Metodología para integrar a la gestión de riesgo de infraestructura vial la vulnerabilidad social y la dependencia a infraestructura crítica ante eventos naturales. Aplicación práctica al Volcán Villarrica (Chile)

Abstract

[ES] Actualmente, la gestión de infraestructura vial se lleva a cabo a través de Sistemas de Gestión como HDM-4. Tales sistemas evalúan el ciclo de vida de los activos viales mediante criterios técnico-económicos en los que la población usuaria únicamente es valorada monetariamente con la consideración de costos como el Costo de Operación Vehicular (COV). Existiendo una tendencia en el estado del arte hacia Sistema de Gestión Integrados, se abre una puerta a la consideración de nuevas variables. Por un lado, en un contexto de cambio climático y eventos naturales es cada vez más frecuente la valoración del riesgo al que está expuesto el territorio. Chile es uno de los países con mayor actividad en eventos naturales, el país miembro de la OECD más expuesto a amenazas naturales. Concretamente el 54% de su población y el 12,9% de su superficie están bajo la exposición de tres o más tipos de amenazas. Por otro lado, es la población la que recibe y utiliza los servicios proporcionados por la red vial, y al mismo tiempo, es la receptora de los efectos de tales eventos naturales. Es por esto que se estima oportuno la inclusión de variables sociales, como la vulnerabilidad social de la población y la dependencia de la misma a la red vial y otras infraestructuras críticas presentes en el territorio. Así pues, se ha analizado la población nacional con el fin de diseñar un indicador que proporcione la vulnerabilidad social de ésta frente a eventos naturales. Partiendo de un primer caso piloto, se ha desarrollado tanto un caso de estudio bajo la amenaza volcánica de Volcán Villarrica, como un caso de validación en la zona central bajo amenaza sísmica. En los dos casos formales se ha trabajado con el CENSO 2017 y la Encuesta CASEN 2017 para obtener las variables sociales que definen la sociedad chilena y tras un análisis estadístico tipo PCA (Principal Component Analysis) se han obtenido factores independientes que permiten calcular el Índice de Vulnerabilidad Social (IVS). Además, se ha evaluado la accesibilidad a distintas infraestructuras críticas (IC) en base a la longitud y TMDA (Tránsito Medio Diario Anual) de los arcos que acceden en un perímetro de 2 km a las mismas. Esto da pie a la construcción del Índice de importancia (Iimp) asociado a cada arco de una red de estudio. Conjugando ambos índices se ha podido asociar a cada arco un Índice Compuesto de Vulnerabilidad (ICV) que permite identificar aquellos caminos que discurren por áreas más vulnerables o son determinantes en el acceso a diferentes equipamientos. A pesar de los avances mostrados en un campo tan recientemente vinculado a la ingeniería civil, es todavía una ambición futura el diseño de un indicador aplicable globalmente.

[EN] Currently, road infrastructure management is accomplished through Management Systems such as HDM-4. Those systems evaluate the life cycle of road assets using technical-economic criteria, where users are only valued monetarily through some specific costs, such as the Vehicle Operation Cost (VOC). Since there is a trend in the state of the art towards Integrated Management Systems, the consideration of new variables is an opportunity. On the one hand, in the context of climate change and natural events, risk assessment is increasingly frequent. Chile is one of the most active countries in terms of natural events. Furthermore, is the OECD member most exposed to natural hazards. Specifically, 54% of its population and 12.9% of its surface are exposed to three or more types of hazards. On the other hand, the population receives and uses the services provided by the road network, and at the same time, suffers the consequences of natural events. For this reason, the inclusion of social variables, such as the social vulnerability of the population and its dependence on the road network and other critical infrastructures present in the territory is appropriate. Thus, the national population has been analyzed to design an indicator that represents its social vulnerability to natural events. Based on a first pilot case, a case study has been developed under the volcanic hazard of the Villarrica Volcano, as well as a validation case in Central Chile exposed to seismic hazard. The social variables have been obtained from two main databases, CENSUS 2017 and the CASEN Survey 2017. To obtain the independent factors that allow the calculation of the Social Vulnerability Index (SVI), a PCA (Principal Component Analysis) has been carried out. In addition, the accessibility to different critical infrastructures (CI) has been evaluated based on the length and the Average Annual Daily Traffic (AADT) of the links that bring access to the critical infrastructure within a perimeter of 2 km. This leads to the construction of the Importance Index (Iimp) associated with each link of a study network. By combining both indices, a Composite Vulnerability Index (CVI) has been associated to each link, which identifies those roads that run through the most vulnerable areas or are relevant in the access to different critical facilities. Despite the advances shown in a field recently linked to civil engineering, the design of a globally applicable indicator is still a future ambition.