio Geológico Colombiano
Publicado: octubre 20, 2021
Palabras clave: amenaza, avenidas torrenciales, flujo de detritos, flujo de lodos, inundación de detritos, inundación de lodos

Sinopsis

La Guía metodológica para zonificación de amenaza por avenidas torrenciales fue concebida dada la necesidad de contar con un instrumento que proporcionara lineamientos técnicos para la evaluación de procesos como las avenidas torrenciales que, a su vez, permitieran generar un instrumento para la toma de decisiones y la incorporación del riesgo en el ordenamiento territorial, como los mapas de zonificación de amenaza.

En el capítulo 1 se describe el marco conceptual en el que se basa la metodología. Este contempla los conceptos utilizados a lo largo de la publicación y el alcance fundamentado en el marco normativo que rige la evaluación de amenaza por avenidas torrenciales. El capítulo 2 aborda la delimitación del área de estudio, las escalas de trabajo, los modelos de elevación digital disponibles y demás insumos para la replicabilidad de la metodología.

En el capítulo 3, se presenta el procedimiento para la caracterización de avenidas torrenciales, que involucra la historia fluviotorrencial de la zona a través de análisis geológicos y geomorfológicos. El capítulo 4 describe el procedimiento propuesto para el análisis de detonantes, específicamente las lluvias intensas como principal detonante de las avenidas torrenciales en Colombia. El capítulo 5 hace referencia a la caracterización de la amenaza por avenidas torrenciales a escala 1:25 000, que representa un primer diagnóstico de la amenaza con base en modelaciones fluido-dinámicas y en la susceptibilidad geomorfológica a avenidas torrenciales, de donde resultan las zonas en las que se debe concentrar el estudio detallado. El capítulo 6 corresponde a la evaluación de amenaza por avenidas torrenciales a escala 1:2000, en la que se deben simular los procesos de arrastre y depósito propios de una avenida torrencial que, junto con la información de eventos recientes, permiten obtener la zonificación de amenaza en detalle.

Teniendo en cuenta que, dadas las condiciones particulares de los territorios, es posible que se presenten escenarios como represamientos causados por material proveniente de movimientos en masa o material vegetal, que se convierte en detritos leñosos y fallas de diques, entre otros, en el capítulo 7 se reportan las consideraciones para la evaluación de estos escenarios en caso de evidencias que favorezcan la ocurrencia de alguno de ellos. Finalmente, en el capítulo 8 se presentan recomendaciones finales relacionadas con la presentación de los resultados y los perfiles profesionales requeridos para la aplicación de la metodología.

Biografía del autor/a

Alfonso Mariano Ramos Cañón, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil de la Pontificia Universidad Javeriana, master en Geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia y doctor en Ingeniería de la Universidad de los Andes. Es profesor titular de la Pontificia Universidad Javeriana. Su área de experticia incluye riesgos naturales y geomecánica computacional. Ha sido coautor de más de 50 publicaciones. Ha ganado dos premios nacionales de ingeniería de la Sociedad Colombiana de Ingenieros (2013 y 2019) y dos premios bienales a la investigación en la Javeriana (2015 y 2021). Es miembro de la Sala de Ingeniería Industria y Construcción de la CONACES del Ministerio de Educación Nacional (2016-2021) y representante del sector académico para el Consejo Consultivo de Gestión del Riesgo y Cambio Climático (2019-2021) para Bogotá. Fue Consejero del programa nacional de ciencia y tecnología en geociencias (2014-2016) de Colciencias y representante de las universidades privadas en la Comisión Nacional Asesora para la Investigación en Gestión del Riesgo (2016-2018) en la Unidad Nacional de Gestión de Riesgo de Desastres.

Antonio Andrés Reyes Merchán, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniero civil especialista en recursos hídricos y medio ambiente de la Universidad Santo Tomas, en el año 2009 ingresó al Grupo de Evaluación de Amenazas por Movimientos en Masa de la Dirección de Geoamenazas, con experiencia en modelación fluidodinámica, zonificación de riesgo, vulnerabilidad y amenaza.

Maddy Alejandra Munévar Peña, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera en transporte y vías de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, magíster en Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana con énfasis en Geotecnia. Ha sido coordinadora técnica de proyectos como los estudios y diseños de sistemas de alerta temprana por avenidas torrenciales de los municipios de Salgar, Antioquia y Mocoa, Putumayo, éste último ganador del premio Codazzi de la Sociedad Colombiana de Geotecnia en 2019. Además, coordinó la generación de la Guía metodológica para zonificación de amenaza por avenidas torrenciales. Apoyó la elaboración del modelo hidrogeológico conceptual del acuífero somero del perímetro urbano de Bogotá. Ha sido docente del área de geotecnia e infraestructura en la Universidad Militar Nueva Granada y la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Actualmente coordina la zonificación de amenaza por inundación de los municipios de Yumbo y Candelaria, Valle del Cauca y Puerto Carreño, Vichada, además de la zonificación por avenidas torrenciales en Yumbo.

Gloria Lucía Ruiz Peña, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniera Civil de la Universidad Nacional de Colombia, con especialización en Geotecnia de la misma universidad. Especialización en SIG de la Universidad Distrital Francisco de Paula Santander y Maestría en Estudios Sociales de la Ciencia de la Universidad Nacional de Colombia. En 1994 ingresó al Servicio Geológico Colombiano donde coordina, desde el año 2005, el Grupo de Evaluación de Amenaza por Movimientos en Masa, dirigiendo proyectos de zonificación de amenaza por movimientos en masa de diferentes municipios, departamentos y mapas del orden nacional. Coordinadora por Colombia del Proyecto Multinacional Andino: Geociencias para las Comunidades Andinas, PMA-GCA.

Silvia Viviana Machuca Castellanos, Pontificia Universidad Javeriana

Geóloga de la Universidad Industrial de Santander. Ha trabajado en el Servicio Geológico Colombiano (SGC) y el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), en las áreas de movimientos en masa y catastro, respectivamente. Actualmente trabaja como geóloga liderando el componente geológico - geomorfológico en el Convenio 039-2020 entre el Servicio Geológico Colombiano y la Pontificia Universidad Javeriana, en la evaluación de amenazas por inundaciones y avenidas torrenciales. En términos académicos tiene intereses en todo lo concerniente a la evolución del paisaje, geomorfología tectónica, avenidas torrenciales y metodologías para la evaluación de amenazas geológicas asociadas a la inteligencia artificial. Como parte del desarrollo de sus intereses académicos ha publicado algunos artículos como autora y coautora, entre ellos: Studying active fault-related folding on tectonically inverted orogens: A case study at the Yariguíes Range in the Colombian Northern Andes, e Influencia de la actividad tectónica y volcánica reciente en la dinámica fluvial del río Anaime (Cajamarca, cordillera Central de Colombia).

Michael Steve Rangel Flórez, Servicio Geológico Colombiano

Geólogo de la Universidad Industrial de Santander, especialista en Geotecnia Vial, con experiencia en cartografía geológica y geomorfológica, ingeniería geológica-geotécnica y manejo de sistemas de información geográfica; participación en proyectos de zonificación de amenaza por movimientos en masa a escalas 1:25 000, 1:10 000 y 1:2000, zonificación de amenaza por avenidas torrenciales escalas 1:25 000, 1:2000 y aplicación de guías metodológicas del Servicio Geológico Colombiano.

Luis Felipe Prada Sarmiento, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil de la Pontificia Universidad Javeriana con Maestría en Ingeniería Civil de la Universidad de los Andes y Doctorado en Geotecnia del Instituto Tecnológico de Karlsruhe Alemania. Durante ocho años se desempeñó como profesor asistente y asociado del Departamento de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana donde impartió los cursos de mecánica de suelos, mecánica de suelos avanzada, aplicaciones geotécnicas, dinámica de suelos y diseño de cimentaciones. Exdirector del programa de Maestría en Ingeniería Civil de la misma universidad. Actualmente es investigador senior del Instituto de Mecánica de Suelos y Cimentaciones de la Ruhr-Universität Bochum en Alemania. Sus intereses de investigación se centran en la modelación constitutiva hipoplástica y elastoplástica de materiales geotécnicos, la caracterización experimental avanzada de suelos y mezclas de materiales y la modelación

Miguel Ángel Cabrera, Universidad de los Andes

Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Colombia, con maestría en Ingeniería Civil con énfasis en Geotecnia de la Universidad de los Andes, y doctorado en Ciencias del Suelo de la Universität für Bodenkultur de Viena, Austria. Es profesor asistente del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de los Andes. Su investigación se concentra en el estudio de la interacción entre partículas y fluidos en el contexto de flujos granulares (i.e., avalanchas, flujos de detritos, flujos de lodos).

Carlos Eduardo Rodríguez Pineda, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Colombia; maestría en Ingeniería Geotécnica de la Universidad Nacional de Colombia, maestría en Mecánica de Suelos del Imperial College London, doctorado en Ingeniería Civil con énfasis en Estabilidad de Taludes e Ingeniería Sísmica del Imperial College London e investigación posdoctoral en Amenaza por Deslizamientos del Norwegian Geotechnical Institute. Experiencia en investigación de amenazas naturales y evaluación del riesgo relacionado con sismos, avenidas torrenciales y deslizamientos. Profesor asociado de la Pontificia Universidad Javeriana.

Nicolás Escobar Castañeda, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Colombia, obtuvo el reconocimiento a mejor Saber-Pro 2017 dentro del grupo de referencia “Ingeniería”. Con experiencia en la modelación de flujos a escala ambiental y modelación ecohidráulica (inundaciones, avenidas torrenciales, dinámica rio-caño-ciénaga). Sus intereses de investigación incluyen la mecánica de fluidos ambiental y sus aplicaciones, el álgebra lineal numérica, la dinámica de fluidos computacional (CFD) y la teoría del riesgo. Actualmente cursa la maestría de Hidrosistemas en la Pontificia Universidad Javeriana y está vinculado con el proyecto de zonificación de inundaciones en los municipios de Yumbo, Candelaria y Puerto Carreño, y zonificación de amenaza por avenidas torrenciales en el municipio de Yumbo, Valle del Cauca.

Carlos Alberto Quintero Ortíz, Servicio Geológico Colombiano

Geólogo y magíster en Ciencias de la Tierra, enfocado en identificar y entender los procesos tectónicos y estructurales que han modelado el paisaje para el Grupo de Movimientos en Masa del Servicio Geológico Colombiano.

Jorge Alberto Escobar Vargas, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Colombia con estudios de posgrado en Métodos Numéricos (MSc), Hidrosistemas (MSc) y Mecánica de Fluidos Ambiental (PhD). Inició su trabajo investigativo con la modelación numérica de las aguas subterráneas, la cual le permitió comenzar el estudio de la simulación de flujos ambientales en general, del desarrollo de herramientas hidroinformáticas y de las técnicas hidrométricas para generar información apta para la modelación. En la actualidad es profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad

Juan Diego Giraldo Osorio, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, Colombia. Magíster en Ingeniería Civil de la Universidad de los Andes en Bogotá, Colombia. Doctor en Gestión de Recursos Hídricos de la Universidad Politécnica de Cartagena, España. Es profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Hace parte del grupo de investigación Ciencia e Ingeniería del Agua y el Ambiente de la Pontificia Universidad Javeriana. Sus áreas de interés son hidrología y cambio climático, uso de los datos desde modelos climáticos regionales (Regional Climate Models, RCM) para el análisis de tendencias futuras de las diferentes variables que conforman el ciclo hidrológico y tecnología de Sistemas de Información Geográfica (SIG), sensores remotos e informática aplicada a los SIG, incorporación de la información desde sensores remotos a los modelos hidrológicos, desarrollo de nuevas herramientas SIG usando software de código abierto.

Maudi Sorley Medina Orjuela, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniera Agrícola egresada de la Universidad Surcolombiana y estudiante de la maestría en Hidrosistemas de la Pontificia Universidad Javeriana. Con experiencia en modelación hidrológica, modelación hidráulica y manejo de sistemas de información geográfica.

Leandro Durán Santana, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Agrícola de la Universidad Nacional de Colombia con Maestría en Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia. Se desempeñó como profesor de catedra del Departamento de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana donde impartió el curso de Introducción a la modelación hidrodinámica. Ha trabajado en diferentes proyectos de investigación y consultoría relacionados con el sector hídrico (estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo en inundaciones y avenidas torrenciales, diseño de acueductos y alcantarillados, diseño de sistemas y distritos de riego). Con experiencia en campañas de medición, caracterización y monitoreo de hidrosistemas. Sus intereses de investigación se centran en la modelación numérica de flujos a escala ambiental, es decir, modelación del comportamiento de ríos, ciénagas, estuarios, entre otros.

David Enrique Trujillo Osorio, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero civil (2016) y máster en Hidrosistemas (2018) de la Pontificia Universidad Javeriana con énfasis en teledetección, teleconexiones, modelación hidrológica y Bigdata. Actualmente es profesor de catedra de la Pontificia Universidad Javeriana. Su área de experticia incluye el uso y análisis de insumos de teledetección, tratamiento y uso de información hidrometereológica, análisis de teleconexiones y anomalías del ciclo hidrológico. Adicionalmente, tiene conocimientos expertos en hidrometría y levantamiento de variables hidrológicas y topográficas en campo orientados a la modelación hidrodinámica de hidrosistemas. Ha trabajado como hidrólogo en la Oficina de Pronósticos y Alertas del Ideam, como modelador hidrológico y experto en hidrometría en proyectos con la Agencia Nacional de Tierras, con la Pontificia Universidad Javeriana, con la Universidad del Rosario y con fundaciones como EQUITAS y Natura.

Diego Fernando Medina Ávila, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniero Geólogo, especialista en Recursos Hídricos, con experiencia en cartografía geológica, geomorfológica e inventario de procesos morfodinámicos, orientada a la zonificación de amenaza por movimientos en masa. 

Carlos Andrés Capachero Martínez, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Ambiental y Sanitario, certificado en BigData & Machine Learning, Magíster en Geomática de la Universidad Nacional de Colombia. Experiencia en el uso y optimización de productos geoespaciales para la generación de cartografía básica y temática orientada al uso sostenible de los recursos naturales y planeación territorial. Actualmente coordina el desarrollo de las plataformas de integración tecnológica empleando estándares para interoperabilidad, apoya el componente de análisis espacial y edición de los modelos digitales de terreno en el marco de la gestión del riesgo con fines de modelación numérica y asesora proyectos de monitoreo y riesgo climático en la infraestructura de transporte de hidrocarburos del país. Su experiencia e interés de investigación incluye la geoinformación para el uso sostenible de recursos naturales y optimización de tecnologías geoespaciales para la toma de decisiones.

Danny León Delgado, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniero catastral y geodesta, especialista en manejo sostenible del suelo, con experiencia en sistemas de información geográfica, estructuración e implementación de bases de datos geográficas, construcción de cartografía temática y programación orientada a información geográfica en Python y Javascript.

Karol Constanza Ramírez Hernández, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniera Forestal, especialista en Geomática con Formación y amplia experiencia en la consecución, aplicación y utilización de recursos tecnológicos geomáticos y aplicaciones de sistemas de Información geográfica, como teledetección, procesamiento e interpretación de sensores remotos a nivel de cobertura de la Tierra, usos del suelo, erosión y generación de modelos eco-hidrológicos. Contratista del Servicio Geológico Colombiano desde el 2012 con amplia experiencia en la evaluación de amenazas por movimientos en masa.

Edna Esperanza González Rojas, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniera Civil, especialista en gerencia de proyectos de construcción de la Universidad Santo Tomás, Tunja. En 2019 ingresó al Grupo de Evaluación de Amenazas por Movimientos en Masa de la Dirección de Geoamenazas del Servicio Geológico Colombiano. 

Sara Lucía Rincón Chisino, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera Civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con maestría en Ingeniería Civil con énfasis en Infraestructura Vial. Se ha desempeñado en labores del área de ingeniería de vías, específicamente en consultoría e interventoría en diseño de pavimentos, geotecnia vial y estabilidad de taludes. Actualmente, se desempeña como ingeniera de apoyo en el área de geotecnia para la generación de la zonificación de amenaza por inundación en los municipios de Yumbo y Candelaria, Valle del Cauca, y Puerto Carreño, Vichada. Asimismo, en la zonificación de avenidas torrenciales e identificación de las áreas con condición de amenaza y riesgo en el municipio de Yumbo. Sus intereses de investigación se centran en el comportamiento deformacional asociado a cargas térmicas y retracción por secado en losas de concreto de ultra alto desempeño (UHPC).

Paula Angélica Solarte Blandón, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera Agrícola de la Universidad Nacional de Colombia y candidata a magíster en Recursos Hidráulicos con enfoque en Hidrosistemas, parte del grupo de investigación HYDS y GIES en la Universidad Nacional de Colombia desde 2018. Apoyó en la ejecución del diagnóstico de aguas superficiales en la actualización del Programa Nacional del Monitoreo del Recurso Hídrico celebrado entre la Universidad Nacional de Colombia e Ideam. Participación como ponente en congresos internacionales y nacionales. Apasionada por el desarrollo del país con enfoque en la modelación de flujos ambientales y comportamiento del agua en diferentes escenarios del territorio colombiano, así como por la transferencia de conocimiento y tecnología a la sociedad. Experiencia en el manejo de herramientas computacionales de modelación de flujos ambientales, inundaciones y avenidas torrenciales. Además, experiencia en formulación de planes de seguridad hídrica en ciudades intermedias, con fines de optimización de los campos analizados.

Lady Carolina Castro Malaver, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera Civil de la Universidad Militar Nueva Granada y estudiante de la Maestría de Investigación en Ingeniería Civil con énfasis en Geotecnia en la Universidad de los Andes. Su experiencia en investigación durante el pregrado estuvo relacionada con la caracterización física, y la incertidumbre asociada, de BIMrocks y BIMsoils (trabajo de grado meritorio, mención de honor por desempeño académico y un artículo publicado). Su trabajo de investigación en la Maestría se desarrolla en el análisis experimental y numérico de la socavación en flujos granulares. Actualmente está vinculada en el proyecto de Zonificación por inundación y avenidas torrenciales en Yumbo, Valle del Cauca, y de zonificación por inundación en los municipios de Candelaria, Valle del Cauca, y Puerto Carreño, Vichada.

Carolina López Marín, Servicio Geológico Colombiano

Geóloga especialista en Geotecnia de la Universidad de Caldas, Manizales. Con experiencia en cartografía geológica y evaluación en movimientos en masa. 

Sofía del Rosario Navarro Alarcón, Servicio Geológico Colombiano

Geóloga, especialista en Sistemas de Información Geográfica, con experiencia en cartografía temática para la evaluación de amenazas geológicas, cartografía de depósitos volcánicos para evaluar amenaza volcánica, cartografía temática de unidades geológicas superficiales y geomorfología e inventario de procesos morfodinámicos para la evaluación de amenaza por movimientos en masa, aplicando diferentes métodos para diferentes escalas. Coordinadora de proyectos nacionales de mapas de amenaza por movimientos en masa a diferentes escalas.

Michael Alejandro Pérez Moreno, Servicio Geológico Colombiano

Ingeniero Catastral y Geodesta, candidato a magister en Geomática; especialista en Geomática; con formación y experiencia en la aplicación en Sistemas de Información Geográfica (SIG), procesamiento e interpretación de sensores remotos. Contratista del Servicio Geológico Colombiano desde el 2015 con amplia experiencia en la modelación de mapas de susceptibilidad y amenaza por movimientos en masa.

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