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Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

SIG aplicado a la evaluación de la vulnerabilidad debido a inundaciones en el cantón Guayaquil, Ecuador SIG applied to the vulnerability assessment due to floods in Guayaquil, Ecuador by/por

Gissela Patricia Díaz Rivadeneira 01123734 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Advisor ǀ Supervisor: Diana Contreras Mojica PhD

Quito – Ecuador, 23 de octubre de 2020

Compromiso de Ciencia Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Quito, 23 de octubre de 2020

(LUGAR, FECHA)

(FIRMA)

DEDICATORIA A mis padres y hermanas.

A Dios, mi fuerza espiritual y mi empeño inquebrantable para alcanzar mis metas.

A quienes reconozcan el esfuerzo por lograr sus objetivos y busquen con su trabajo motivar y formar mejores individuos al servicio y progreso de la sociedad.

AGRADECIMIENTOS A través de este trabajo investigativo he tenido la extraordinaria oportunidad de ampliar mi aprendizaje sobre la gestión de riesgos y conocer personas que han aportado con sus ideas, recomendaciones y experticia.

Un especial agradecimiento a todos los profesionales quienes me brindaron sus conocimientos y criterios que me han orientado en la realización del presente trabajo.

Agradezco profundamente a mis padres, hermanas y familia el soporte generoso en cada uno de mis proyectos, ustedes son parte de mi fortaleza inspiradora para alcanzar mis objetivos.

A mi tutora, profesores del Programa de Maestría, y a mi Supervisora de tesis Dra. Diana Contreras, quienes han sido mi guía constante y fuente de conocimiento para la realización de este proyecto.

Finalmente, agradezco a amigos y amigas, compañeros y compañeras, y profesionales que me han brindado su conocimiento y apoyo infinito en mis decisiones y propósitos.

RESUMEN Ecuador es un territorio con un elevado nivel de exposición y vulnerabilidad frente a fenómenos naturales, principalmente, inundaciones y deslizamientos. Sin embargo, la vulnerabilidad está en proceso de desarrollo pues aún existe un déficit en el manejo de la información enfocada a la gestión del riesgo de desastres. En este estudio se propone una herramienta metodológica para la evaluación de la vulnerabilidad ante fenómenos naturales a nivel cantonal, mediante el uso de los Sistemas de Información Geográficos (SIG) para generar escenarios facilitando la toma de decisiones para la planificación y ordenamiento del territorio con enfoque en la prevención del riesgo. A través de este proceso, esta investigación busca proporcionar al evaluador, un modelo de análisis espacial de la vulnerabilidad a las inundaciones u otros fenómenos naturales en el cantón Guayaquil. Este modelo brindará a las instituciones responsables de la gestión de riesgos una herramienta para organizar y analizar la información física y socioeconómica en su territorio. Será un insumo para la evaluación del riesgo, y facilitará la elaboración de planes de prevención de desastres y reducción de riesgo. El nivel de vulnerabilidad de la infraestructura crítica, sistemas socioeconómicos, y ambientales se estimó en función de la identificación y zonificación de las áreas susceptibles a inundación. La determinación espacial de la vulnerabilidad comprendió la siguiente secuencia metodológica: Definición de los indicadores, y análisis de exposición, fragilidad y susceptibilidad de los elementos expuestos, y análisis de la capacidad de resiliencia presente en el sistema. La evaluación de la exposición se realizó mediante vectorización y asignación de los valores de la amenaza al elemento expuesto. Para la evaluación de la susceptibilidad y fragilidad se identificaron las dimensiones: Física y económica. Los valores del indicador se asignaron utilizando evaluación multicriterio y análisis jerárquico. Igual proceso se consideró para el análisis de resiliencia en las dimensiones física y social. La integración de la información cartográfica obtenida de las coberturas: Exposición, susceptibilidad - fragilidad, y resiliencia se llevó a cabo mediante herramientas de superposición de software especializado en manejo de bases de datos espaciales: ArcGIS Desktop 10.3 y Global Mapper v.16. Los niveles de vulnerabilidad resultantes se clasificaron en: Muy baja, baja, media, alta y muy alta vulnerabilidad. Para la categorización de los niveles de la cobertura de vulnerabilidad se utilizó la matriz de doble entrada. Se identificó que la mayor cantidad de población vulnerable está localizada en las partes bajas de la cuenca hidrográfica. En estas zonas el anegamiento y desborde de los ríos muestran la alta susceptibilidad a sufrir el impacto de los eventos de inundación en épocas invernales. Las zonas de alta vulnerabilidad a inundaciones se caracterizan por su ubicación en llanuras de inundación. El análisis espacial de la vulnerabilidad determinó que 1,439.51 km2 que representa el 35% de la superficie total del cantón (6,027.05 km2), se localizó en el nivel de vulnerabilidad muy alta. Los aspectos determinantes en el análisis de vulnerabilidad fueron: La geomorfología del sector, la intensidad de la amenaza, y la capacidad de respuesta para prevenir y controlar el riesgo. Otros factores físicos que aumentan las condiciones de vulnerabilidad frente a estos eventos son: Escaso acceso a los servicios básicos, obstrucción de las redes de alcantarillado sanitario, colapso de la infraestructura de aguas residuales (pozos sépticos, letrinas, etc.), y las deficientes condiciones de los materiales de construcción de las viviendas que con frecuencia son inestables e inseguros.

Palabras clave: Vulnerabilidad, exposición, fragilidad, resiliencia, amenaza, inundación.

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ABSTRACT Ecuador is a territory with a high level of exposure and vulnerability to natural phenomena, mainly floods and landslides. Nevertheless, vulnerability is in process of development because there is still a deficit in the use of information focused on disaster risk reduction (DRR). In this study, the use of a methodological tool for assessing vulnerability to natural phenomena was proposed at the municipality level by using Geographic Information Systems (GIS). It allows the use of geomatic tools to generate scenarios, facilitating decision-making for planning and ordering the territory with a focus on risk prevention. Through this process, this research seeks to provide the evaluator a model of spatial analysis of the vulnerability to flooding or other natural phenomena in the municipality of Guayaquil. This model will give the institutions responsible for risk management a tool for organizing and analyzing physical and socio-economic information in their territory. It will be an input for risk assessment, and will facilitate the preparation of plans for disaster prevention and risk reduction. The vulnerability level of critical infrastructure, socioeconomic, and environmental systems was estimated based on the identification and zoning of susceptible areas for flooding. The spatial vulnerability assessment included the following methodological sequence: the definition of indicators, and the analysis of: exposure, fragility and susceptibility of the exposed elements, and resilience of the system. The exposure assessment was performed by vectorization and assigning hazard values to the exposed element. For the evaluation of fragility and susceptibility factors, two dimensions were identified: physical and economic. The indicator values were assigned using multi-criteria evaluation and hierarchical analysis.

The same procedure was considered for the analysis of resilience in physical and social dimensions. The integration of cartographic information obtained from map layers (exposure, fragility – susceptibility, and resilience) was carried out through overlaying tools of specialized software in managing spatial databases such as: ArcGIS Desktop 10.3 y Global Mapper v.16. Vulnerability levels obtained were classified as: very low, low, medium, high and very high vulnerability. A double entry matrix was used for categorizing levels of vulnerability coverage. It was identified that the majority of vulnerable population lives in the lower parts of the watershed. In these areas, the flooding and overflow of rivers show the high susceptibility to suffer the impact of flooding in winter periods. Areas of high vulnerability to floods are characterized by their location in land forms called floodplains. The spatial analysis of vulnerability determined that 1,439.51 km2, which represents 35% of the total area of the canton (6,027.05 km2), was located at the very high level of vulnerability. The most determining factors in vulnerability analysis were: geomorphology of the area, intensity of the natural hazards, and the response capacity to prevent and control the risk. Other physical factors that increase the flood vulnerability are: limited or lack access to basic services, obstruction of sanitary sewer networks, collapse of the wastewater infrastructure (septic tanks, latrines, etc.), and the deficient conditions of building materials for housing that are often unstable and unsafe.

Key words: Vulnerability, exposure, sensitivity and fragility, resilience, hazard, flood.

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TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 12 1.1. ANTECEDENTES ................................................................................................................. 12 1.2. OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION .................................................................. 14 1.2.1. Objetivo general ............................................................................................................. 14 1.2.2 Objetivos específicos ....................................................................................................... 14 1.2.3. Preguntas de investigación............................................................................................. 15 1.3. HIPÓTESIS .......................................................................................................................... 15 1.4. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................... 15 1.5. ALCANCE ............................................................................................................................ 17 2. REVISIÓN DE LITERATURA ............................................................................................................ 19 2.1. INUNDACIÓN ..................................................................................................................... 19 2.1.1. Definición y clasificación ................................................................................................ 19 2.1.2. El impacto del fenómeno El Niño en el Ecuador ............................................................ 20 2.1.3. Inudaciones y S.I.G. ........................................................................................................ 21 2.2. EL RIESGO Y SUS CONCEPTOS ASOCIADOS........................................................................ 22 2.2.1. Marco constitucional para la gestión del riesgo en el Ecuador ..................................... 22 2.2.2. Amenaza ......................................................................................................................... 24 2.2.3. Vulnerabilidad ................................................................................................................ 25 2.2.3.1. Clasificación de la vulnerabilidad ................................................................................ 27 2.2.3.2. Líneas vitales e infraestructura crítica ........................................................................ 29 2.2.3.3. Vulnerabilidad y riesgo ................................................................................................ 30 2.2.3.4. Los SIG en la evaluación de la vulnerabilidad ............................................................. 31 2.2.3.5. Indicadores de la vulnerabilidad ................................................................................. 33 2.3. HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ............................................................................................ 36 2.3.1. S.I.G. para el análisis de variables .................................................................................. 36 2.3.2. Evaluación multicriterio ................................................................................................. 37 2.3.3. Lenguaje y herramientas de programación ................................................................... 38 2.3.4. Modelo entidad - relación .............................................................................................. 39 3. METODOLOGÍA............................................................................................................................. 40 3.1.

DATOS GENERALES DEL CANTÓN GUAYAQUIL ............................................................ 40

3.1.1 Ubicación geográfica y población.................................................................................... 40 7

3.1.2 Caracterización biofísica.................................................................................................. 42 3.2.

SECUENCIA METODOLÓGICA ....................................................................................... 43

3.2.1. Parámetros de análisis ................................................................................................. 46 3.2.2. Ponderación de variables ............................................................................................. 47 3.2.3. Determinación de la vulnerabilidad ............................................................................. 50 3.2.4. Determinación de recurrencia de eventos por inundación y análisis de zonas de saturación ................................................................................................................................. 52 4.

4.1.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................................... 54 RESULTADOS ........................................................................................................................ 55 4.1.1. Análisis de exposición de los sistemas vitales .............................................................. 55 4.1.2. Análisis de susceptibilidad............................................................................................ 60 4.1.3. Análisis de resiliencia ................................................................................................... 62 4.1.4. Análisis de vulnerabilidad............................................................................................. 64 4.1.5. Análisis de recurrencia de eventos por inundación y de saturación en zonas inundables ................................................................................................................................ 70

4.2.

DISCUSION ............................................................................................................................ 73 4.2.1. Exposición de los sistemas vitales ................................................................................ 73 4.2.2. Susceptibilidad y fragilidad........................................................................................... 74 4.2.3. Resiliencia ..................................................................................................................... 75 4.2.4. Vulnerabilidad .............................................................................................................. 76 4.2.5. Análisis de recurrencia de eventos por inundación ..................................................... 78

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................................... 82 7. REFERENCIAS ................................................................................................................................ 86

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INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Modelo propuesto por Roy y Blaschke (2013) para la evaluación espacial de la vulnerabilidad. .. 33 Figura 2. Ubicación geográfica del cantón Guayaquil. ..................................................................... 41 Figura 3. Modelo cartográfico de evaluación de la vulnerabilidad .................................................. 43 Ffigura 4. Modelo lógico del análisis de exposición ante la amenaza por inundaciones................. 47 Ffigura 5. Modelo entidad – relación para la obtención de la cobertura de vulnerabilidad ........... 51 Figura 6. Exposición a inundaciones de la zona urbana del cantón Guayaquil. ............................... 56 Figura 7. Exposición a inundaciones de la red vial urbana del cantón Guayaquil. .......................... 57 Figura 8. Porcentaje de superficie expuesta a inundaciones en el cantón Guayaquil. .................... 58 Figura 9. Mapa de exposición a inundaciones en el cantón Guayaquil. .......................................... 59 Figura 10. Mapa de susceptibilidad a inundaciones en el cantón Guayaquil. ................................. 61 Figura 11. Porcentaje de superficie resiliente a inundaciones en el cantón Guayaquil. ................. 62 Figura 12. Mapa de resiliencia ante inundaciones en el cantón Guayaquil..................................... 63 Figura 13. Mapa de vulnerabilidad ante inundaciones en el cantón Guayaquil. ............................. 66 Figura 14. Población residente en áreas vulnerables en el cantón Guayaquil. ............................... 68 Figura 15. Superficie en zonas vulnerables por tipo de uso de suelo en el cantón Guayaquil. ....... 69 Figura 16. Mapa de densidad de eventos históricos de inundación cantón Guayaquil .................. 71 Figura 17. Modelo de saturación de la zona con mayor densidad de eventos, parroquia Posorja. 72 Figura 18. Mapa de densidad de eventos históricos de inundación – parroquia Tarqui, cantón Guayaquil 73 Figura 19. Afectados por eventos adversos durante los años 2011 a 2013 – Guayas. .................... 77 Figura 20. Inundaciones registradas en la etapa invernal 2015 -2016 a nivel nacional .................. 79 Figura 21. Inundaciones por provincia durante la etapa invernal en el Ecuador ............................ 79

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INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Resumen de daños ocasionados durante el fenómeno El Niño 97 – 98. ........................... 13 Tabla 2. Componentes e indicadores para el análisis de vulnerabilidad. ........................................ 34 Tabla 3. Componentes e indicadores para el análisis de vulnerabilidad (continuación). ................ 35 Tabla 4. Escala de comparación de Saaty......................................................................................... 38 Tabla 5. Estandarización de parámetros cartográficos. ................................................................... 45 Tabla 6. Parámetros considerados para el análisis de la vulnerabilidad en el cantón Guayaquil. .. 46 Tabla 7. Ponderación de variables para el análisis de susceptibilidad y fragilidad .......................... 48 Tabla 8. Ponderación de variables para el análisis de susceptibilidad y fragilidad (continuación) . 49 Tabla 9. Ponderación de variables para el análisis de resiliencia por inundaciones........................ 50 Tabla 10. Matrices de doble entrada para la categorización de los valores de vulnerabilidad. ...... 52 Tabla 11. Niveles de vulnerabilidad por inundaciones en el cantón Guayaquil. ............................. 52 Tabla 12. Superficie por niveles de vulnerabilidad en el cantón Guayaquil .................................... 67 Tabla 13. Superficie por parroquia en zonas vulnerables en el cantón Guayaquil .......................... 69 Tabla 14. Anomalías de precipitaciones durante el periodo de 1980 a 2010 - cantón Guayaquil .. 80

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ACRONIMOS

BCPR

Bureau for Crisis Prevention and Recovery

CEPAL

Comisión Económica para América Latina y El Caribe

CGSIN

Coordinación General del Sistema Nacional

CIIFEN

Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño

COOTAD

Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos Código Orgánico de Organización Territorial

CONALI

Comité Nacional de Límites Internos

DIPECHO

Programa de Preparación ante Desastres de la Comisión Europea

ECHO

Oficina de Ayuda Humanitaria de la Comisión Europea

IGM INEC INAMHI FAO GAD

Instituto Geográfico Militar Instituto Nacional de Estadísticas y Censos Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología Food and Agriculture Organization of the United Nations Gobierno Autónomo Descentralizado.

GIECC

Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático

MAE

Ministerio del Ambiente

MAGAP

Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca

PNUD

Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo

SENPLADES SIG

Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo Sistemas de Información Geográficos

SIGAGRO

Sistema de Información Geográfica y del Agro Sistema Nacional de Información de Tierras Rurales e Infraestructura Tecnológica

CLIRSEN

SIGTIERRAS SGR

Secretaría de Gestión de Riesgos

SNGR

Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos

SNGRE

Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias

UNISDR

United Nations Office for Disaster Risk Reduction

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. ANTECEDENTES Ecuador es un territorio con un elevado nivel de exposición y vulnerabilidad frente a amenazas naturales y antrópicas. Debido a ello, la recurrencia de eventos por inundaciones en época invernal es alta, principalmente en las cuencas bajas del Litoral Ecuatoriano. Esto implica mayor atención de los sectores susceptibles al evento, como son población, infraestructura y recursos naturales.

Eventos naturales como “El Niño”, ocurrido con mayor intensidad entre los años 1997 y 1998, ocasionó inundaciones de importante magnitud en varias localidades de la cuenca del río Guayas, sectores de Manabí, Esmeraldas, y Francisco de Orellana en el Oriente, donde alrededor del 60% de la población vio alterada sus condiciones de vida, y las pérdidas económicas se estimaron en 2,869.3 millones de dólares (Comisión Económica para América Latina y el Caribe, 1999). Ver Tabla 1.

Los fenómenos de “El Niño” más intensos tuvieron lugar entre los años 1957 – 1958, 1972 – 1973, 1982 -1983, y 1997 – 1998. Las precipitaciones de estos eventos ocasionaron graves daños y pérdidas en los sectores productivos, infraestructura y sectores sociales (Ministerio de Salud Pública y Organización Panamericana de la Salud, s.f.).

Las precipitaciones en el cantón de Guayaquil excedieron los 4,000 milímetros durante el periodo de 1997 – 1998, lo cual provocó el anegamiento de grandes superficies de terreno donde se localizan cultivos, poblaciones, bienes e infraestructura, registrándose aproximadamente 50,000 damnificados durante el periodo mencionado en el cantón (Sánchez y Castro, 2008).

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Tabla 1. Resumen de daños ocasionados durante el Fenómeno El Niño 97 – 98.

Fuente: CEPAL, 1999.

Fenómeno El Niño Resumen de daños ocasionados - Ecuador 1997 – 1998 (Millones de dólares) Sector y subsector Total nacional

Daños totales

Daños directos

Daños indirectos

Componente de importación y exportación

2,869.3

783.2

2,086.1

569.4

Sectores sociales

192.2

63.1

129.1

29.2

Infraestructura

830.3

123.3

707

80.2

1,515.7

596.8

918.9

483.8

331.1

66.2

Sectores productivos Otros gastos de emergencia, prevención y mitigación

331.1

Guayaquil ha sido una de las zonas más expuestas a inundaciones fundamentalmente por su ubicación geográfica a nivel del mar y cercanía a las orillas del río Guayas. Las inundaciones en el cantón han causado destrucción en viviendas, centros educativos y de salud, y en sectores que presentan obras de infraestructura con insuficiente mantenimiento, desencadenando consecuencias como el establecimiento de nuevos asentamientos humanos en zonas de alto riesgo donde no existen obras para reducir la vulnerabilidad de estos sectores.

La vulnerabilidad en Ecuador, está en proceso de desarrollo pues aún existe un déficit en la gestión y manejo eficiente de la información desde la perspectiva de la gestión de riesgos. Sin embargo, se cuenta con una considerable información de las amenazas de origen natural, siendo un insumo para la generación de mapas de riesgos. Bajo este contexto, es prioridad analizar e identificar las debilidades de los sistemas territoriales con el fin de comprender los riesgos con un enfoque integral.

El artículo 1 de la Ley de Seguridad Pública y del Estado (2014), indica que “los órganos ejecutores del Sistema de Seguridad Pública y del Estado se encargan de la gestión del 13

riesgo, lo cual implica la prevención y las medidas para contrarrestar, reducir o mitigar los riesgos de orden natural o antrópico, con el fin de reducir la vulnerabilidad que afecten o puedan afectar al territorio ecuatoriano”.

En apoyo al desarrollo de capacidades de los Gobiernos Autónomos Descentralizados (GADs) en la gestión del riesgo, la Secretaría de Gestión de Riesgos, el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) y la Oficina de Ayuda Humanitaria de la Comisión Europea (ECHO), realizaron el análisis de la vulnerabilidad a nivel municipal (por cantón) a través del programa “Estimación de Vulnerabilidades y Reducción de Riesgos de Desastres a nivel municipal en el Ecuador”.

De acuerdo a lo expuesto, esta investigación se enfocó en la aplicación de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) para el desarrollo de una herramienta que permita analizar y estimar el nivel de vulnerabilidad de una comunidad con el propósito de aportar a los planes de reducción del riesgo y tomar acciones estratégicas y adecuadas para la prevención de desastres, además servirá para establecer los lineamientos y políticas de gestión del riesgo con énfasis en la preparación y la respuesta.

1.2. OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION 1.2.1. Objetivo general

Evaluar la vulnerabilidad frente a inundaciones en el cantón Guayaquil, Ecuador, aplicando herramientas SIG. 1.2.2 Objetivos específicos



Evaluar el nivel de exposición de los sistemas vitales frente a inundaciones.



Establecer el nivel de susceptibilidad y fragilidad de un sistema vital frente a inundaciones.



Determinar el grado de resiliencia en el cantón frente a un evento por inundación.



Identificar las zonas con mayor recurrencia de eventos por inundación.

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1.2.3. Preguntas de investigación 

¿Cuál es el nivel de exposición de los sistemas vitales frente a inundaciones en el cantón Guayaquil?



¿Cuál es el nivel de susceptibilidad y fragilidad de los sistemas vitales presentes en el cantón Guayaquil, frente a inundaciones?



¿Cuál es el grado de resiliencia que presenta el cantón Guayaquil frente a un evento por inundación?



¿Qué parámetros deben ser considerados para realizar un análisis de recurrencia de eventos por inundación?

1.3. HIPÓTESIS La vulnerabilidad ante inundaciones de la zona caso de estudio, es elevada debido a las condiciones físicas y socieconómicas que caracterizan a la cuenca del río Guayas, donde se ubica el cantón Guayaquil.

1.4. JUSTIFICACIÓN A nivel territorial, Ecuador presenta un alto índice de vulnerabilidad frente a eventos de origen natural y antrópico. Durante los años 1900 y 2009, se registró un 60% de eventos de origen hidrológico, mientras que el 40% restante, se registraron como eventos de tipo geofísicos. Grandes pérdidas de vidas humanas y económicas han causado los eventos naturales, principalmente por efectos del fenómeno El Niño, cuyas pérdidas se estiman en 3,900 millones de dólares (SGR, PNUD y ECHO, 2014).

El cantón Guayaquil, al igual que varios cantones del país, ha sido altamente expuesto a las inundaciones por su ubicación a la orilla del río Guayas y por su topografía plana a ligeramente plana. Otro factor influyente, es el exceso pluviométrico registrado en los periodos lluviosos, principalmente en los años del evento El Niño donde los caudales de los afluentes son potencialmente considerables (Demoraes y D’Ercole, 2001).

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La Constitución de la República (2008) establece que el Estado debe proteger y garantizar los derechos de todos sus habitantes a través de una adecuada gestión del riesgo. De igual manera, el Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y Descentralización (2010), establece en su normativa, que la jurisdicción en su territorio depende de los GAD, por lo que deben incluir en sus planes de desarrollo y ordenamiento del territorio un enfoque hacia la gestión del riesgo que permita prevenir, mitigar y reducir los eventos de desastre.

El desarrollo de esta aplicación surge como una necesidad de identificar la información existente, conformar una base de datos y manejarla a través de un SIG con el fin de obtener información georeferenciada y evaluar la vulnerabilidad para una eficiente gestión del riesgo.

La vulnerabilidad se reduce mediante la planificación, ordenamiento de los usos del territorio y la construcción de un sistema integrado de gestión de riesgos.

La elaboración de esta herramienta para la evaluación de la vulnerabilidad propone proveer fundamentos conceptuales acerca de las características de la amenaza y vulnerabilidad para facilitar su comprensión. De la misma manera, la metodología propuesta en el presente documento, busca facilitar los procesos de toma de decisiones para impulsar el desarrollo de planes estratégicos para la reducción del riesgo que estén integrados en la planificación y ordenamiento del territorio. Por lo tanto, esta investigación está orientada a proporcionar una herramienta de apoyo para las instituciones encargadas de manejar la información de emergencias, ayuda humanitaria, análisis de información socioeconómica y ordenamiento territorial.

Además, la aplicación de esta herramienta sugiere ser de utilidad para la gestión del riesgo a través de: 

Proporcionar una evaluación espacial integrada de la vulnerabilidad ante las inundaciones con el fin de impulsar el desarrollo de los planes estratégicos de reducción del riesgo.

16



Impulsar el uso de procesos más eficientes e integrados en los preparativos para la respuesta a emergencias.



Proveer un fundamento para la asignación de fondos destinados a la reducción del riesgo, y lograr la eficiencia en la asistencia de ayuda humanitaria.

1.5. ALCANCE Esta investigación propone la elaboración de una secuencia de procedimientos para que, a partir de la cuantificación y zonificación de la amenaza por inundación, se estime el nivel de vulnerabilidad de infraestructura crítica, sistemas socioeconómicos, y ambientales. A través del uso de los SIG, se pretende elaborar una herramienta que sintetice la información de vulnerabilidad con respecto a la amenaza, espacializarla y disponer de una base de fácil comprensión y manejo de la información para una efectiva gestión del riesgo.

Esta herramienta está orientada a fortalecer los planes de ordenamiento y desarrollo territorial de los GADs y demás instituciones encargadas de la planificación del territorio.

El objeto de la gestión de riesgos es garantizar la vida de las personas, y la recuperación de las condiciones socioeconómicas y ambientales de la comunidad ante eventos de desastre.

Esta metodología servirá para la evaluación de la vulnerabilidad frente a diferentes amenazas naturales a las cuales está permanentemente expuesto el territorio ecuatoriano en época invernal, principalmente a aquellas de ocurrencia local y menor impacto, como son inundaciones y movimientos en masa o deslizamientos.

Para el desarrollo de la metodología se identificó como área geográfica el cantón Guayaquil debido a que la recurrencia de eventos por inundaciones es alta. La base de datos se conformará con información disponible en línea, recopilación de datos de referencias bibliográficas y generación de coberturas para el análisis de cada componente de la vulnerabilidad.

La herramienta busca proporcionar una alternativa para la identificación de zonas vulnerables. La determinación de zonas vulnerables permite focalizar zonas frágiles en el 17

ámbito socioeconómico y ambiental, y carencias en la capacidad de adaptación de un sistema frente a una amenaza. En este sentido, las políticas, estrategias y normas que se formulen se enfocarán en el mejoramiento de estas áreas vulnerables. Finalmente, este insumo proveerá de una base de datos cartográfica de fácil manejo para el usuario que posteriormente puede ser alimentada para una evaluación del riesgo de desastres.

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2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. INUNDACIÓN 2.1.1. Definición y clasificación

De acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial (2011), la inundación se define al nivel de aumento o crecida del agua por sobre los límites normales de una corriente, o la acumulación de agua en áreas que normalmente no se presentan sumergidas.

De acuerdo a Mardones y Vidal (2001) y Pittagula y Suvires (2010), las inundaciones por precipitaciones extremas ocurren principalmente de dos tipos: Anegamiento y desborde o inundación fluvial, detallados a continuación:



Anegamiento: Acumulación de una cantidad de agua en una superficie del suelo. Es ocasionado debido a factores naturales y antrópicos. Entre los primeros, se cita la intensidad pluviométrica diaria, las características físicas del suelo (textura, permeabilidad, cohesión), y la morfología del relieve. Es importante destacar que la impermeabilización del suelo favorece la acumulación de las lluvias debido a la pavimentación, ya que los sedimentos aluviales contienen arcilla que dificultan la infiltración del agua, principalmente en las terrazas y llanuras de inundación, exponiendo a las ciudades a un constante riesgo de anegamiento. Entre los factores antrópicos se destacan los rellenos artificiales e infraestructura que interfieren en el drenaje natural o artificial.

19



Desborde o inundación fluvial: Representa la invasión de una superficie del suelo debido al escurrimiento descontrolado de las aguas de su cauce habitual debido a una crecida. Generalmente, las geoformas del relieve más susceptibles a este tipo de inundación son aquellas formas del terreno constituidas por sedimentos impermeables localizadas en las llanuras de inundación, terrazas inferiores y cauces abandonados. Entre los factores que inciden en la inundación por desborde, se identifican: Las características geomorfológicas (topografía, pendiente y geoforma del relieve), características sedimentológicas de la superficie afectada por la crecida, así como también los factores antrópicos que pueden incrementar o disminuir la acción de los factores naturales. Otros factores externos influyentes en la inundación fluvial son: Características físicas del suelo, uso y cobertura vegetal de la cuenca, características hidrológicas e intensidad de las lluvias.

2.1.2. El impacto del fenómeno El Niño en el Ecuador

El clima es uno de los factores más influyentes en las actividades humanas. El fenómeno de "El Niño" se ha considerado como uno de los principales eventos que han ocasionado desastres en el Ecuador. El fenómeno Niño – Oscilación del Sur da lugar al incremento de la temperatura del Océano Pacífico, lo que provoca mayor cantidad de lluvias en la Región Costa, el piedemonte oriental de la región Amazónica, y produce menores afectaciones en la Región Andina (CAF, 2000).

En Ecuador, durante el fenómeno El Niño de 1997 – 1998, las intensas precipitaciones, los fuertes oleajes, las inundaciones, y deslizamientos ocasionaron daños y pérdidas en el sector de la vivienda, infraestructura comunitaria, edificaciones educativas y centros de salud, además, destrucción de enseres domésticos y problemas de salubridad (CEPAL, 1999).

Aproximadamente, 14,324 viviendas fueron destruidas constituyendo un 152.6 millones de dólares en pérdidas económicas. Las provincias más afectadas fueron: Esmeraldas, Manabí, Guayas y El Oro (Sánchez y Castro, 2008).

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Guayaquil es una de las zonas demográficas más afectadas en Ecuador, por el desbordamiento del Río Guayas, principalmente durante los fenómenos de El Niño en los cuales las precipitaciones exceden en relación a la cantidad de lluvia normal. Otro de los factores que aumenta su susceptibilidad es su topografía, debido a que se ubica sobre la llanura de inundación situada en la desembocadura de la cuenca del río Guayas que cubre aproximadamente 32,445 km2. Se suma a ello, el deficiente sistema urbano de colectores que imposibilita un adecuado fluido del agua de lluvia (CAF, 2000).

Las consecuencias de este evento se transmiten en el establecimiento de asentamientos humanos con condiciones precarias de vivienda ubicados en áreas marginales que aumentan su vulnerabilidad, frente a la amenaza. Incluye la invasión de tierras, migración campo – ciudad sin uso irracional del suelo y sin planificación adecuada del territorio (CAF, 2000).

2.1.3. Inudaciones y S.I.G.

La ocurrencia de los desastres naturales en Ecuador, muestran un incremento gradual en las últimas décadas, siendo las inundaciones uno de los eventos que han causado mayor impacto en la población, bienes y medio ambiente (FAO, s.f.). Actualmente, los avances tecnológicos permiten determinar con precisión zonas vulnerables y tomar medidas adecuadas de prevención.

Los análisis de inundaciones consideran varios factores para su estudio como: el tipo de uso del suelo, la fisiografía y la clasificación geomorfológica del área afectada por inundación. Además, es importante identificar la cota de inundación y la frecuencia del evento considerando datos históricos de una serie mínimo de 30 años, entre otros parámetros (Islam y Sado, 2000).

En SIG, gran cantidad de bases de datos se construyen con información espacial, altitud, pendiente, índice de humedad topográfica, longitud del río, geología, tipo de suelo, capacidad y uso de las tierras. Los factores más influyentes en este tipo de estudios son:

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La altitud y la pendiente. Análisis estadísticos como Kernel, facilitan el modelamiento y validación de los modelos evaluados (Tehrany, Pradhan, Mansor, y Ahmad, 2015).

La capacidad de los SIG para integrar, analizar, gestionar y procesar gran cantidad de datos de diferentes fuentes y conectar con un análisis espacial, permite realizar análisis en tiempo real. Dentro del ámbito de la gestión de riesgos, los SIG facilitan la simulación de escenarios de ocurrencia de un evento adverso, mapear los niveles de amenaza, ejecutar estudios de vulnerabilidad de zonas determinadas y elaborar mapas de riesgos por amenazas naturales y antrópicas, con el fin de prevenir y mitigar los riesgos a los cuales se expone un territorio (Kazakis, Kougias, y Patsialis, 2015; Vázquez, Manrique, Ramos, Rocío, 2014).

2.2. EL RIESGO Y SUS CONCEPTOS ASOCIADOS 2.2.1. Marco constitucional para la gestión del riesgo en el Ecuador

Ecuador es un país altamente vulnerable a diversas amenazas naturales y provocadas por el hombre, por lo que la Constitución y marco legal vigentes consideran en su normativa acciones orientadas a la protección de los derechos de la población mediante una adecuada gestión del riesgo. En este contexto es importante describir brevemente en qué consiste el marco constitucional para la gestión del riesgo en el Ecuador.

La Constitución de la República del Ecuador (2008), establece que la gestión de riesgos tiene como propósito reducir la vulnerabilidad de la población y naturaleza ante las amenazas naturales o antrópicas. Mediante el Artículo No. 389 de la misma Constitución, se determina que el Estado es el ente encargado de proteger a las personas, colectividades y naturaleza frente a los impactos negativos de los desastres, sean estos de origen natural o antrópico, mediante la prevención del riesgo, mitigación de los desastres, recuperación de las condiciones socioeconómicas y ambientales, con el propósito de minimizar la condición de vulnerabilidad.

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Mientras más se reduce la vulnerabilidad, se construyen comunidades más seguras encaminadas hacia una mejor calidad de vida. El Plan Nacional de Desarrollo para el Buen Vivir 2009 – 2013 en su objetivo 4, instituye como principio “garantizar los derechos de la naturaleza y establecer un ambiente sano y sustentable”, promoviendo la función de la Gestión de Riesgos mediante la Política 4.6, que indica la necesidad de “reducir la vulnerabilidad social y ambiental ante los efectos producidos por la naturaleza o el hombre” (SGR et al., 2014).

Desde el año 2008, se estableció para todas las instituciones públicas y privadas incluir en sus planes de acción el manejo de las emergencias desde un enfoque de gestión en el Buen Vivir. El COOTAD (2010) indica que los Gobiernos Autónomos, dentro de su planificación, deben desarrollar capacidades para la definición de políticas enfocadas a la reducción de riesgo de desastres. Enfatiza este argumento el artículo 91 de la Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Gestión del Suelo (2016), el cual indica que, dentro de las Atribuciones y Obligaciones de los GADs municipales y metropolitanos está emitir las normativas para el Ordenamiento Territorial con el fin de dar cumplimiento a los estándares mínimos de prevención y mitigación del riesgo presentados por el Organismo regulador.

El actual Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias es la entidad que lidera el Sistema Nacional Descentralizado de Gestión de Riesgos, cuya función se enmarca en garantizar la protección de personas y colectividades ante desastres; a través de la generación de políticas, estrategias y normativas que permitan prevenir, enfrentar, reducir y manejar los eventos de desastre para recuperar y reconstruir las condiciones físicas, socioeconómicas y ambientales de un sistema (SNGRE, 2020).

El Sistema Nacional Descentralizado de Gestión de Riesgos maneja un modelo integrado, es decir, con la participación de diferentes actores como: Insituciones gubernamentales, Academia, ONGs y comunidad, con el fin de fortalecer las capacidades locales, implementar políticas en gestión de riesgos, apoyar en la conformación de las Unidades

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de Riesgo Municipal e impulsar la participación ciudadana como parte del desarrollo integral para la gestión del riesgo y lograr ciudades más seguras y preparadas ante la ocurrencia de eventos adversos (SGR, 2014).

2.2.2. Amenaza

La Secretaría de Gestión de Riesgos (2015) define a la amenaza como un evento natural, fenómeno o actividad que causan daño a un sistema, pérdida de vidas humanas o lesiones, daños materiales, socieconómicos, o degradación ambiental.

Chaparro y Renard (2005) clasifican las amenazas en naturales, antrópicas, y socio – naturales, de la siguiente manera:



Amenazas naturales: Se originan en la dinámica de la superficie terrestre, atmósfera y biota. Entre las amenazas de origen natural se citan: Terremotos, erupciones volcánicas, precipitaciones extremas, tsunamis, epidemias.



Amenazas antrópicas: Son eventos generados por acción del hombre que producen un desastre cuando influyen negativamente sobre los elementos de la naturaleza o la sociedad. Por ejemplo: Contaminación ambiental, conflictos bélicos, terrorismo, manipulación de materiales radioactivos.



Amenazas socio-naturales: Se representan por la ocurrencia de los fenómenos de la naturaleza en los cuales interviene la actividad antrópica. Ejemplos de este tipo de amenaza son: Déficit de agua potable por contaminación, inundación por degradación de las riberas, aumento de la escorrentía debido al incremento de la expansión del área urbana y pérdida de la cobertura vegetal, entre otros.

24

Los impactos de las amenazas son más evidentes a medida que aumenta la cantidad de población e infraestructura en una zona, así también, se incrementan los niveles de vulnerabilidad social (Fernández, 1996).

2.2.3. Vulnerabilidad

Históricamente, los conceptos de amenaza, vulnerabilidad y riesgo han tenido definiciones indistintas. Sin embargo, existen criterios y enfoques que permiten diferenciar claramente estos términos.

Vulnerabilidad corresponde al grado de susceptibilidad de una comunidad, sistema o elementos en riesgo, su sensibilidad y capacidad adaptativa para afrontar los efectos adversos de los eventos extremos (CARE, 2010; Birkman et al., 2013).

Chaparro y Renard (2005) mencionan tres categorías de vulnerabilidad: Exposición a la amenaza, incapacidad de reacción ante el evento, y la imposibilidad de recuperación a las condiciones normales de vida. Estas categorías están condicionadas por los siguientes factores:



Grado de exposición: La forma de reacción de un ecosistema y sus componentes frente a un evento potencialmente peligroso en un tiempo determinado.



Protección: Es el nivel de defensas que presenta un ecosistema y sus elementos en respuesta a los efectos que puede ocasionar un evento destructivo. Este factor debe ser permanente u ocasional, y estar activo en el momento de la exposición al evento adverso, con el fin de reducir o eliminar los impactos del desastre.



Reacción inmediata: La acción del ecosistema y sus elementos en el momento adecuado para responder, protegerse o evitar el daño que ocasiona el evento adverso.



Recuperación inmediata o rehabilitación: Es la capacidad de restablecimiento de los componentes de un sistema, a las condiciones de subsistencia, ante un evento destructivo

25



Reconstrucción: Corresponde a la restitución de equilibrio de los componentes de un sistema para conseguir las condiciones normales de vida, o alcanzar un estado más evolucionado y menos vulnerable.

El concepto de vulnerabilidad se fundamenta en la siguiente ecuación (Roy y Blaschke, 2013): Vulnerabilidad = (Exposición y Susceptibilidad) / Capacidad de adaptación

Exposición: La exposición identifica el rango geográfico dentro del cual se encuentra un elemento en amenaza. La exposición está directamente relacionada con las condiciones físicas de los sistemas sociales, humanos, culturales, agropecuarios, económicos ligados espacialmente a prácticas específicas. Por lo tanto, la exposición está calificada en términos espaciales y temporales (Roy y Blaschke, 2013).

Susceptibilidad: La susceptibilidad o fragilidad determina la predisposición de los elementos de un sistema de sufrir daño, es decir, establece el nivel de afectación del sistema o sector en respuesta a los efectos del evento adverso (Espinel y Figueroa, 2011).

Resiliencia: La resiliencia o capacidad de respuesta de la población está definida por el acceso a los recursos de una comunidad en respuesta a una amenaza identificada. Esta capacidad considera la reducción del riesgo pre-evento y las medidas de respuesta que se toman post-evento, así como los procesos de aprendizaje de eventos ocurridos y reorganización de prácticas de cambio existentes ante los peligros y la vulnerabilidad (Baas, Ramasamy, Dey de Pryck, y Battista, 2009).

La vulnerabilidad surge de acuerdo a cómo está estructurada una sociedad en relación a los factores físicos, ambientales, económicos y sociales. Es por ello que el análisis de la 26

vulnerabilidad debe ser enfocado en los factores que afectan un sistema. Por ejemplo, la existencia de población, infraestructura y actividades económicas en los márgenes de los ríos hace que estos elementos sean más vulnerables a ser afectados por una inundación.

Por lo tanto, la ubicación de asentamientos humanos y las condiciones materiales de las construcciones en esa área representan factores físicos de la vulnerabilidad (CEPRODE, 2000).

2.2.3.1. Clasificación de la vulnerabilidad

Wilches-Chaux (1989 citado en Foschiatti, 2004), indica que una comunidad puede enfrentar diferentes tipos de vulnerabilidad; en base a ello se describen algunas clasificaciones:



Vulnerabilidad Natural: La vulnerabilidad natural es la predisposición de las condiciones ambientales y sociales de un sistema de permanecer susceptibles ante la ocurrencia de un evento adverso, debido a la resistencia que presentan los elementos frente a condiciones ambientales severas que incrementan su vulnerabilidad (Wilches-Chaux, 1989 citado en Foschiatti, 2004).

Este tipo de vulnerabilidad caracteriza a los sistemas que tienen limitaciones para el cumplimiento de sus funciones o de su ciclo vital, es decir en un entorno donde se presente ausencia o desabastecimiento de las condiciones mínimas (aire, agua, alimento, temperatura, etc.) para el desarrollo normal de una comunidad.



Vulnerabilidad Física: Este tipo de vulnerabilidad hace referencia a la ubicación de las poblaciones en zonas de riesgo. Los asentamientos humanos son altamente susceptibles a la amenaza por su ubicación y las condiciones de las edificaciones construidas, generalmente, debido a la situación de pobreza de la población para asentarse en zonas seguras o para utilizar materiales de construcción adecuados y que resistan una determinada amenaza. Por ejemplo, una construcción de madera puede presentar más resistencia ante un sismo que frente a un incendio (Hermelín, 2007; Maskrey, 1998).

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

Vulnerabilidad Social: Es la capacidad de afectación al bienestar humano en su concepción individual, colectiva y social ante las amenazas de origen natural o antrópico. Por ejemplo: salud física y mental, género, marginación y grupos sociales, entre otros (Birkman et al., 2013).



Vulnerabilidad Económica: Se refiere a la capacidad de un sistema de sufrir pérdidas de valor económico debido al daño físico de sus activos o a la interrupción de sus actividades productivas.

También, indica la situación donde familias de bajos ingresos económicos se ubican en zonas de alto riesgo a la amenaza alrededor de las ciudades debido a que no poseen los suficientes ingresos para elegir lugares más seguros (Birkman et al., 2013; UNISDR, 2004).



Vulnerabilidad Agropecuaria: La vulnerabilidad agropecuaria comprende la capacidad de enfrentar los eventos adversos y la variabilidad del cambio climático, así como, la capacidad del sector para adaptarse a los cambios.

De acuerdo a Espinel y Figueroa (2011), la vulnerabilidad del sector agropecuario incluye el análisis del impacto potencial; es decir, el grado de afectación del sector a causa de la variabilidad de la temperatura y precipitación, y la exposición frente al evento adverso.



Vulnerabilidad Multidimensional: Kienberger, Contreras y Zeil (2014) indican que en el análisis de la vulnerabilidad multidimensional intervienen varios componentes temáticos: 

Dimensión social: Corresponde a la afectación del bienestar humano, desde el punto de vista individual, colectivo y demás características del sistema social.

28



Dimensión económica: Hace referencia al daño en la infraestructura física y limitación de las actividades productivas.



Dimensión medio ambiental: Se relaciona con el deterioro que pueden sufrir los sistemas ecológicos y biofísicos frente a un evento adverso.

La vulnerabilidad debe ser evaluada frente a cada amenaza en particular, y debe integrar todos los factores de proximidad o exposición frente al peligro; es decir, el análisis contempla las características de las líneas vitales e infraestructura crítica que componen un sistema.

2.2.3.2. Líneas vitales e infraestructura crítica

El análisis de vulnerabilidad considera entre otras variables, el nivel de exposición de la población frente a las amenazas naturales, así como también los elementos que se enmarcan dentro del contexto de las líneas vitales e infraestructura crítica, los cuales se hallan expuestos al evento adverso, y de acuerdo a su condición determinan el nivel de vulnerabilidad de un sistema.

Un sistema vital es el elemento principal para la evaluación de la vulnerabilidad frente a la amenaza. Corresponde a toda infraestructura que hace posible la vida de la población y el desarrollo económico – productivo de una región. Incluye la infraestructura crítica y las líneas vitales. Dentro de la infraestructura crítica se identifica a la infraestructura física (amanzanados, edificios públicos), centros de salud y seguridad (bomberos, policía), aeropuertos y sistemas ambientales (Reservas y Parques Naturales). A las líneas vitales pertenecen los sistemas de servicios básicos (agua, luz eléctrica, comunicaciones), sistemas de acueducto, infraestructura de transporte y redes viales (Vargas y Sandoval, 2005).

Fernández (1996) confirma que dentro de los elementos expuestos al riesgo se identifica a la población, infraestructura civil, actividades económicas y servicios públicos, los cuales incrementan el nivel de vulnerabilidad dependiendo de la localización geográfica del 29

elemento con respecto a la amenaza, el tipo de construcción, la naturaleza del elemento o su predisposición al desastre.

Los elementos a considerarse dentro del análisis de vulnerabilidad por inundaciones, se identifica principalmente a las viviendas ubicadas cerca de los cauces u orillas del río, la población asentada en estas zonas, sus actividades productivas, y afectaciones en las redes vitales que limitan el normal funcionamiento del sistema (DIPECHO VII, PNUD, SNGR, 2012).

2.2.3.3. Vulnerabilidad y riesgo

De acuerdo a Ayala y Olcina (2002), el riesgo natural se define como la posibilidad de un sistema de ser afectado por un fenómeno natural; este sistema se compone de dos enfoques: Territorial y social. El enfoque territorial determina la acción inadecuada del hombre sobre el medio físico por desconocimiento o imprudencia. El enfoque social es el nivel de aceptación de la peligrosidad natural por parte de la población.

La vulnerabilidad y el riesgo están asociados a las actividades rurales (agricultura y sistemas forestales) es una de las principales limitantes para la inversión pública y privada, pues las consecuencias más nefastas han sido resultado del efecto de los fenómenos naturales extremos directamente a la agricultura, ocasionadas por varios factores como: Incremento de la población rural en áreas susceptibles, la expansión de la frontera agrícola, la deforestación y los procesos de degradación del suelo. Es por ello que tanto la vulnerabilidad como el riesgo, deben ser considerados en los planes estratégicos para el desarrollo sostenible (Sepúlveda, 2008).

La importancia del estudio de la vulnerabilidad radica en el conocimiento de la susceptibilidad de los sistemas críticos frente a un evento adverso, para de esta manera desarrollar estrategias de reducción y priorización de proyectos ante eventos predesastre, y a la vez se facilite la toma de decisiones a través de políticas adecuadas para la gestión del riesgo.

30

2.2.3.4. Los SIG en la evaluación de la vulnerabilidad

La interacción existente entre cada uno de los elementos críticos permite determinar los procesos transversales del sistema de vulnerabilidades que inciden en el desarrollo sustentable del territorio, la dinámica de este conjunto de procesos requiere de un análisis espacial con el fin de efectivizar los procesos y la certeza en las decisiones.

Los SIG ofrecen una amplia gama de opciones desde generar herramientas de análisis espacial, almacenar, procesar hasta evaluar la variabilidad espacial y temporal de una base de datos que conlleven al estudio de diversos campos, como la valoración de la vulnerabilidad física, social, ambiental y económica de una comunidad (Esteller, Quentin, y Díaz-Delgado, s.f.)

El uso de las herramientas SIG permite definir el alcance de daño de todos los elementos geográficos ubicados dentro de un área determinada en un espacio de tiempo determinado (Kazakis et al., 2015). Sin embargo, es importante mencionar que para obtener información actualizada del área de estudio se requiere realizar un levantamiento de campo previo relacionado con los criterios a evaluar. La toma de información debe realizarse a través de encuestas dirigidas a la población, considerando un tamaño muestral de acuerdo a la unidad de estudio con el fin de identificar los factores y condiciones a los cuales se encuentra susceptible determinado sector.

El modelo de evaluación de la vulnerabilidad propuesto por Roy y Blaschke (2013) considera 12 dominios que son caracterizados por 44 indicadores. Los dominios de vulnerabilidad se dividen en: dominios de sensibilidad y dominios de capacidad de respuesta. La Figura 1 muestra los componentes principales de evaluación espacial de la vulnerabilidad ante inundación.

De acuerdo a Vinchon et al. (2011), la evaluación de la vulnerabilidad comprende tres pasos principales, relacionados con la disponibilidad de herramientas que pueden ser utilizadas para su implementación: 31

Paso 1: Definir el objetivo: Se establece un equipo de trabajo y se define el objetivo de evaluación de la vulnerabilidad. El equipo, también, se encarga de analizar e identificar las herramientas que se utilizarán para definir los indicadores.

Paso 2: Establecer las dimensiones de los indicadores: Se identifica los indicadores cualitativos y cuantitativos que reflejan la exposición, fragilidad y resiliencia del sistema.

Los indicadores deberán tener una referencia espacial y temporal para ser representados como tablas o mapas. El indicador proviene de un valor cuantitativo o del consejo de un experto.

Paso 3: Combinar los indicadores: Se completa la evaluación de la vulnerabilidad a través de la selección o adición de indicadores para obtener un análisis más completo de las dimensiones de la vulnerabilidad. La adicción de indicadores se puede realizar mediante análisis de correlación, tratamientos estadísticos, agrupando variables, aproximación de pesos. Entre otros métodos más específicos para modelar la distribución espacial de los indicadores y analizar la vulnerabilidad, Kienberger, Lang y Zeil (2009) mencionan: Análisis de decisiones multicriterio (Weighted Overlay), aplicación del método Delphi, y la integración de métodos para la identificación de unidades homogéneas.

Una vez finalizado este proceso, se aplica a diferentes escenarios para dirigir el análisis de vulnerabilidad hacia una evaluación de riesgos, considerando la adaptación y reducción del riesgo.

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Evaluación espacial de la vulnerabilidad ante inundaciones

Sensibilidad

Capacidad de supervivencia

Población y edad

Bienes

Medios de vida y pobreza

Educación

Salud

Alternativas económicas

Agua y saneamiento Vivienda y refugio Infraestructur a vial Uso y cobertura del suelo Medio ambiente

Género Figura 1. Modelo propuesto por Roy y Blaschke (2013) para la evaluación espacial de la

vulnerabilidad.

Fuente: Roy y Blaschke (2013).

2.2.3.5. Indicadores de la vulnerabilidad

Los diferentes factores de vulnerabilidad están definidos por las variables, los mismos que se representan mediante valores numéricos o características cualitativas. A las variables establecidas se ajustan los indicadores, definidos como un valor para caracterizar la variable y por ende la vulnerabilidad (SNGR, PNUD, ECHO – DIPECHO, BCPR – PNUD, 2012).

33

El desarrollo de un modelo lógico de vulnerabilidad estableciendo indicadores, es una de las partes más relevantes del proceso. Kinberger et al. (2014) señalan que, entre los principales criterios para seleccionar los indicadores, se destacan la relevancia dentro del área de estudio, la importancia frente a la amenaza y su vulnerabilidad, y la disponibilidad de información del indicador.

De acuerdo a Mwale, Adeloye y Beevers (2015), entre los indicadores para un análisis de vulnerabilidad pueden ser considerados los presentados en las tablas 2 y 3.

Tabla 2. Componentes e indicadores para el análisis de vulnerabilidad.

Componente EXPOSICIÓN Infraestructura Población Economía SUSCEPTIBILIDAD Física / Demográfica

Nombre del Indicador Número de casas Calidad de vida Total de población residente Producto Interno Bruto local

Unidades residentes % de casas con agua potable Total de población residente PIB total local

Densidad

Habitantes por km2 Tasa de crecimiento de la población Viviendas en zonas en riesgo % de casas con agua potable % de población por debajo del nivel de pobreza % de adultos alfabetizados % de sufragantes en las últimas elecciones comunitarias Total del presupuesto local Sectores económicos para empleo % de empresas con menos de 20 empleados Número de vías inhabilitadas en los últimos 5 años % Área habitable cubierta de bosque % Área degradad o erosionada % de tierra agrícola sobreutilizada

Presión demográfica Asentamientos inseguros Acceso a servicios básicos Social

Nivel de pobreza Alfabetización Participación comunitaria

Económica

Recursos locales Diversificación Estabilidad Accesibilidad

Medio ambiental

Indicador (dimensión)

Área de bosque Tierra degradada Tierra sobreutilizada

Fuente: Mwale et al., 2015.

34

Tabla 3. Componentes e indicadores para el análisis de vulnerabilidad (continuación).

Componente CAPACIDAD Y MEDIDAS Planificación física ingeniería

Nombre del Indicador e Planificación del uso de la tierra Código de construcción Manejo medioambiental

Capacidad Social

Programas de concienciación pública Currículo escolar Respuesta a emergencias Participación pública Grupos locales de gestión del riesgo

Capacidad económica

Fondos de emergencia locales Acceso a fondos de emergencia nacionales e internacionales Seguros Préstamos de mitigación Préstamos de reconstrucción Obras públicas

Gestión y institucional

capacidad

Comité de gestión de riesgos Mapa de riesgos Plan de emergencia Sistema de alerta temprana Fortalecimiento institucional Comunicación

Indicador (dimensión) Reglamentos de zonificación Aplicación de los códigos de construcción Medidas que promuevan y fortalezcan la preservación del medioambiente Frecuencia de Programas de concienciación pública Alcance de los temas Simulacros en respuesta a emergencias Comité de emergencia con representantes locales Nivel de organización de los grupos locales % del presupuesto local para fondos de emergencia Periodo de liberación de los fondos de emergencia Disponibilidad de seguros para edificios Disponibilidad de préstamos para medidas de reducción Disponibilidad de créditos de construcción Programas de obras públicas Frecuencia de reuniones del comité municipal Disponibilidad y circulación de los mapas de riesgos Disponibilidad y circulación de los planes de emergencia Eficacia de los sistemas de alerta temprana Frecuencia de entrenamiento de las instituciones locales Frecuencia de contacto con instituciones de riesgo a nivel municipal

Fuente: Mwale et al., 2015.

35

Mwale et al. (2015) señalan que es preciso utilizar un esquema de pesos para reflejar la importancia de los indicadores hacia los subcomponentes. La construcción de indicadores y sus valores se realiza a través de la recopilación de información secundaria, reconocimiento previo de campo para evaluar la situación actual de la zona en estudio, participación de la comunidad mediante encuestas, análisis de indicadores con directivos y el conocimiento de expertos.

2.3. HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS 2.3.1. S.I.G. para el análisis de variables

Las herramientas de análisis espacial están determinadas por las relaciones topológicas entre los elementos geográficos por lo que permiten generar nuevos datos mediante la interrelación de variables. Las herramientas que facilitan este proceso de análisis entre variables en un SIG son la superposición, análisis de vecindad, modelización del territorio, entre las más importantes (Domínguez, 2000). 

Identity:

Permite realizar el solapamiento de varias capas para obtener una capa nueva con datos derivados de los datos anteriores. Las coberturas de entrada pueden ser puntos, líneas o polígonos, en formato vector. La cobertura de salida resultará en un nuevo vector, donde esta entidad de salida conservará todos los atributos de la capa de entrada y además se adicionará los atributos de la cobertura de entidad que se superpone (De Smith, Goodchild, y Longley, 2007).



Superposición ponderada:

Weighted Overlay o Superposición Ponderada, es una herramienta para análisis espacial que superpone capas en formato raster, permitiendo efectuar el cálculo de múltiples criterios (ESRI, 2016). En el caso de análisis de vulnerabilidad, facilita la asignación de pesos a partir de diferentes criterios con el fin de obtener un índice. Utilizando el método Delphi, se obtiene el criterio de diferentes expertos para la asignación de pesos acorde a la importancia de cada indicador propuesto en la evaluación de la vulnerabilidad.

36

2.3.2. Evaluación multicriterio

El análisis multicriterio es una herramienta importante para la toma de decisiones, ampliamente empleada en procesos de planificación y ordenamiento territorial, análisis de los factores que influyen en una determinada amenaza, evaluación de las variables que intervienen en el proceso de vulnerabilidad y riesgo, entre otras funciones.

Dentro de los métodos de evaluación multicriterio se distingue a los modelos de decisión discretos y modelos continuos (Aznar, 2012; Muñoz y Romana, 2016): 

El análisis multicriterio continuo: Aquellos en los que el problema de decisión comprende un conjunto de alternativas infinitas para su solución. A este grupo pertenecen: La Programación multi-objetivo, compromiso y por metas.



El análisis multicriterio discreto: Aquellos problemas que comprenden finitas alternativas para el tomador de decisiones. Dentro de este grupo se encuentran varios modelos: Ponderación lineal, Utilidad multiatributo, Proceso Analítico Jerárquico, Proceso analítico en red, Electre y Promethee.

El método de análisis multicriterio discreto más utilizado es el método Analytic Hierarchy Process o Análisis Jerárquico desarrollado por Thomas L. Saaty en los años 70 para optimizar la toma de decisiones. Este tipo de evaluación permite valorar un criterio frente a otro considerando su importancia (Toskano, 2005).

La construcción de la matriz basada en Saaty, se fundamenta en la definición del problema, las necesidades, y los criterios para generar alternativas, a los cuales se designa valores numéricos que miden cómo contribuye cada elemento en el nivel jerárquico del cual se desprenden. Para comparar los elementos se utiliza una escala numérica que va del 1 al 9 y determinar las preferencias relativas entre dos elementos (Tabla 4). El Proceso Analítico Jerárquico, entonces, facilitará la deducción de los pesos de una manera organizada y gráfica para combinar las alternativas y destacar los niveles de intensidad.

Finalmente, se realiza un análisis de sensibilidad el cual permite comparar la prioridad de las alternativas e identificar posibles cambios en la jerarquización de los criterios (Osorio y Orejuela, 2008; Fernández, 2008; Nghiem, 2015).

37

Tabla 4. Escala de comparación de Saaty.

Intensidad de importancia

Definición

Explicación

1

Igual importancia

3

Moderada importancia

5

Fuerte importancia

7

Importancia muy fuerte y demostrada Importancia extrema

Dos actividades contribuyen a un mismo objetivo El juicio favorece un poco más a un criterio que al otro El juicio influye fuertemente sobre un criterio más que en otros Un juicio domina en un criterio más que en otro Favorece totalmente un criterio de un elemento sobre otro

9

Los valores 2, 4, 6 y 8 son valores intermedios de preferencia y se aplican cuando no se tiene claridad del nivel de importancia de los factores que se están comparando (Osorio y Orejuela, 2008).

2.3.3. Lenguaje y herramientas de programación

Los lenguajes de programación se conocen como un conjunto de comandos que describen un proceso, a través de instrucciones y enunciados para construir una aplicación o formar un programa de cómputo. Comprenden dos grupos: Lenguajes máquina y lenguajes simbólicos (Hernández, 2014; Cerrada y Collado, 2010).



Los lenguajes máquina utilizan lenguaje binario de ceros y unos, cuyos códigos son capaces de leer cualquier computador.



Los lenguajes simbólicos se clasifican en: Lenguajes simbólicos de bajo y alto nivel. Los lenguajes simbólicos de alto nivel distinguen los lenguajes proceduales que requieren definir el objetivo y el método de obtención de resultados. Y los lenguajes simbólicos relacionales, cuyo fin es determinar lo que se desea obtener sin definir su trayecto.

AVENUE es un lenguaje de programación dirigido a objetos, que permite adaptar la visualización de Arcview, modificar las herramientas estándar, integrar Arcview con otras aplicaciones y desarrollar nuevas.

38

2.3.4. Modelo entidad - relación

Alegsa (2010) indica que un SIG maneja objetos relacionados con la superficie terrestre espacialmente referenciados, donde cada objeto se compone de información gráfica y alfanumérica. Los atributos gráficos corresponden a la representación de un objeto por medio de puntos, líneas o polígonos. Mientras que los atributos no gráficos se representan mediante características cualitativas o cuantitativas que definen al elemento.

Cada objeto o entidad conserva un único número identificador, así también, una localización geográfica única y una descripción específica. Es decir, el modelo de datos se relaciona mediante atributos gráficos y alfanuméricos (no gráficos), desde la perspectiva posicional como topológica.

Los requisitos para la construcción de un modelo entidad – relación es la creación de un esquema conceptual de las bases de datos (entidad, relación y restricción) que estén acorde con los requerimientos del usuario para luego ser implementado a través de un software de gestión de bases de datos.

39

3. METODOLOGÍA

3.1.

DATOS GENERALES DEL CANTÓN GUAYAQUIL 3.1.1 Ubicación geográfica y población

El cantón Guayaquil, pertenece a la provincia del Guayas (Figura 2). Se localiza al sur oeste del territorio ecuatoriano; limitando al norte con las provincias de Manabí y Los Ríos, al sur con la parroquia Tenguel y el cantón Ponce Enríquez de la provincia de Azuay; hacia el este con las provincias Los Ríos, Bolívar, Chimborazo, Cañar y Azuay; y hacia el oeste con la provincia de Manabí y la península de Santa Elena. La provincia del Guayas ocupa un área total de 18,661 km2, mientras que el cantón Guayaquil representa una superficie de 6,027.05 km2.

Guayaquil se conforma por 21 parroquias, de las cuales 5 son rurales y 16 urbanas. Este cantón es la sede de planificación zonal 8 que comprende las provincias de: Durán, Samborondón y Guayas.

El último censo de población y vivienda realizado en el 2010, Guayaquil registra una población de 2,350,915 habitantes, con una proyección de 2,723,665 habitantes para el año 2020 (INEC, 2010).

Desde su fundación en 1934, Guayaquil se ha convertido en el centro de intercambio comercial de diversos productos a nivel local e internacional; influyendo en el desarrollo económico y el crecimiento de asentamientos poblacionales.

40

Figura 2. Ubicación Geográfica del cantón Guayaquil.

41

A partir de la década de los 50, empezó el crecimiento desordenado de la ciudad tanto al sur como al norte debido a invasiones de terreno de manera ilegal; dando lugar a problemas de marginalidad, encarecimiento de los bienes, inseguridad, pérdida de los recursos, y riesgo ambiental (Muñoz, 2011).

3.1.2 Caracterización biofísica

La zona urbana del cantón Guayaquil se localiza en el centro de la provincia, donde confluyen los ríos Daule y Babahoyo que conforman en conjunto el río Guayas.

Las parroquias Posorja, Gómez Rendón, El Morro, Guayaquil y Tenguel que pertenecen al cantón Guayaquil, se ubican sobre relieves estructurales y extensas llanuras bajas. El cantón, se localiza al pie de los flancos de la cordillera Chongón – Colonche, caracterizada geomorfológicamente por presentar relieves colinados, coluviones, superficies de erosión, glacis de esparcimiento, terrazas medias y bajas. La falla geológica Guayaquil – Santa Ana es uno de los rasgos estructurales que determinan la disposición de los relieves, evidenciándose en los cerros Santa Ana y El Carmen. La llanura aluvial reciente del río Guayas, ubicada al pie de la cordillera Chongón – Colonche, es una zona susceptible a inundaciones debido a que presenta pendientes planas a muy suaves, de 0 al 5% (CLIRSEN, SIGAGRO, MAGAP, 2011).

El cantón Guayaquil, presenta suelos del tipo Entisoles, Inceptisoles, Vertisoles, Molisoles y Aridisoles, en orden de predominancia. Sus texturas van de franco arenosas a franco arcilloso, arcilloso y franco limoso. Presentan buen drenaje, y son suelos poco a medianamente profundos, pH neutro a medianamente alcalinos, ligeramente salinos, ligera toxicidad a carbonatos, y fertilidad natural de baja a media. La vegetación en determinadas zonas, especialmente en suelos Aridisoles, es escasa y xerofítica (CLIRSEN et al., 2011).

Con respecto al uso de las tierras por su capacidad, se ha determinado que Guayaquil presenta mayor predominancia de ocupación de la clase III con 20.03% de la superficie total del cantón. Esta clase permite que las tierras sean utilizadas para fines agrícolas. La 42

clase IV representa el 10,30% de la superficie, son tierras con propósitos agrícolas que presentan moderadas limitaciones para el establecimiento de los cultivos. La clase VI ocupa el 0.47% de la superficie del cantón; los suelos de esta clase agroecológica son aptos para la siembra de pastos, forestales o con fines de conservación. Los principales factores limitantes del suelo por su capacidad de uso son: La pendiente, el tipo de suelo y el clima (CLIRSEN et al., 2011).

3.2.

SECUENCIA METODOLÓGICA

La metodología se basa en el uso de los SIG para el análisis de las distribuciones espaciales de los elementos expuestos, criterios heurísticos, ponderación de variables, y en la propuesta de evaluación post desastre de la NOAA 1999 (Lozano, 2008; SNGR et al. 2012; Karmkar, Simonovic, Peck, Black, 2010; Coastal Service Center - NOAA, 1999). El modelo cartográfico que se propone en este estudio da acceso a la utilización de un rango amplio de variables con el fin de permitir al usuario una evaluación más detallada de la

Evaluación de la Vulnerabilidad

vulnerabilidad y ajustada al área local (ver Figura 3).

Identificación de la amenaza Determinación de los indicadores Análisis de exposición Análisis de fragilidad y susceptibilidad Análisis de resiliencia

Figura 3. Modelo cartográfico de evaluación de la vulnerabilidad

La metodología está conformada por las siguientes etapas: 43

Etapa 1: Recopilación de información cartográfica En esta fase se realizó un compendio de información secundaria de la zona de estudio de estudio, tanto bibliográfica como cartográfica. Los insumos cartográficos fueron recopilados de varias instituciones rectoras encargadas de generar la cartografía correspondiente, de esta manera se cuenta con los siguientes insumos: 

Cartografía base: Poblados, vías, ríos, curvas de nivel, edificios. Escala: 1:50.000.

Formato digital (vector). (Fuente: IGM, 2013).



Límites cantonales del Ecuador. Formato digital (vector). (Fuente: CONALI – SENPLADES, 2019).



Cartografía de sectores censales, amanzanados y ejes viales. Formato digital (vector). (Fuente: INEC, 2010).



Información socieconómica de la base de datos del Censo de población y vivienda del INEC, 2010 (Datos desde el programa REDATAM).



Registro Histórico de eventos peligrosos por inundación para el cantón Guayaquil, periodo 2010 – 2017, del Geoportal de la Secretaría de Gestión de Riesgos (2017).



Cobertura de amenaza por inundación del cantón Guayaquil. Formato digital (raster). Escala 1:25.000. (Fuente: SGR, s.f.).



Mapa de zonas susceptibles a inundaciones. Formato digital (vector). Cobertura Nacional. Escala 1:25.000. (Fuente: IEE, MAGAP, CGSIN, 2015).



Mapa de capacidad de uso de las tierras. Cantón Guayaquil. Formato digital (vector). Escala 1:25.000. (Fuente: CLIRSEN – MAGAP, 2011).

Etapa 2: Estandarización de parámetros cartográficos Esta etapa comprende la estandarización de los parámetros cartográficos con el fin de homologar el sistema de coordenadas y las escalas a utilizarse para procesar información de calidad. En la Tabla 5, se describen los parámetros cartográficos aplicados en este estudio.

44

Tabla 5. Estandarización de parámetros cartográficos.

Proyección Cartográfica Zona Cartográfica Datum Escala

Universal Transversa de Mercator (UTM) Zona 17 Sur Sistema Geodésico Mundial 1984 (WGS 84) 1:25.000

Etapa 3: Procesamiento de la información cartográfica La construcción de un índice que permita determinar los niveles de vulnerabilidad en áreas susceptibles a inundaciones, se realizó con base en la identificación de los parámetros de análisis, la ponderación de variables, y la generación del mapa de vulnerabilidad. En la identificación de los parámetros de análisis, se definieron tres factores principales: Exposición, susceptibilidad - fragilidad, y resiliencia. Las variables que participaron dentro del análisis fueron tomadas de diferentes fuentes con base en los elementos estratégicos del cantón y de la información disponible. Cada una de las variables adquirieron valores específicos para definir su ponderación y generar los insumos cartográficos correspondientes, coberturas de: Exposición, susceptibilidad fragilidad y resiliencia.

Los indicadores y valores de ponderación se obtuvieron de información referente a literatura técnica y georefenciada detallada en la Etapa 1 (INEC, 2010; SNGR et al., 2012).

Así también, se contó con el conocimiento de expertos y experiencia de datos históricos relacionados con el evento que facilitaron la calificación de las variables. Es recomendable que estos valores provengan de encuestas a la población y análisis con expertos.

A través de procesos especializados con el uso de herramientas geomáticas, se efectuó la ponderación de variables y la superposición de capas con el propósito de obtener el mapa de vulnerabilidad del cantón.

Para el procesamiento cartográfico se utilizaron los programas Global Mapper y ArcGIS. Global Mapper facilitó el procesamiento de intersección y vectorización de las capas; y la aplicación ArcMap, que pertenece al programa ArcGIS, intervino en la superposición de 45

coberturas, unión de tablas y categorización de los valores de vulnerabilidad del elemento a través del manejo de la información alfanumérica.

3.2.1. Parámetros de análisis Dentro de los parámetros de análisis se consideraron tres dimensiones: Física, social y económica, para las cuales se definieron sus respectivas variables. En la dimensión física, se seleccionaron las variables relacionadas con las condiciones materiales de la vivienda de cada una de las zonas evaluadas y la presencia de infraestructura expuesta a la amenaza. La dimensión social contempló las variables referidas a la cantidad de población expuesta y el acceso a los elementos críticos. En la dimensión económica, se evaluó el uso del suelo para identificar la susceptibilidad de las distintas actividades económicas que pueden sufrir impacto frente a un evento adverso. Para evaluar la resiliencia, se indagó sobre la presencia del Sistema de Alerta Temprana de los sectores en estudio, y la accesibilidad de la población a las vías e infraestructura crítica. En la Tabla 6, indica los factores y variables considerados como parámetros para el análisis de la vulnerabilidad.

Tabla 6. Parámetros considerados para el análisis de la vulnerabilidad en el cantón Guayaquil.

DIMENSIÓN

Física

INDICADOR

VARIABLE

ESCALA

FACTORES

Material de construcción de la vivienda

Materiales de la vivienda

Cantonal

Fragilidad

Infraestructura

Hospitales, escuelas, vías, amanzanados

Cantonal

Fragilidad Exposición

Sistema de alerta temprana

Resiliencia

Acceso a vías

Resiliencia

Composición sociodemográfica

Población

Cantonal

Exposición

Acceso a infraestructura crítica

Salud, educación, servicio de electricidad y de abastecimiento de agua potable

Cantonal

Resiliencia

Uso del suelo

Cultivos, Pastos, Bosques

Cantonal

Fragilidad

Social

Económica

46

3.2.2. Ponderación de variables EXPOSICIÓN La exposición de los elementos frente a la amenaza por inundación, se basó en el procesamiento de vectorización, mediante el cual se asignaron los valores de la amenaza al elemento expuesto. Para el caso en estudio, los elementos analizados fueron manzanas (conjunto de viviendas), población y ejes viales. Una vez extraído el valor de amenaza al elemento, se clasificaron los valores para obtener las categorías de exposición. Figura 4.

ANÁLISIS DE EXPOSICIÓN ANTE LA AMENAZA POR INUNDACIONES

RASTER DE LA AMENAZA POR INUNDACIÓN

ELEMENTO EXPUESTO (VECTOR) VÍAS, MANZANAS

VECTORIZACIÓN (GENERACIÓN DE CONTORNOS)

VALOR DE LA AMENAZA EN VECTOR (1-5)

INTERSECCIÓN SPLIT CÁLCULO DE AMENAZA

VECTOR CON VALOR DE AMENAZA EN VALORES CONTINUOS (VARIABLE CONTINUA)

CATEGORIZACIÓN DE LOS VALORES CONTINUOS 1=MUY BAJA 2=BAJA 3=MEDIA 4=ALTA 5=MUY ALTA

VECTOR CON VALORES DE EXPOSICIÓN (1-5)

SIMBOLOGÍA INGRESOS / SALIDAS

PROCESOS

MAPA DE EXPOSICIÓN ANTE LA AMENAZA

Figura 4. Modelo lógico del análisis de exposición ante la amenaza por inundaciones.

47

SUSCEPTIBILIDAD Y FRAGILIDAD La susceptibilidad indica la predisposición de un elemento a sufrir daños por efecto de una amenaza, y los efectos en los ámbitos físico, socioeconómico, social y ambiental. Para la evaluación de la susceptibilidad y fragilidad se identificaron las dimensiones: Física y Económica. Los valores del indicador se asignaron utilizando evaluación multicriterio y análisis jerárquico, además de la integración de datos extraídas de fuentes bibliográficas de estudios previos relacionados con la temática. Las Tablas 7 y 8, muestran los indicadores con la ponderación de pesos que se utilizó para la obtención de la cobertura de susceptibilidad y fragilidad por inundaciones. Estos valores se estimaron con base en el criterio heurístico y de expertos tomados de diferentes fuentes bibliográficas (MINAM, 2011; D’Ercole y Trujillo, 2003; SNGR et al., 2012; SNGR y PNUD, 2012), para posteriormente ponderar cada una de estas variables y determinar una serie de valores para ser utilizados en la evaluación de la vulnerabilidad.

Tabla 7. Ponderación de variables para el análisis de susceptibilidad y fragilidad

DIMENSIÓN Física

Indicador Material de construcción de la vivienda

Infraestructura crítica

SUSCEPTIBILIDAD Y FRAGILIDAD Peso VARIABLE 0.5

0.3

Valores del indicador

Ponderación total

Cemento (Mampostería) Madera

2

1

10

5

Caña

10

5

Mixta

5

2.5

Otros

5

2.5

Hospitales

10

3

Escuelas

5

1.5

Vías

10

3

Gasolineras

2

0.6

Bomberos

2

0.6

UPC (Policía)

2

0.6

48

Tabla 8. Ponderación de variables para el análisis de susceptibilidad y fragilidad (continuación)

DIMENSIÓN Económica

Indicador

SUSCEPTIBILIDAD Y FRAGILIDAD Peso VARIABLE

Uso del suelo

0.2

Valores del indicador

Ponderación total

Area poblada

10

2

Bosque

4

0.8

Cultivos

10

2

Pastizal

6

1.2

Plantación Forestal Vegetación natural Area sin cobertura vegetal Infraestructura (agropecuario)

10

2

2

0.4

2

0.4

10

2

Los valores numéricos asignados a cada indicador representan la importancia de cada variable e indicador, por cada dimensión, en el comportamiento de la amenaza por inundación. El índice está compuesto entre valores de 1 a 10, dependiendo de la gravedad de afectación que pueda sufrir ese indicador, siendo 1 menos susceptible y 10 más susceptible a la amenaza.

Seguidamente, se homogenizó la calificación con el valor de ponderación total para facilitar la categorización aplicando las herramientas SIG. RESILIENCIA La resiliencia de una comunidad frente a una amenaza, determina la capacidad de respuesta que presenta la población, de acuerdo a los recursos disponibles con que cuenta la comunidad, y la organización y preparación frente a un evento adverso. Para determinar los valores del indicador, se considera la evaluación multicriterio, análisis jerárquico y bibliografía referencial que facilite la ponderación de variables. La Tabla 8 presenta los indicadores con la ponderación de pesos utilizado para la generación de la cobertura de resiliencia. Estos valores se estimaron en base al criterio heurístico y de expertos tomados de diferentes fuentes bibliográficas (MINAM, 2011; D’Ercole y Trujillo, 49

2003; SNGR et al., 2012), para posteriormente ponderar cada una de estas variables y determinar una serie de valores para ser utilizados en la evaluación de la vulnerabilidad.

Para la asignación de valores del indicador, se procedió de la misma manera que para la susceptibilidad, utilizando datos obtenidos de información secundaria y conocimiento de expertos. La calificación del 1 al 10 representa la capacidad de respuesta del indicador frente al evento o presencia del indicador dentro del cantón en general, siendo 1 menos resiliente y 10 más resiliente frente al evento. Se homogenizaron los valores para obtener el índice necesario que facilite la determinación de la resiliencia ante inundaciones. Ver Tabla 9.

Tabla 9. Ponderación de variables para el análisis de resiliencia por inundaciones.

RESILIENCIA PESO VARIABLE

DIMENSIÓN

INDICADOR

Física

Sistema de Alerta Temprana Unidades de gestión de riesgo Acceso a vías Acceso a infraestructura Crítica

0.2

Social

Valores del indicador

Ponderación total

0.3

10

3

0.2

5

1

0.3

10

3

Hospitales

10

2

Escuelas

5

1

Luz

7

1.4

Agua potable

10

2

Gasolineras

2

2

Bomberos

5

1

UPC (Policía)

5

1

3.2.3. Determinación de la vulnerabilidad La integración de la información cartográfica obtenida de las coberturas de: Exposición, susceptibilidad - fragilidad, y resiliencia se llevó a cabo mediante herramientas de Superposición tales como: Identity; la cual calcula la intersección geométrica de dos

50

coberturas vectoriales, punto, línea o polígono conservando todas las entidades de la capa de entrada y la capa de superposición. En la Figura 5, se representa el modelo entidad – relación aplicado para la obtención del mapa de vulnerabilidad utilizando la herramienta ModelBuilder.

Figura 5. Modelo entidad – relación para la obtención de la cobertura de vulnerabilidad

Para la categorización de los niveles de la cobertura de vulnerabilidad se utilizó la matriz de doble entrada, la cual indica la relación existente entre dos o más variables en doble dirección, vertical y horizontalmente. Se reemplazó las diferentes escalas por números y se obtuvo el valor promedio de los parámetros analizados. En este estudio, se definió los valores de análisis en orden ascendente: Muy bajo (1), Bajo (2), Medio (3), Alto (4). Ver Tablas 10 y 11.

51

Tabla 10. Matrices de doble entrada para la categorización de los valores de vulnerabilidad.

EXPOSICIÓN / SUSCEPTIBILIDAD 1 2 3 4

1

2

3

4

2 3 4 5

3 4 5 6

4 5 6 7

5 6 7 8

RESILIENCIA / PONDERACIÓN PARCIAL 3.875 4.875 5.875 6.875

PONDERACIÓN 3.875 4.875 5.875 6.875

1

2

3

4

4.875 5.875 6.875 7.875

5.875 6.875 7.875 8.875

6.875 7.875 8.875 9.875

7.875 8.875 9.875 10.875

Tabla 11. Niveles de vulnerabilidad por inundaciones en el cantón Guayaquil.

VALORES DE VULNERABILIDAD

CATEGORÍAS

3. 5≤ P≤6.375 6.375 >P≤7.375 7.375>P ≤ 8.375 8.375> P<9.375 P >9.375

MUY BAJA BAJA MEDIA ALTA MUY ALTA

3.2.4. Determinación de recurrencia de eventos por inundación y análisis de zonas de saturación Se realizó el análisis de los eventos hidrológicos considerando como fuente de información los datos históricos de inundaciones registrados en el cantón Guayaquil, para el período 2010 al 2017 (SGR, 2017).

El método aplicado fue el cálculo de la densidad con la herramienta Kernel Density con el fin de determinar la zona con mayor recurrencia de eventos. Este método es una 52

estimación no paramétrica que calcula la densidad de los datos de entrada (puntos), en relación a la vecindad alrededor de cada área de la celda del dato de salida (raster). La magnitud de los puntos (eventos por inundación) se distribuyen en toda el área de estudio dando como resultado la densidad para cada celda de la entidad de salida.

Finalmente, se aplicó la herramienta SINMAP de la aplicación ArcView 3.1 para estimar y constatar zonas de saturación y estabilidad del terreno, utilizando el modelo digital del terreno y parámetros edafológicos. Se desarrollaron dos modelos para las áreas donde se registraron mayor densidad de eventos: Posorja y Tarqui.

De acuerdo a Pack, Tarboton, y Goodwin (2001), la herramienta SINMAP está basada en un análisis espacial que utiliza el modelo digital de elevación y datos edafológicos e hidrológicos para la calibración del modelo.

53

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El análisis de exposición ante una amenaza se fundamenta en la predisposición espacial y temporal a los daños de los elementos que componen un sistema. Es importante considerar que no toda la infraestructura o los elementos que pertenecen al sistema son completamente susceptibles a los daños, y que dependerá de la geomorfología del sector, la intensidad de la amenaza, y la capacidad de respuesta para prevenir y controlar el riesgo. La aplicación de los SIG permitió la determinación espacial de la vulnerabilidad a partir del análisis de exposición, fragilidad y susceptibilidad, y la capacidad de resiliencia de los elementos expuestos.

En el análisis de susceptibilidad se analizaron dos dimensiones: física y económica. El factor físico se refiere a la infraestructura que se encuentra presente en el territorio de acuerdo a la información del Censo de Población y Vivienda del INEC 2010. Para la evaluación del factor económico se consideraron variables relacionadas al uso del suelo.

El análisis de la resiliencia comprendió las dimensiones física y social, en las cuales se evaluaron la presencia en territorio de sistemas de alerta temprana, unidades de gestión de riesgos, acceso a vías y a infraestructura. Adicionalmente, se identificó uso de suelo y servicios básicos para su relación con los resultados.

Los niveles de vulnerabilidad resultantes se clasificaron en: Muy baja, baja, media, alta y muy alta vulnerabilidad. A continuación, se explican los resultados obtenidos mediante el análisis espacial para la determinación de la vulnerabilidad a inundaciones en el cantón Guayaquil.

54

4.1. RESULTADOS 4.1.1. Análisis de exposición de los sistemas vitales El análisis de exposición de asentamientos humanos e infraestructura, demostró que los sectores localizados hacia el sur de la cabecera cantonal son más proclives a la amenaza por inundación, debido al anegamiento del agua en épocas invernales y crecida de los ríos que expone a población ubicada en las unidades morfológicas presentes en estas zonas (terrazas bajas, cauces actuales y valles aluviales), cuya topografía presenta pendientes planas a suaves (menores a 5%).

Entre los sectores que registran mayor exposición ante inundaciones son: Parroquia Letamendi, Cristo del Consuelo, Ciudadela los Esteros, Cooperativa Casitas del Guasmo, La Floresta, Flor del Guasmo, entre otros. Ver Figuras 6 y 7.

Las figuras 6 y 7 muestran los niveles de exposición de los sectores censales localizados en el área urbana del cantón, así como también, la red vial de la zona consolidada y sus niveles de exposición frente a inundaciones, con el fin de identificar las zonas y localidades de mayor exposición dentro del área urbana. En la figura 9, se muestra los niveles de exposición a nivel cantonal, en cual se amplió el análisis hacia los sectores rurales considerando variables disponibles para estas áreas.

55

Figura 6. Exposición a inundaciones de la zona urbana del cantón Guayaquil.

56

Figura 7. Exposición a inundaciones de la red vial urbana del cantón Guayaquil.

57

La superficie de mayor exposición a inundaciones cubre 1,686.18 km2, es decir el 8% del área en estudio, se incluye 2,345.87 km2 ocupados por zonas con mediana exposición que representan la mayor cantidad de superficie del cantón, 56%, y en exposición baja se encuentra 1,388.30 km2 que corresponde al 33% del área analizada. Ver Figura 8.

Porcentaje de superficie expuesta a inundaciones MUY ALTA 4%

ALTA 7% BAJA 33%

MEDIA 56%

Figura 8. Porcentaje de superficie expuesta a inundaciones en el cantón Guayaquil.

Los indicadores considerados en el análisis de exposición por inundación a nivel cantonal determinaron que las zonas con mayor exposición son: La cabecera cantonal conformada por los amanzanados y ejes viales, así como la población que interviene en este sistema.

Estas zonas se localizan al lado este del cantón, están influenciadas por el sistema hídrico de la cuenca baja de río Guayas. Los elementos que integran el nivel de exposición medio consideran áreas de cultivo y vegetación dispersa así también incluyen la población de las zonas dispersas o rurales. Ver Figura 9.

El análisis de exposición puede incluir información secundaria basada en aspectos físicos y sociales tales como: Presencia de servicios básicos, densidad poblacional, variables ecológicas, distribución de ecosistemas, variables geomorfológicas, entre otras.

58

Figura 9. Mapa de exposición a inundaciones en el cantón Guayaquil.

59

4.1.2. Análisis de susceptibilidad El análisis de susceptibilidad consideró las dimensiones física y económica, donde se deduce que las zonas localizadas en las terrazas bajas y cerca de los cauces de los ríos son los sectores más susceptibles a inundación. A esto se añade las condiciones de los materiales de construcción de las viviendas utilizadas para la construcción en zonas ilegales, frecuentemente: Caña y madera. La presencia de infraestructura crítica en estas zonas, tales como hospitales y escuelas se encuentran en mal estado debido a la precariedad de sus condiciones sanitarias e insuficiente mantenimiento del alcantarillado lo cual permite la anegación del agua por las intensas precipitaciones en épocas invernales. Las localidades que presentan infraestructura más sólida, con el uso de materiales como mampostería o construcciones mixtas para la construcción de sus viviendas e infraestructura crítica constituyen zonas de menor susceptibilidad.

Dentro de la dimensión económica se determinó que las áreas pobladas, los cultivos, las plantaciones forestales y la infraestructura agropecuaria son los factores más susceptibles a sufrir el impacto de los eventos de inundación debido a que pueden afectar la obtención de los productos y causar pérdidas económicas en el sistema. Es importante indicar que las zonas donde no se registró información sobre las condiciones del material de construcción de la vivienda, infraestructura crítica o uso del suelo se consideró como susceptibilidad baja. Ver Figura 10.

La extensión analizada registró aproximadamente 1,524 km2 en nivel de susceptibilidad alto y muy alto, que representa el 35% del área en estudio; mientras que, el 31% y 34% de la superficie del cantón se encuentran dentro de un nivel de susceptibilidad media y baja respectivamente, esto corresponde a 2,848 km2.

60

Figura 10. Mapa de susceptibilidad a inundaciones en el cantón Guayaquil.

61

4.1.3. Análisis de resiliencia Se determinó que 2,148.62 km2, que corresponde al 51% de la superficie analizada muestra mayores capacidades de adaptación y respuesta ante un evento de inundación.

Cabe recalcar que la mayor superficie del cantón en estudio corresponde a zonas de cobertura vegetal, las cuales presentan mayor resiliencia debido a que este sistema muestra mejor adaptación al cambio climático e impacto por eventos adversos. El nivel de resiliencia medio representa el 1,166.47 km2 (28%), mientras que, el porcentaje más bajo de resiliencia es de 21% ocupado por una superficie aproximada de 860 km 2. Ver Figura 11.

La zona norte y sur del cantón muestran menor resiliencia principalmente por el asentamiento de sectores informales donde las condiciones de obras de alcantarillado sanitario son deficientes y un escaso acceso a servicios básicos. Ver Figura 12.

Sin embargo, la creación de las Unidades de Gestión de Riesgos pertenecientes a los GAD y fortalecimiento de entidades como: Cuerpo de Bomberos, Policía Nacional, Secretaría de Riesgos, entre otras, han permitido mejorar la capacidad de respuesta a los eventos adversos a través de gestión y competencia que ejercen estas Instituciones. Así también, el acceso a los servicios básicos de gran parte de la población da lugar a mejorar la adaptación y resiliencia ante los eventos de inundación.

Porcentaje de superficie resiliente a inundaciones MUY BAJA 12% MEDIA 28%

ALTA 51% BAJA 9%

Figura 11. Porcentaje de superficie resiliente a inundaciones en el cantón Guayaquil.

62

Figura 12. Mapa de resiliencia ante inundaciones en el cantón Guayaquil.

63

4.1.4. Análisis de vulnerabilidad Los criterios de vulnerabilidad se incluyen en cada una de las categorías, tal como se describe a continuación: Vulnerabilidad muy baja A esta categoría pertenecen las zonas caracterizadas por destacar los siguientes indicadores: El material de construcción de las edificaciones es, generalmente mampostería, lo que indica resistencia a los daños. Cabe señalar que, en algunos sectores, la escasa presencia o ausencia de infraestructura crítica hace que no represente un peligro para la susceptibilidad física a inundaciones. Las áreas de bosques y vegetación natural constituyeron los sectores menos susceptibles a las inundaciones. En esta categoría se ubican los sectores de las partes altas de los relieves que presentan pendientes superiores al 25%. Otro indicador relevante fue el acceso a la infraestructura crítica: Hospitales, servicios básicos (electricidad y agua potable), acceso a vías, y la presencia de las Unidades de Gestión de Riesgos, de varios sectores mostró la existencia de respuesta y, consecuentemente, la capacidad resiliente con que cuenta una población ante un evento de inundación.

Vulnerabilidad baja De acuerdo a la geomorfología del área en estudio, las zonas que presentaron baja vulnerabilidad se localizan en terrazas medias, con pendientes superiores a 25%.

Vulnerabilidad media Los sectores ubicados sobre pendientes entre 5 a 12% cuentan con una exposición media, debido a que son susceptibles a inundarse por lluvias torrenciales y crecidas de ríos.

Vulnerabilidad alta Los sitios localizados sobre pendientes entre 0 y 5% muestran una morfología dinámica como: Bacines, depresiones y valles, siendo la exposición alta a inundaciones en esta zona debido a la acumulación de las aguas por lluvias y crecidas de los ríos en época invernal.

Por lo tanto, estas zonas demuestran una alta vulnerabilidad ante inundaciones.

64

Vulnerabilidad muy alta Los sectores de muy alta vulnerabilidad se ubican en pendientes planas (0 – 2%), sobre las unidades morfológicas: Terrazas baja, cauces abandonados, y valles aluviales. En general, los materiales de las viviendas son: Madera y caña, materiales muy frágiles frente a inundaciones. Además, la presencia de hospitales, escuelas, y vías en mal estado, construidas en sectores inundables hacen más susceptibles a estas zonas. Las invasiones, la expansión urbana desordenada y el crecimiento poblacional caracterizan las zonas de muy alta vulnerabilidad. Las zonas de cultivo, plantaciones forestales e infraestructura agropecuaria muestran mayor vulnerabilidad a inundaciones debido al impacto económico que ocasionan estos eventos. En estas zonas, el escaso o inexistente acceso a vías y equipamientos urbanos: Hospitales, escuelas y servicios básicos, así como, la ausencia de las Unidades de Gestión de Riesgos, limitan la capacidad de respuesta de la población ante un evento adverso.

Cada una de las categorías resultantes del análisis de vulnerabilidad, se representa geográficamente en la Figura 13.

65

Figura 13. Mapa de vulnerabilidad ante inundaciones en el cantón Guayaquil.

66

El análisis espacial de la vulnerabilidad determinó que 1,439.51 km2 que representan el 35% de la superficie del cantón se localizó en el nivel de vulnerabilidad muy alta, seguido por un 27% del área estudiada considerada en el nivel de vulnerabilidad alto. El nivel medio de vulnerabilidad cubre aproximadamente el 22% de la superficie, 912 km2; mientras que, las zonas que presentan menor vulnerabilidad ocupan 697 km2, que representan el 17% de la superficie analizada. Ver Tabla 12.

Tabla 12. Superficie por niveles de vulnerabilidad en el cantón Guayaquil NIVEL DE VULNERABILIDAD

Muy baja Baja Media Alta Muy alta TOTAL

2

SUPERFICIE (km )

PORCENTAJE

13.71 683.13 911.51 1,127.64 1,439.51 4,161.79

0.33 16.41 21.90 27.10 34.59 100

De acuerdo con la categorización de las zonas vulnerables a inundaciones, se obtuvo mayoría de población en las áreas de muy alta vulnerabilidad (1,200,000 habitantes aproximadamente), que representa el 35% de la población. La población residente en áreas de media y alta vulnerabilidad representa el 24% y 25%, respectivamente. Si bien la población localizada en zonas de baja vulnerabilidad comprende únicamente el 14%, menor a 400,000 habitantes, requieren importante atención con el fin de prevenir y salvaguardar la vida de la comunidad ante los desastres. Ver Figura 14.

Se observó que la mayor cantidad de población vulnerable está localizada en las partes bajas de la cuenca hidrográfica, donde el anegamiento y desborde de los ríos muestran la alta susceptibilidad de estas zonas a soportar el impacto de los eventos de inundación.

67

Población residente en áreas vulnerables 1,400,000 1,200,000 Población

1,000,000 800,000 600,000 400,000 200,000 0 MUY BAJA

BAJA

MEDIA

ALTA

MUY ALTA

Vulnerabilidad

Figura 14. Población residente en áreas vulnerables en el cantón Guayaquil.

Seis parroquias pertenecen al cantón Guayaquil: Tenguel, Puná, Posorja, Morro, Juan Gómez Rendón (Progreso) y Guayaquil; siendo ésta última parroquia la que presentó mayor superficie de zonas vulnerables con 1,234.35 km2 en zonas de muy alta vulnerabilidad y 767.28 km2 en áreas de alta vulnerabilidad. La parroquia Juan Gómez Rendón registró mayor superficie de zonas con vulnerabilidad media, (153.12 km2); y la parroquia Puná registró mayor superficie de zonas con baja vulnerabilidad (335.85 km2).

Ver Tabla 13.

Según el nivel de vulnerabilidad, predominan las superficies de bosques (630 km 2) e infraestructura agropecuaria (512 km2), en zonas de alta y muy alta vulnerabilidad. En zonas de vulnerabilidad media se encuentran las zonas de bosque (384 km 2), áreas de pastizales (114 km2) y sin cobertura vegetal (109 km2); mientras que en las zonas de vulnerabilidad muy baja se ubican áreas con vegetación natural (9.47 km2). Ver Figura 15.

68

Tabla 13. Superficie por parroquia en zonas vulnerables en el cantón Guayaquil

Superficie (km2) por parroquia en zonas vulnerables MUY ALTA ALTA MEDIA BAJA MUY BAJA 0

200 MUY BAJA

Tenguel Puná

400

600

800

1,000

1,200

1,400

BAJA 11.56

MEDIA 25.90

ALTA 51.24

MUY ALTA 47.50

335.85

219.49

198.77

133.90

Posorja

0.08

25.08

33.43

12.85

1.10

Morro

8.54

85.18

128.23

30.86

17.92

Juan Gómez Rendón (Progreso)

2.07

95.53

153.12

66.65

4.73

Guayaquil

3.02

129.93

351.34

767.28

1234.35

Superficie (km2) en zonas vulnerables por tipo de uso de suelo 700.00 600.00 500.00 400.00 300.00

MUY BAJA

200.00

BAJA

100.00

MEDIA

0.00

ALTA MUY ALTA

Figura 15. Superficie en zonas vulnerables por tipo de uso de suelo en el cantón Guayaquil.

69

4.1.5. Análisis de recurrencia de eventos por inundación y de saturación en zonas inundables El análisis de los eventos hidrológicos se realizó considerando como fuente de información el registro histórico de inundaciones del periodo 2010 - 2017 para el cantón Guayaquil.

Se identificó que más del 33% de los eventos registrados en el cantón, se localizan en las parroquias Tarqui y Posorja, seguido por el 20% de eventos en la parroquia Tenguel y al sur de la zona urbana de la ciudad de Guayaquil; mientras que, en las zonas rurales del cantón: Localidades San Rafael, San Isidro ubicadas vía a la Costa y la parroquia Progreso, se evidencia una densidad de eventos menor al 10%. Ver Figura 16.

Mediante el análisis de las zonas de saturación y estabilidad de las áreas donde se registró mayor densidad de eventos: Posorja y Tarqui, se determinó que el área consolidada de la parroquia Posorja es una zona susceptible a saturación debido a la topografía y tipo de suelo. Principalmente se encuentran suelos de textura franco arcillo arenosas sobre pendientes menores al 5%, pertenecientes a relieves casi planos, suelos poco profundos en climas secos. En época invernal estos suelos tienden a saturarse, pero la eliminación del agua no es rápida. Ver Figura 17.

Debido a las limitaciones de estas áreas para actividades agropecuarias, es necesario considerar prácticas de manejo y conservación de suelo y agua.

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Figura 16. Mapa de densidad de eventos históricos de inundación cantón Guayaquil Fuente: Desinventar (2017); Secretaría de Gestión de riesgos (2017).

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Figura 17. Modelo de saturación de la zona con mayor densidad de eventos, parroquia Posorja.

Del modelo de saturación y estabilidad para el área consolidada de Tarqui, se deduce que 46% de los eventos se ubican en zonas saturadas, mientras que el 54% se localizan en zonas de baja humedad, siendo 39 el número total de eventos analizados en el modelo.

Ver Figura 18.

El área modelada pertenece a una zona urbana donde es importante considerar parámetros con respecto a las condiciones del alcantarillado y calidad de servicios básicos para la determinación de sus condiciones de saturación y estabilidad. Sin embargo, este modelo permite valorar las áreas de mayor susceptibilidad a permanecer saturadas, las cuales se localizan principalmente sobre superficies cóncavas en relieves colinados. El área analizada se caracteriza por presentar suelos poco profundos a profundos, de texturas variables, predominando franco arcillosas, está ubicada en pendientes medias y fuertes (<40%). En época invernal estos suelos se caracterizan por saturarse fácilmente debido a su buen drenaje, aunque la eliminación del agua no es rápida.

Estas tierras presentan limitaciones con respecto al factor erosivo pendiente y al clima para el establecimiento de cualquier actividad agropecuaria.

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Figura 18. Mapa de densidad de eventos históricos de inundación – parroquia Tarqui, cantón Guayaquil

4.2. DISCUSION La rápida expansión de las ciudades, sin una adecuada planificación, produce un aumento de las vulnerabilidades física, social y económica (Keipi, Mora, Castro y Bastidas, 2005).

Evaluar las características locales para construir un crecimiento urbano ordenado contribuye a la prevención de desastres de las áreas de alta fragilidad y susceptibilidad (PNUD, 2010).

4.2.1. Exposición de los sistemas vitales El análisis cartográfico de exposición demuestra que las localidades ubicadas hacia el sur del cantón se encuentran más expuestas a la amenaza. Entre los elementos expuestos analizados están los ejes viales, asentamientos humanos, infraestructuctura, áreas agrícolas. Esto se debe a que estas zonas se encuentran sobre relieves planos y a la vez, están influenciadas por el sistema hídrico de la cuenca baja del río Guayas.

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De acuerdo a D`Ercole y Trujillo (2003), de los espacios más expuestos a inundaciones en la región Costa se destacan las ciudades de Babahoyo hasta Guayaquil, además cubre varios cantones de las provincias de Guayas, Manabí, Esmeraldas y Los Ríos.

Del análisis de exposición se determinó que el 8% del área en estudio, que representa 1,686.18 km2, muestra un nivel de exposición alta. Dentro del área urbana, se identificó que estas zonas de alta exposición se ubican hacia el lado Este. De esto se deduce que existe un incremento de residentes en sectores urbanos, donde el acceso a los servicios básicos se ha transformado en insuficiente; a esto se adiciona, el colapso de los sistemas de alcantarillado por anegamiento de las aguas de precipitación. Otro problema es la expansión de la población en zonas ilegales donde las condiciones de construcción de las viviendas no son las más favorables, lo cual ocasiona que en épocas de invierno el agua de lluvia se anegue y se desborden los ríos dejando a las familias con pérdidas materiales.

Guayaquil, al estar ubicado en zona costera, está constantemente expuesto a las inundaciones, por lo tanto, una de las ciudades con mayor riesgo al evento. Con base en este fenómeno, es urgente la necesidad de adoptar las acciones del Marco de Sendai en su Plan de Ordenamiento Territorial, con el fin de prevenir, planificar y mitigar los riesgos de desastre para un desarrollo local sostenible y de protección a la población.

Vinchon et al. (2011) indican que la exposición también puede ser analizada mediante sensores remotos. Es decir, con el uso de imágenes satelitales para un análisis multitemporal que facilita la digitalización de los polígonos que representen zonas de amenaza por inundaciones y la identificación de áreas de expansión urbana.

4.2.2. Susceptibilidad y fragilidad La susceptibilidad de la infraestructura productiva y vial de las poblaciones ubicadas en la cuenca baja del rio Guayas se ha incrementado debido a la creciente sedimentación de los ríos, por efectos de la deforestación de las vertientes e invasión de las zonas cercanas a los ríos para asentamientos humanos y sus actividades (SGR et al., 2014).

Según la base catastral del Municipio de Guayaquil se han identificado tres tipologías de viviendas existentes: Construcción de caña (20%), Mixtas con estructura de madera y 74

paredes de bloque (5%) y Hormigón de uno o dos pisos (65%). Las estructuras de caña y madera de uso residencial se han localizado principalmente en los Guasmos, Isla Trinitaria, en la zona de Pascuales, Norte y Sur de la ciudad, lo que indica que en estas áreas se concentra gran parte de la población de bajos recursos económicos donde surgen asentamientos de características precarias que hacen que estos sectores sean más vulnerables a un evento adverso. Sin embargo, en los últimos años se han incrementado viviendas informales de hormigón debido a la accesibilidad de este material (Municipio de Guayaquil – IDNDR – GeoHazards International – Universidad Católica de Guayaquil, 1999).

4.2.3. Resiliencia El análisis de resiliencia demostró que las zonas de mejor capacidad adaptativa frente a eventos por inundación son las áreas que presentan mayor cobertura vegetal, mientras que, las zonas de asentamientos humanos, principalmente el sector rural, no cuentan con las condiciones necesarias y eficientes para enfrentar, adaptarse, y recuperarse frente a un evento adverso de gran magnitud.

Sin embargo, el nivel de resiliencia ante inundaciones se ha incrementado debido a la importancia que está tomando el cantón con respecto a esta temática. Se demuestra en la implementación de talleres y proyectos que se realizan con el apoyo de varias instituciones como: Municipios, ONGs, Universidades, Instituciones públicas (SGR, INTERAGUA, MAE, entre otras). El Taller de Percepción y Medidas de Adaptación frente al Cambio Climático en las Ciudades Resilientes es uno de los proyectos que CIIFEN, en conjunto con varias Instituciones y la comunidad, ha realizado para enfrentar el Fenómeno de El Niño.

Con el propósito de mantener en funcionamiento los canales de desfogue en épocas de invierno, INTERAGUA1 efectúa una campaña anual para la limpieza de los cauces

1

INTERAGUA: Concesionaria encargada de brindar los servicios de Agua Potable y Alcantarillado en la ciudad de Guayaquil y sus parroquias rurales.

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naturales y artificiales. La SGR tiene programas de capacitación permanente para la población con el fin de ciudadanos resilientes para enfrentar los eventos adversos.

4.2.4. Vulnerabilidad El análisis cartográfico de vulnerabilidad identificó que las localidades ubicadas en las zonas bajas de la cuenca hidrográfica del Guayas, son aquellas que presentan alta susceptibilidad al anegamiento y desborde de los ríos. La mayor parte de estas localidades corresponden a zonas donde las condiciones de vida y servicios básicos son precarias o poco estables.

Según el índice de vulnerabilidad frente al cambio climático de la ciudad de Guayaquil, se identificó que las parroquias urbanas localizadas en el límite urbano de la ciudad presentan una alta vulnerabilidad, donde las características principales de vulnerabilidad son: Elevado índice de pobreza, limitado acceso a servicios básicos y alcantarillado, viviendas en condiciones precarias, altas tasas de deforestación, presencia de industrias y otras actividades económicas que hacen más vulnerables estas zonas (CAF, 2017).

La Agenda de Reducción de Riesgos de la provincia de Guayas de la SGR (2014), indica que las parroquias de inundación recurrente son Tenguel, Ximena, Tarqui, Pascuales y Posorja.

Dentro del aspecto físico, los sectores más vulnerables corresponden a zonas con escasas o deficientes obras de mitigación y viviendas construidas con materiales frágiles. En el aspecto social, los sectores periurbanos de alta vulnerabilidad corresponden a: Monte Sinaí, Nueva Prosperina, Flor de Bastión y Paraíso de la Flor, que generalmente son zonas de expansión urbana sin una planificación adecuada y, con frecuencia pertenecen a asentamientos ilegales que no presentan las condiciones favorables para su establecimiento.

Conforme al análisis del registro histórico de eventos por inundación realizado en el presente estudio, se identificó que entre las parroquias más afectadas por la recurrencia de eventos están: Tarqui y Posorja, seguido por la parroquia Tenguel y la zona sur de la cabecera cantonal de Guayaquil. Mientras que, en las zonas rurales se registraron

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inundaciones recurrentes en las localidades San Rafael, San Isidro ubicadas vía a la Costa y la parroquia Progreso.

En la Figura 19 se indica la cantidad de personas afectadas, en albergues y damnificadas por eventos adversos, durante los años 2011 a 2013 en la provincia del Guayas.

Figura 19. Afectados por eventos adversos durante los años 2011 a 2013 – Guayas.

Fuente: SGR (Dirección de Monitoreo), 2014.

El índice de vulnerabilidad climática de la ciudad de Guayaquil, construido por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático - GIECC (CAF, 2017), confirma esta situación de vulnerabilidad. El GIECC señala que las parroquias urbanas más vulnerables son: Pascuales, Tarqui, Letamendi y Febres Cordero; siendo las principales causas las características socieconómicas de estos sectores, tales como: Nivel socioeconómico bajo, inaccesibilidad a servicios básicos, salud y alcantarillado, altas tasas de deforestación y bajo nivel de conservación del ecosistema, alto índice de asentamientos humanos irregulares donde las condiciones de vivienda son precarias. A esto se suma, la ubicación de áreas comerciales e industriales, así como, infraestructura para salud y educación en zonas susceptibles a inundación, sitios que no presentan estudios previos para la construcción e implementación de los servicios.

En zonas donde la vulnerabilidad es alta, además del factor topográfico que hace susceptible al cantón Guayaquil a este evento, las inundaciones se producen por la ubicación de poblaciones en sitios que alteran el drenaje natural. Las intensas lluvias dejan como consecuencia el colapso de viviendas, taponamiento de pozos sépticos,

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obstrucción de canales de drenaje y la contaminación de aguas servidas. En las zonas urbanas, las inundaciones causan afectación al transporte urbano, colapso de las carreteras y contaminación del agua potable, transformándose en foco de generación de enfermedades para la población de bajos recursos (Tenelema, 2005; Mejía, Morelli, Bertoni y Cabezas, 2013).

4.2.5. Análisis de recurrencia de eventos por inundación De acuerdo a D'Ercole y Trujillo (2003), Guayaquil ha sido afectado, a través de la historia, por inundaciones debido al desbordamiento del río Guayas, principalmente por la ocurrencia del fenómeno de El Niño en épocas de lluvia.

Esto se debe a que las áreas de alta amenaza por inundaciones, generalmente se presentan en zonas bajas denominadas llanuras de inundación, que son superficies adyacentes a los ríos. Adicional a las características topográficas se presentan los factores socioeconómicos que determinan la vulnerabilidad a inundaciones: El escaso acceso a los servicios básicos, la obstrucción de las redes de alcantarillado sanitario y el colapso de la infraestructura del sistema (pozos sépticos, letrinas, etc.) (Vargas y Sandoval, 2005).

Los datos mostrados en el Geoportal de la Secretaría de Gestión de Riesgos (SGR), registran la ocurrencia de eventos en la etapa invernal, desde el 1 de enero al 6 de mayo del 2016, identificando geográficamente los sectores dónde se presentaron con mayor recurrencia eventos de inundación a nivel nacional. Ver Figuras 20 y 21.

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Figura 20. Inundaciones registradas en la etapa Invernal 2015 -2016 a nivel Nacional Fuente: SGR, 2017.

Durante la etapa invernal, entre los meses de enero y mayo del 2016, se registraron 410 eventos de inundaciones a nivel nacional, lo cual representa el 16,1% de eventos ocurridos en la provincia del Guayas. Mientras que, de enero a mayo del 2017, fueron registradas 545 inundaciones, esta cifra representa el 18,5% de eventos en la provincia del Guayas (SGR, 2017).

Figura 21. Inundaciones por provincia durante la etapa invernal en el Ecuador Fuente: SGR, 2017.

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En base a los datos de precipitación tomados de la red de estaciones meteorológicas del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (2012), ubicadas en el cantón Guayaquil, se determinó el exceso y déficit de precipitación mediante el análisis de las precipitaciones ocurridas durante los eventos Niño de los años 1982-1983, 1986-1987, 1997-1998 comparados con precipitaciones normales para un periodo de 1980 a 2010.

Las parroquias que presentaron exceso hídrico fueron: Guayaquil y Juan Gómez Rendón, lo cual demuestra que han sido las localidades con mayor susceptibilidad a inundaciones durante este periodo. Ver Tabla 14.

GUAYAQUIL JUAN GOMEZ RENDON (PROGRESO) MORRO POSORJA PUNA TENGUEL

DIFERENCIA DE ÁREA (%)

SUPERFICIE AFECTADA (km2)

SUPERFICIE TOTAL (km2)

ANOMALÍA (mm) 1987 - 1988

ANOMALÍA (mm) 1982 – 1984

ANOMALÍA (mm) 1982 - 1983

PP NORMAL (mm) 1981 - 2010

PP (mm) 1997 – 1998

PP (mm) 1986 - 1987

PARROQUIA

PP (mm) 1982 - 1983

Tabla 14. Anomalías de precipitaciones durante el periodo de 1980 a 2010 - cantón Guayaquil

2,575 1,527 3,448 1,127 1,448

79 3,369 2,428.39 2,267.75 93.38

2,129 1,060 3,283 1,156

973

87 3,196

322,54

322.54

100

3,190 1,044 1,208 3,002 936 1,315 2,612 834 1,198 3,003 940 1,666

-684 3,874 -884 3,886 -228 2840 -133 3,136

264.85 75.27 881.82 138.80

259.93 71.47 851 133.78

98.14 94.95 96.51 96.38

2,252 524 2,251 431 2,032 970 2,606 1,533

De acuerdo a CAF (2000), las anomalías de precipitación se presentan con mayor intensidad en las zonas cercanas a la cordillera de los Andes. En las zonas costeras, durante las épocas Niño, se generan zonas con excesos de precipitación aproximadamente entre 40 y 130% con respecto a la media en años normales, tal es el caso de la planicie del Guayas donde convergen los afluentes al río Guayas, que son el Daule Quevedo, Vinces y Babahoyo. Sector en el cual se asienta el 40% de la población nacional.

La estimación de zonas de alta saturación es un paso importante para la identificación de áreas susceptibles a inundaciones. Esta información facilita la correlación con los eventos

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históricos con el fin de comprobar zonas susceptibles y priorizar acciones para la mitigación de desastres en estas áreas.

En este sentido, se aplicó la herramienta SINMAP para evaluaciones de reconocimiento de susceptibilidad a la amenza, la cual facilita la evaluación del potencial de deslizamiento del terreno, estimación de las condiciones de humedad del suelo, entre otras funciones mediante la calibración de parámetros topográficos e hidrológicos. Es importante que este modelo, sea aplicado con otros métodos de análisis espacial, como el uso de fotografías aéreas y mapeo de campo (Pack et al., 2001; Legorreta, Alanís, Arana, y Aceves, 2018).

El modelo obtenido con la herramienta SINMAP, se basó en el uso de parámetros edafológicos y el modelo digital del terreno. Este modelo facilitó la relación entre las áreas saturadas con el análisis de recurrencia de los eventos históricos por inundación. De esta manera, la aplicación de estos parámetros y el empleo de varias herramientas permitió constatar la susceptibilidad a anegamiento de determinadas zonas. La parroquia Posorja al estar ubicada sobre relieves con pendientes suaves tiende a anergarse el agua lluvia en épocas invernales, mientras que, Tarqui presenta una topografía variable siendo las zonas cóncavas aquellas de mayor saturación. Este modelo permite identificar las áreas cóncavas, convexas y planas, siendo las cóncavas las áreas de saturación, es decir, áreas donde se anega con mayor facilidad el agua en períodos de lluvias intensas.

Es importante que estos estudios sean ejecutados por los municipios para identificar zonas que requieren mayor atención con el propósito de llevar a cabo obras de reducción para minimizar el riesgo en las zonas de más alta vulnerabilidad.

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El principal factor de la susceptibilidad a inundaciones del cantón Guayaquil es la geomorfología, y los factores que hacen determinadas zonas más vulnerables a este evento corresponden a las características socioeconómicas, entre ellas: Asentamientos humanos irregulares, viviendas en condiciones precarias, colapso de infraestructura y sistema de alcantarillado.

La herramienta metodológica para el análisis de la vulnerabilidad presentada en este estudio considera el nivel de exposición de un elemento perteneciente a un sistema, la susceptibilidad y fragilidad del elemento a los daños por efectos del evento adverso; y la capacidad del sistema para adaptarse y resistir a la amenaza por inundaciones.

Los niveles altos de vulnerabilidad denotan la existencia de un problema que requiere ser abordado inmediatamente aplicando estudios complementarios; sin embargo, los niveles de amenaza medio a bajo requieren de un monitoreo permanente debido a que la vulnerabilidad y el desarrollo de un cantón están en permanente cambio.

El modelo cartográfico utilizado para la determinación de la vulnerabilidad, es comprobable utilizando diversas fuentes de información geográfica, alfanumérica y modelos estadísticos. Las fuentes geográficas utilizadas fueron: Datos históricos georeferenciados de los eventos por inundación de un determinado periodo, imágenes satelitales disponibles e información secundaria.

La utilización de métodos de decisión, como la matriz de jerarquización basada en Saaty, para el análisis de indicadores en estudios de vulnerabilidad y riesgo permitió disponer de

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toda la información, alternativas y criterios para definir la jerarquización de los elementos de una manera eficiente y organizada.

Es importante mencionar que esta metodología presenta mejor adaptación a un análisis de vulnerabilidad para las zonas rurales, sin embargo, permite tener una visión amplia de las zonas que deben priorizarse en el cantón y requieren de un levantamiento de información a mayor detalle con especial atención en las áreas con niveles medio, alto y muy alto. Por lo que se recomienda realizar un conjunto de estudios a escalas 1:5000 y 1:10000 para contar con insumos cartográficos adecuados para una correcta planificación del territorio.

El análisis cartográfico de las zonas con mayor recurrencia de eventos por inundación permitió estimar las áreas saturadas y corroborar la alta susceptibilidad de varias zonas a inundaciones desde un enfoque establecido por las características físicas del terreno, hídricas y edafológicas. El modelo también confirmó varias zonas de alta vulnerabilidad por la alta densidad de eventos registrados en las localidades. Sin embargo, es necesario considerar parámetros adicionales para el análisis de vulnerabilidad en zonas urbanas, debido a que, en la vulnerabilidad no solo influyen los factores físicos del paisaje, sino también, factores físicos estructurales de los sistemas vitales, entre ellos: Accesibilidad a servicios básicos, sistema de alcantarillado, además del análisis de fragilidad y capacidad de respuesta del sistema presente en una determinada ciudad para enfrentar eventos de origen natural o antrópico.

Se sugiere efectuar levantamientos de información en campo, a través de encuestas socioeconómicas, censo de población in situ, histórico de eventos, con el fin de obtener información del territorio actualizada y con mayor precisión.

Es importante desarrollar estos estudios considerando como límite, la cuenca hidrográfica o unidad ambiental, ya que cuentan con características homogéneas en cuanto a factores climáticos, geomorfológicos y edáficos, con ello también se disminuye las escalas de detalle y se logra análisis más profundos y precisos del sitio afectado.

83

Es importante integrar estas herramientas y metodologías de análisis para fortalecer los Planes de Desarrollo y Ordenamiento Territorial y proporcionar un adecuado soporte en la planificación estratégica de la gestión del riesgo de desastres. De este modo, se contribuirá a que los municipios conozcan las acciones de prevención, reducción y respuesta en sectores vulnerables de su territorio.

Utilizar herramientas Web GIS para interactuar con otros usuarios, explorar y visualizar la vulnerabilidad de las comunidades, permitirá compartir información de una manera más rápida para que varios grupos sociales participen en la toma de decisiones. De manera que estos criterios sean considerados en medidas y políticas para prevención de desastres y reducción de los riesgos.

Es preciso que el análisis de las diferentes temáticas de la vulnerabilidad sea integral y participativo, es decir, con la colaboración de autoridades del territorio, de la Academia, del sector privado y de la comunidad para el levantamiento de la información con el fin de enriquecer los procesos con datos de diferentes fuentes, obtener criterios de los expertos y experiencias vividas en el territorio por parte de la población y actores del gobierno conocedores del territorio. De esta manera, se logrará fortalecer la resiliencia y empoderar a la comunidad para que la gestión de riesgo sea un trabajo conjunto en beneficio de la sociedad.

La perspectiva de este estudio es que sea utilizado como material de partida para posteriores inventarios y análisis del territorio, que incluya cambios de uso del suelo, cambio climático y otros parámetros que están directamente relacionados con mejorar la calidad de vida de los habitantes y la prevención a los riesgos de desastre. De esta forma se busca además concientizar a los tomadores de decisiones y comunidad sobre la importancia de respetar y mantener las fronteras ambientales y urbanas en la planificación y ordenamiento del territorio.

Es importante efectuar la evaluación post evento de los daños, debido a que facilita la cuantificación del daño y la estimación de los costos por pérdidas con el fin de racionalizar los recursos, lo cual constituye una garantía para la inversión en proyectos de desarrollo y la ejecución de planes estratégicos. Así también, se garantiza una etapa de

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prevención ante futuros eventos, y el fortalecimiento de medidas de mitigación existentes en el territorio para dar lugar a una adecuada gestión del riesgo de desastres.

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