2. Maestría
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Tesis de la Escuela de Posgrado
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Item Análisis de vulnerabilidad física para la prevención del riesgo sísmico en el AH Lomo de Corvina, Villa El Salvador(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-08-11) Fasabi Ruiz, Marco Aurelio; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEl Perú es un país ubicado en la zona conocida como el Cinturón de Fuego del Pacífico, una zona propensa a la ocurrencia de movimientos sísmicos. Esto lo convierte en un territorio susceptible a eventos sísmicos. Dentro del territorio peruano existen zonas con mayor grado de vulnerabilidad física que otras ya sea por el tipo de suelo, condiciones geográficas entre otros, siendo una de las que tienen un alto grado de vulnerabilidad física como lo es Lomo de Corvina, distrito de Villa El Salvador. A fin de evaluar el grado de vulnerabilidad en el que se encuentra, este estudio emplea una metodología debidamente secuenciada para medir la vulnerabilidad física en base a la cantidad de escombros generados después de un evento sísmico. Esta metodología implica una etapa de caracterización, una etapa de estimación probabilística de daños en base a funciones de escombros usando la herramienta CAPRA – GIS y una etapa de análisis de flujo de materiales. Con esta última etapa se caracterizan y cuantifican los escombros asociados a un evento sísmico y la cantidad de nuevos materiales para la etapa de reconstrucción. Los resultados obtenidos demuestran que realmente esta zona es de alta vulnerabilidad física, susceptible a eventos sísmicos de gran magnitud. Se obtuvieron 202 mil toneladas de escombros para el escenario leve, 635 mil toneladas de escombros para el escenario moderado y 1.11 millones de toneladas de escombros para el escenario severo. En base al porcentaje de daños con respecto al stock de materiales es posible estimar que el asentamiento humano de Lomo de Corvina tiene un alto nivel de riesgo sísmico. Finalmente, se realiza un análisis de flujo de materiales para las viviendas de albañilería Con el que se estima que se necesitarán 271 mil toneladas de concreto y 517 mil toneladas de ladrillo para reconstruir la zona. Se concluye que la zona es altamente vulnerable. Con esta conclusión se hacen recomendaciones para la realidad de la zona y para la evacuación de escombros tras un sismo de gran magnitud.Item Pérdida de stocks antrópicos en zonas de inundación por el Fenómeno del Niño(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-07-21) Parodi Gonzales Prada, Eduardo Paolo; Kahhat Abedrabbo, Ramzy Francis; Vázquez Rowe, IanEn los últimos treinta años, un tercio de todas las emergencias en Perú han sido consecuencia de eventos climáticos extremos. Estos eventos, han sido responsables del 80% de las afectaciones a las viviendas, y han causado similar número de fallecidos y el doble de damnificados que los sismos. A nivel global, los desastres relacionados con el agua son los que más daños causan. En particular, son las inundaciones productos de lluvias extremas, asociadas a el fenómeno de El Niño, a los Monzones y a los Huracanes, los que mayores desastres han causado en las últimas décadas, y cuya frecuencia e intensidad son exacerbados por el cambio climático. El contexto descrito, plantea la necesidad de evaluar la intensidad y magnitud de los desastres, ocurridos y por ocurrir, como consecuencia de la exposición a peligros de origen natural, tomando en cuenta las afectaciones al medio ambiente. Para ello, esta evaluación propone como aporte, integrar la métrica de la dimensión ambiental del daño, a la dimensión social (salud física o sicológica) y económica, mediante el uso del indicador de años de vida ajustados por discapacidad, DALY por sus siglas en inglés. La metodología propuesta, calcula el impacto ambiental, mediante la perspectiva de pensamiento de ciclo de vida, en la categoría de Calentamiento Global. Impacto que se generaría como consecuencia de la producción de los bienes requeridos para la reposición de la infraestructura dañada por un desastre. El impacto ambiental es luego acumulado con las otras dimensiones del daño, mediante las métricas del DALY, desarrolladas por la Organización Mundial de la Salud y adaptadas por el economista neozelandés Ilan Noy. La evaluación retrospectiva fue realizada para los daños ocasionados en Perú por los fenómenos de El Niño de los periodos 1983/83, 1997/98 y 2017. Para la evaluación prospectiva, se seleccionó al sector en riesgo por inundación del distrito de Piura, capital de la provincia de Piura, ubicada en el norte peruano, por ser una de las regiones históricamente más afectadas por este fenómeno. La aplicación de la metodología propuesta, se basó en la cuantificación de existencias (stocks) urbanas para el cálculo de los principales materiales contenidos (p. ej., concreto, acero, etc.) en el área de estudio. En función del inventario georreferenciado de los materiales embebidos en las existencias urbanas, fue posible cuantificar la exposición al riesgo, en cada una de las dimensiones del daño. Se utilizó para ello, las plataformas gratuitas de COPERNICUS y QGIS para adquirir y procesar imágenes satelitales de la zona de estudio mediante métodos de clasificación supervisada, basados en el algoritmo estadístico de máxima verosimilitud. Los resultados obtenidos muestran que es viable el uso del DALY para acumular los daños en sus diferentes dimensiones y han permitido establecer que los fenómenos de El Niño de los periodos 82-83 y 97-98 fueron dos y media veces más dañinos que El Niño del 2017 y cerca de 8 veces más perjudiciales que el terremoto de Pisco del 2007, sin embargo, no alcanzaron ni la mitad de intensidad del terremoto de Nueva Zelandia del 2011 o de las inundaciones de Tailandia del mismo año. A nivel prospectivo, la metodología aplicada muestra que se pueden calcular la exposición a riesgos basados en la cuantificación de stocks mediante medios satelitales, sin necesidad de contar con información catastral, (inexistente en algunos distritos en el Perú). También se ha mostrado que es viable la clasificación de coberturas de techos y por ende de tipologías de edificaciones mediante medios satelitales, por lo que, de emplearse el satélite peruano, se podría contar con 100 veces más resolución que la utilizada en este trabajo de investigación, y, por ende, se podría generar planos multidimensionales de riesgo más precisos.Item Marco metodológico para integrar la vulnerabilidad social y física en la prevención del riesgo sísmico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-02-26) Izquierdo Horna, Luis Antonio; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisLa gran variedad de desastres naturales que han ocurrido en el Perú ha generado numerosos impactos sociales, económicos y ambientales deviniendo en la necesidad de implementar mejoras en los planes de gestión de riesgos y desastres. El Perú es susceptible a sufrir dichos impactos a causa de movimientos telúricos. Por ello, surge la necesidad de evaluar la vulnerabilidad a través de una perspectiva integral que permita reflejar la situación social y física de un área específica. Por lo tanto, esta investigación tiene como objetivo contribuir a la mejora de los planes de gestión de riesgos y desastres; para ello, propone una metodología de análisis de vulnerabilidad global que integra la evaluación de la vulnerabilidad física (basado en las características físicas de la infraestructura) con la vulnerabilidad social como resultado de las principales variables sociodemográficas, seleccionadas en este estudio. Con el fin de determinar la vulnerabilidad global de un área específica primero fue necesario determinar cada componente, social y físico, por separado. Para el aspecto físico de la vulnerabilidad, se propone utilizar como proxy la cantidad de escombros generados después de un evento sísmico. Para el aspecto social de la vulnerabilidad, se propone el uso de indicadores sociales representativos para la zona de estudio, como la edad, nivel de educación, ingresos familiares diarios, entre otros. Al integrar ambos resultados logramos obtener una perspectiva articulada e integral de la vulnerabilidad otorgando igual relevancia, en la evaluación del riesgo sísmico, tanto a la persona como a la infraestructura. La metodología se aplicó a un caso de estudio. La implementación de esta herramienta metodológica permite conocer la situación social y física del área de estudio por separado ayudando a entender y reconocer las necesidades de la población; además, permite identificar aquellos sectores que necesiten de ayuda inmediata después de haber ocurrido el evento sísmico. Esta respuesta de emergencia se realizará teniendo la certeza de que se está brindando atención prioritaria no solo a un sector estructuralmente vulnerable, sino que también a una población susceptible a experimentar daños. Finalmente, esta metodología es aplicable y reproducible para las diferentes escalas de análisis (nacional, departamental, distrital, entre otras).Item Interdependencia y vulnerabilidad de las infraestructuras críticas en la ciudad de Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-05-01) Cárdenas Mamani, Ursula Crisy; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisLas ciudades y las zonas urbanas son centros de aglomeración de recursos, energía y riqueza económica. Asimismo, se encuentran expuestos a impactos que pueden tener origen aleatorio o provocado por el hombre, y su recuperación dependerá de su capacidad de reaccionar a estos impactos. Las infraestructuras críticas (IC), son elementos esenciales para el desarrollo próspero de la sociedad. Asimismo, previos estudios demuestran que son sistemas complejos, están interconectados y son interdependientes. El estudio de su vulnerabilidad frente a fenómenos naturales, por ejemplo, sismos; es fundamental para evaluar su operatividad y su capacidad funcional ante impactos. El propósito de esta investigación es entender la interdependencia entre infraestructuras de la ciudad de Lima y cómo esta afecta el desempeño de los sistemas. Lima es la ciudad más importante del país. No solo porque posee la mayor concentración demográfica en todo Perú, sino porque también se encuentra más de la mitad del Producto Bruto Interno del país. Por otro lado, es vulnerable a impactos debido a su ubicación en una región altamente sísmica y cercana al mar. Para lograr los objetivos de esta investigación, se realizó un análisis de sistemas en red, basado en la teoría de redes, y se clasificó el tipo de relación tres infraestructuras críticas seleccionadas por el autor (Red de Agua Potable, Red de Gas Natural y Red de Electricidad). Asimismo, a través de escenarios de impacto, que comprenden eventos naturales y aleatorios, se analizó el comportamiento del sistema y sus elementos. Los resultados indican que existen ciertos elementos importantes en cada red que afectan el desempeño de otro sistema. Asimismo, la configuración topológica de las redes físicas determina que tan fácil es capaz un sistema de ser conectado o de redistribuir flujos.Item Simulación basada en agentes con enfoque en sostenibilidad y reducción de riesgo de desastres(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-11) Gallo Portocarrero, Saulo; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisSe presenta una introduccién a la simulacién de sistemas complejos por medio de un modelo basado en agentes (MBA) para todo aquel interesado en responder preguntas sobre sistemas complejos envueltos en contextos sociales y de ingenieria. Esta investigacién se conducira por medio de aplicaciones en el campo de la ingenieria para ilustrar e1 potencial de la metodologia del MBA y asi entender Como usar esta metodologia en aplicaciones futuras. El Capitulo 1 presenta la introduccién, objetivos, esquema del estudio y la contribucién del trabajo de investigacién como herramienta fitil a tener en cuenta durante la toma de decisiones de politicas pfiblicas. El Capitulo 2 presenta el primer articulo cientifico titulado: Assessing the Use of Recycled Concrete Via Agent-Based Model. A Peruvian Perspective, que plantea el uso de un modelo basado en agentes para simular e1 sector de construccién de proyectos pfiblicos para un caso de estudio en la Region Piura. E1 Capitulo 3 presenta e1 estudio titulado: Understanding the recycled solid waste collection based on agents, el cual explora e1 impacto del nivel de segregacién de los residentes en el porcentaje de bolsas recicladas recolectadas. El Capitulo 4 muestra e1 segundo articulo cientifico titulado: Human evacuation for tsunamis using agent-based model. A Peruvian case, cuyo objetivo es mostrar e1 proceso de evacuacién de las personas frente a1 riesgo de tsunamis tomando como caso de estudio al distrito de Mancora. Tiene como producto final la mejora del mapa de evacuacién por medio del analisis del indice de Capacidad—Demanda (CDI). Finalmente, se lleva a cabo una discusién general sobre la aplicacién de modernas tecnologias para el estudio de sistemas complejos; asi como su aplicacién para futuras investigaciones.Item Estimación de pérdidas en el stock de materiales de las edificaciones después de un terremoto, caso de estudio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017) Mesta Cornetero, Carlos Augusto; Kahhat Abedrabbo, Ramzy Francis; Santa Cruz Hidalgo, Sandra CeciliaEn el presente estudio se hace uso de la metodología desarrollada por García-Torres y colegas (2016), para caracterizar y pronosticar las pérdidas materiales producidas por terremotos. Las principales mejoras en la metodología incluyen un análisis más detallado de la estructura y composición material de las edificaciones, lo cual conlleva a la cuantificación del stock de materiales contenido en la ciudad. Se ha elegido como caso de estudio al sector residencial de la ciudad de Chiclayo para aplicar la metodología propuesta. Con el desarrollo de la presente investigación se busca contribuir a una adecuada gestión de los escombros producidos por eventos sísmicos, haciendo uso del análisis del stock y flujo de materiales. Los resultados pueden ser útiles para organizar una eficiente respuesta de emergencia, inmediatamente después de ocurrido el desastre, y el planeamiento para la recuperación de las zonas afectadas, a mediano y largo plazo.Item Development of a methodology to characterize and quantify debris generation after a seismic event : a case study of Tacna, Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-06-30) García Torres, Samy Sally Shirley; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEarthquakes are natural phenomena that can cause severe damage to civilian infrastructure and prolonged disruption to society. Depending on their magnitude, epicenter location, infrastructure characteristics, and many other features, earthquakes may generate large amounts of debris and waste. The large amounts of debris generated after the disaster become one of the main problems for a population facing a health issue and rapid reconstruction of the city. A proper characterization and quantification of debris and subsequent waste management and reconstruction plan is essential for the restoration of an area affected by an earthquake. This study presents a methodological approach to characterize and quantify the debris produced as a consequence of earthquakes, as well as the flow of materials required for the reconstruction of the area affected. The proposed methodology includes an infrastructure characterization stage, a probabilistic estimation of damage by characterizing the vulnerability functions using CAPRA-GIS tool, and material flow analysis (MFA) for the characterization and quantification of debris associated with the event of an earthquake and new materials for the reconstruction stage. A case study was developed to test this methodological approach. The residential sector of Tacna, a city with high seismic risk located on the southern coast of Peru, was selected. Moreover, five different construction systems (i.e. Reinforced Masonry Bearing Walls with Concrete Diaphragms, Adobe, Wood, Concrete Shear Walls and Straw) presented in the residential sector of Tacna were characterized. Also three possible earthquake scenarios (i.e. 8.6 Mw., 7.5 Mw. and 6.2 Mw.) were analyzed, each one with three different end-of-life management situations. Simultaneously, the origin and quantities of new materials needed for the reconstruction of civil infrastructure were determined. The flow of new materials considered productivity rates in the construction and manufacturing sectors. The results show that in the presence of the greater earthquake (8.6 Mw.), adobe and straw homes suffered greater damage, with damage percentages of 63 and 48, yielding 27000 tonnes and 1390 tonnes of debris, respectively. Also, 204,000 tonnes of concrete, 7,400 tonnes of steel and 461,400 tonnes of clay brick were included as debris generated in this scenario. Furthermore, for all scenarios, the MFA estimates a regional import of materials (e.g. cement, steel, brick and wood) for the reconstruction phase. The following methodology is applicable to developed and undeveloped countries with different housing types, their respective vulnerability functions and constant earthquake recurrence.