103216 by UNIGIS América Latina

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 zonificación por amenaza volcánica en el cantón Mejía, Ecuador SIG applied for zoning volcanic hazard in the canton Mejia, Ecuador by/por

Ing. Nelly Alejandra Vega Sigcha 01224160 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science

Quito-Ecuador, Abril de 2019

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, 15 de Abril de 2019 (Lugar, Fecha)

(Firma)

DEDICATORIA

Quiero dedicar el presente trabajo a: Dios: Por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor. Mis padres: Por ser el apoyo incondicional en esta etapa y ser el ejemplo a seguir a lo largo de mi vida. Mi esposo: Por ser la persona que, con su amor, su cariño, y su estímulo incondicional, me ha apoyado para la culminación del presente trabajo. Mi Hija: Por ser el regalo más maravilloso enviado desde el cielo, y ser el motivo de superación e inspiración para seguir adelante. Mi tutora: Que con su paciencia, sabiduría y tiempo me ha sabido guiar durante todo el proceso académico.

RESUMEN El territorio continental del Ecuador suele verse afectado por fenómenos geológicos e hidrometeorológicos que se presentan con singular frecuencia y violencia. Esa alta exposición a fenómenos naturales potencialmente destructivos, combinada con las acentuadas características de vulnerabilidad, es la que da origen a los desastres. Lo que pretende hacer el presente trabajo, es zonificar al cantón Mejía de acuerdo al grado de exposición frente a la amenaza volcánica, esto mediante la aplicación de una metodología en donde el material emitido por un volcán se asocia a dos parámetros que son: El tipo de erupción y la naturaleza de la actividad efusiva. Estos parámetros determinan la formación de diversos productos volcánicos, a los cuales se los puede agrupar según su origen en productos volcánicos primarios y secundarios. A dicha agrupación se le realiza una ponderación para la obtención de una capa de grados de exposición. Esta última es categorizada de acuerdo a las clases de amenazas, esto de manera ascendente en relación al nivel de exposición, obteniendo así el mapa de exposición a amenazas volcánicas. Luego de la obtención de dichas zonas, se crea una red que permite definir zonas de protección y áreas a reasentar estableciendo rutas óptimas de evacuación en caso de una posible erupción volcánica; todo esto con la ayuda de la herramienta Network Analyst del software Arcgis. Al aplicar dicha metodología, se obtuvo como resultado que el 30% del territorio tiene una exposición alta a amenazas volcánicas, el 4% exposición media y el 66% una exposición baja. En consecuencia, se determinó que 5 parroquias se encuentran en zona de amenaza alta y son: Tambillo, Uyumbicho, Cornejo Astorga, Alóag, y Cutuglagua. Con este resultado, se definieron 8 puntos de encuentro y 3 albergues temporales, también se definieron las rutas óptimas de evacuación identificadas para llegar a cada uno de ellos. Esta investigación servirá para que el Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) de Mejía tome como referencia dicha información, con el fin de establecer planes de contingencia y evacuación y así evitar posibles pérdidas tanto humanas como materiales, en caso de una erupción volcánica. PALABRAS CLAVES Volcán, amenaza, SIG, exposición, zonificación, reasentamiento, evacuación.

ABSTRACT The mainland of Ecuador is often affected by geological and hydrometeorological phenomena. They take place with unique frequency and violence. This high exposure to potentially destructive natural phenomena, combined with high levels of vulnerability, is the origin of the disasters. This research aims to zone the Mejia canton according to the degree of exposure to volcanic hazard. In the applied methodology, the material emitted by a volcano is associated, with two parameters such as: the type of rash and effusive nature of the activity. These parameters determine the formation of various volcanic products, which can be grouped according to their origin: primary and secondary. These 2 groups are weighted, for obtaining a degree of exposure layer. Then, the degree of exposure layer is also categorized according to the kinds of hazards in an ascendant way related to the exposure level, thereby a map of volcanic hazards exposure is obtained. After zonation, a network is generated to define protection and resettlement areas for optimal evacuation routes in case of a volcanic eruption. The application of this methodology shows that 30% of the territory is located in a high hazard zone due to volcanic eruption, 4% in middle hazard zone, and 66% in low hazard zone. In consequence five parishes of Mejia canton were located in the high hazard zone: Tambillo, Uyumbicho, Manuel Cornejo Astorga, Alรณag and Cutuglagua. This result allows to define 8 meeting points and 3 temporary shelters. Optimal evacuation routes were also defined to reach them. This research will support the Municipal GAD of Mejia in the formulation of evacuation and contingency plans in order to avoid human and material losses in case of a volcanic eruption. KEYWORDS Volcano, hazard, GIS, exposure, zoning, resettlement, evacuation.

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 12 1.1 Antecedentes……………………………………………………………………………………………………………..15 1.2 Objetivos y Preguntas de Investigación ........................................................................... 15 1.2.1 Objetivo General....................................................................................................... 15 1.2.2 Objetivo Específicos .................................................................................................. 15 1.2.3 Preguntas de Investigación....................................................................................... 15 1.3 Hipótesis........................................................................................................................... 15 1.4 Justificación ...................................................................................................................... 16 1.5 Alcance ............................................................................................................................. 17 2. REVISIÓN DE LITERATURA ..................................................................................................... 20 2.1 Descripción General ......................................................................................................... 20 2.2 Principales Productos Volcánicos .................................................................................... 21 2.2.1 Caída de cenizas…………………………………………………………………………………………………..21 2.2.2 Flujos de lava……………………………………………………………………………………………………….21 2.2.3 Proyecciones balísticas ............................................................................................. 21 2.2.4 Lahares o flujos de lodo ............................................................................................ 22 2.3 Vulnerabilidad .................................................................................................................. 22 2.4 Amenaza volcánica……………………………………………………………………………………………………..23 2.5 Rol del SIG en el Estudio de Amenazas Naturales ........................................................... 25 2.6 Criterios Metodológicos................................................................................................... 26 2.6.1 Metodologías ............................................................................................................ 26 2.6.2 Modelos de evaluación de caída de cenizas............................................................. 28 2.6.3 Modelo de advección-difusión ................................................................................. 28 2.6.4 Modelo de distribución de caída de cenizas: ........................................................... 30 2.6.5 Zonificación............................................................................................................... 30

2.6.6 Productos volcánicos…………………………………………………………………………………………..31 2.7 Cálculo de rutas óptimas.................................................................................................. 32 2.7.1 Tiempo de evacuación .............................................................................................. 32 2.7.2 Redes ........................................................................................................................ 33 2.7.3 Métodos para la Planificación de rutas de evacuación ............................................ 33 2.7.4 Algoritmo para la planificación de rutas de evacuación .......................................... 34 3.

METODOLOGÍA .................................................................................................................. 36 3.1 Definición del área de estudio ......................................................................................... 36 3.1.1 Ubicación .................................................................................................................. 36 3.1.2 Límites....................................................................................................................... 36 3.1.3 División política del Cantón ...................................................................................... 37 3.1.4 Aspectos físico naturales .......................................................................................... 37 3.2 Descripción de la metodología de zonificación ............................................................... 38 3.2.1 Flujograma ................................................................................................................ 39 3.2.2 Ponderación y tablas de cuantificación ........................................................................ 42 3.2.3 Tablas de Cuantificación ........................................................................................... 43 3.3 Definición de zonas de protección y áreas a reasentar ................................................... 44 3.4 Generación de Rutas de Evacuación. ............................................................................... 47 3.4.1 Flujograma para la creación de network dataset ..................................................... 49 3.4.2 Identificación de Sitios (Puntos de Encuentro) ........................................................ 51

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................................... 52 4.1 RESULTADOS .................................................................................................................... 52 4.1.1 Descripción de las clases de amenazas potenciales ................................................. 52 4.1.2 Zonas de protección y áreas a reasentar .................................................................. 55 4.1.3 Identificación de rutas de evacuación ...................................................................... 59 4.2 DISCUSION ....................................................................................................................... 66 5. CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 71

INDICE DE FIGURAS Fig.1 Principales tipos de eventos volcánicos. ........................................................................... 20 Fig.2 Tipos de amenazas volcánicas. ......................................................................................... 20 Fig.3 Evaluación de la amenaza volcánica. ................................................................................ 24 Fig.4 Generación de redes. ........................................................................................................ 33 Fig.5 Cantón Mejía. .................................................................................................................... 37 Fig.6 Metodología de zonificación............................................................................................. 41 Fig.7 Funcionalidades de la red. ............................................................................................... 47 Fig.8 Flujograma de creación del network dataset ................................................................... 49 Fig.9 Creación de new network dataset .................................................................................... 50 Fig.10 Mapa de zonificación por Amenazas Volcánicas del cantón Mejía. ............................... 54 Fig.11 Mapa de zonificación por amenaza y parroquias a reasentar del cantón Mejía. .......... 58 Fig.12 Mapa de rutas óptimas de evacuación parroquia Alóag ................................................ 60 Fig.13 Mapa de rutas óptimas de evacuación parroquia Cutuglagua. ...................................... 61 Fig.14 Mapa de rutas óptimas de evacuación parroquia Manuel Astorga ............................... 62 Fig.15 Mapa de rutas óptimas de evacuación parroquia Uyumbicho. ..................................... 63 Fig.16 Mapa de rutas óptimas de evacuación parroquia Tambillo. .......................................... 64 Fig.17 Mapa de rutas óptimas de evacuación cantón Mejía..................................................... 65

INDICE DE TABLAS Tabla 1 Tipos de metodologías para zonificación de amenazas. .............................................. 26 Tabla 2 Zonas y grados de la exposición a la amenazas volcánica. ........................................... 42 Tabla 3 Reclasificación de exposición a la amenaza volcánica por flujos ................................. 44 Tabla 4 Tabla de cuantificación de variables………………………………..………………………………….. ….44 Tabla 5 Número de habitantes por parroquia. .......................................................................... 45 Tabla 6 Número de habitantes potencialmente afectados . ..................................................... 45 Tabla 7 Identificación de Sitios. ................................................................................................. 51 Tabla 8 Cuadro de exposición a amenazas volcánicas. ............................................................. 52 Tabla 9 Parroquias y su grado de amenaza ............................................................................... 55 Tabla 10 Número de habitantes potencialmente afectados por parroquia ............................. 55 Tabla 11 Zonas de protección por parroquias ........................................................................... 56 Tabla 12 Rutas óptimas ............................................................................................................. 69

INDICE DE ECUACIONES

Ecuación 1 .................................................................................................................................. 28 Ecuación 2 .................................................................................................................................. 28 Ecuación 3 .................................................................................................................................. 28 Ecuación 4……………………… ......................................................................................................... 28 Ecuación 5………………….. ............................................................................................................ 29 Ecuación 6 .................................................................................................................................. 29 Ecuación 7 .................................................................................................................................. 29 Ecuación 8 .................................................................................................................................. 30 Ecuación 9 .................................................................................................................................. 32 Ecuación 10 ................................................................................................................................ 34 Ecuación 11 ................................................................................................................................ 39

ACRÓNIMOS Av CONELEC GAD IGPN INEC INETER LP SIG SIGTIERRAS (SO2) SGR SIGAGRO SINAGAP TRE VT

Amenaza Volcánica Consejo Nacional de Electricidad. Gobierno Autónomo Descentralizado. Instituto Geofísico de la Politécnica Nacional. Instituto Nacional de Estadísticas y Censos. Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales. Largo Período Sistemas de Información Geográfica. Sistema Nacional de Información y Gestión de Tierras Rurales. Óxido de azufre Sistema de Gestión de Riesgos. Sistema de Información Geográfica para el Sector Agropecuario. Sistema de información Nacional de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca. Tremores Vulcanotectónicos

1. INTRODUCCIÓN Debido a su situación geográfica, país andino, el Ecuador posee un conjunto de características físicas únicas que ha permitido la ocurrencia de varios fenómenos naturales como: altas precipitaciones, sucesiones de estaciones secas y lluviosas, vertientes empinadas y de gran extensión, planicies fluviales con poca pendiente, ubicación ecuatorial a la orilla del Océano Pacífico, zona de subducción de la placa de Nazca con la placa Sudamericana, presencia de volcanes activos, formaciones geológicas sensibles a la erosión, entre otros. Esto ha llevado a que la población se vea expuesta constantemente a estos fenómenos naturales, ya que desde los inicios de la humanidad las personas han buscado estar cerca de recursos naturales como ríos, océanos, lagos, valles entre otros, debido principalmente a que los mismos han favorecido al desarrollo de la producción agrícola, exponiéndose de esta manera a varios fenómenos naturales producto de los mismos (Bravo, 2006). Dicha situación geográfica que el Ecuador posee es de vital importancia, ya que el mismo se encuentra en el denominado cinturón de fuego del Pacifico que está compuesto por 283 de los 454 volcanes activos actualmente en el mundo (Bullard, 1979). Esto ha dado lugar a que se produzcan en el territorio ecuatoriano sismos, deslizamientos y erupciones volcánicas afectando en ocasiones una gran extensión del territorio.

Estos eventos fueron en ocasiones catastróficos causando desequilibrios socioeconómicos y ambientales muy graves por largos periodos de tiempo. Todos estos eventos son importantes para el cantón Mejía, ya que se encuentra ubicado cerca de dos volcanes importantes: el Ninahuilca cuya última actividad se produjo hace 2700 años, y el Cotopaxi; éste último en estado activo. Es uno de los volcanes más peligrosos del Ecuador, ha tenido unas 35 erupciones desde 1534. La última erupción destructiva ocurrió en 1877, afectando principalmente al cantón Mejía y Rumiñahui (GAD Municipal del Cantón Mejía, 2015). Es uno de los más peligrosos debido a la presencia del casquete glaciar que en caso de producirse una erupción, como ha ocurrido antes, generará una serie de flujos de lodo o lahares

alrededor del cráter siguiendo el curso de los drenajes de los ríos Pita, San Pedro, Guayllabamba, Esmeraldas, Cutuchi, Patate, Pastaza, Tambo, Verdeyacu, Jatunyacu y Napo, afectando probablemente importantes zonas agrícolas, industriales y ciudades (GAD Municipal del Cantón Mejía, 2015). Los registros históricos dan cuenta que en el sector norte del volcán las áreas de mayor afectación serían la cuenca del río Pita y las subcuencas de los ríos El Salto y Santa Clara. Otra de las amenazas que se prevé que se presente dentro del territorio del cantón Mejía es la caída de ceniza de acuerdo con el modelamiento que el Instituto Geofísico ha realizado, considerando la experiencia de la última erupción de 1877 (Demoraes y Dercole, 2001). El Instituto Geofísico ha detectado una serie de anomalías en el volcán Cotopaxi que evidencian la reactivación de su actividad volcánica. Entre estas anomalías se encuentran el aumento de sismos de largo período (LP), vulcanotectónicos (VT) y tremores (TRE), además del aumento de desgasificación a través de fumarolas con la emisión de gases como el óxido de azufre (SO2) que se asocian con movimientos de magma y líquidos al interior del volcán (Demoraes y Dercole, 2001). La recurrencia eruptiva del volcán es de 100 años, con erupciones menores en períodos de 30 años. Sus erupciones han causado la desaparición de grandes poblaciones, principalmente las que se encuentran en las áreas de impacto de los lahares y las cenizas. No obstante, de acuerdo con los datos históricos y la reconstrucción de la historia del volcán, una erupción del Cotopaxi tiene una elevada probabilidad de que ocurra en el lapso de los próximos 50 años (Wolf, 1904). Todo esto ha llevado a que la zona se encuentre en constante exposición a dicha amenaza. Y en caso de que se produzca un desastre, existen tres actores fundamentales y son: el volcán, los damnificados (a quienes, si hay que reubicarlos, en una clase de emigración forzosa) y las instituciones involucradas en la emergencia y el manejo de catástrofes.

1.1 Antecedentes En los últimos años, más de 400 volcanes han hecho erupción una o varias veces en el mundo, causando múltiples daños materiales y principalmente acabando con miles de vidas humanas. En el cinturón de fuego del pacífico se ubican las regiones volcánicas más activas del mundo donde se encuentran localizadas muchas islas del Pacífico Sur, Occidental y Norte, así como grandes zonas extensas de la Cordillera de los Andes (Larraz, 2011). Todos los días en cualquier lugar del mundo hay más de una docena de volcanes en erupción, pero en los últimos años América Latina se ha visto especialmente afectada por este fenómeno geológico. Las teorías se encuentran relacionadas con el movimiento de las placas tectónicas de la zona del sur de América Latina y con los tsunamis del otro lado del continente, como el que asoló Japón el 11 de marzo de 2011 (Larraz, 2011). Las erupciones más destacadas en América Latina fueron la del volcán Puyehue en el sur de la cordillera andina en Chile, así como el Puyehue y siguiendo la lista de nombres se encuentra el volcán Popocatépetl, cercano a la ciudad de México, que desde 1991 incrementó su actividad y en los últimos años ha presentado actividad sísmica y ha dejado escapar gases y cenizas, afectando principalmente a la ciudad de Puebla (Larraz, 2011). Ecuador no es la excepción en América Latina y el resto del mundo, ya que el mismo se encuentra expuesto a constantes amenazas naturales y antrópicas por estar situado al borde de una zona de interacción entre dos placas tectónicas: Nazca y Continental. Por tal motivo el territorio del Ecuador presenta una de las más altas concentraciones de volcanes activos de todo el mundo entre los que se encuentra el volcán Tungurahua, que lanzó cenizas en 2006 y 2008, expulsando humo en 2008 después de siglos de inactividad, el volcán Guagua Pichincha, El Reventador y en la actualidad el Cotopaxi que aumentó su sismicidad, causando alerta y constante monitoreo hasta la actualidad.

1.2 Objetivos y Preguntas de Investigación 1.2.1 Objetivo General Delimitar las zonas expuestas a la amenaza volcánica en el cantón Mejía, Ecuador.

1.2.2 Objetivo Específicos 

Elaborar una metodología que permita zonificar las áreas expuestas a la amenaza volcánica



Definir y delimitar zonas de protección y áreas a reasentar en el cantón Mejía, Ecuador.



Establecer rutas óptimas de evacuación en caso de una erupción volcánica.

1.2.3 Preguntas de Investigación 

¿Dónde se ubican las áreas expuestas a la amenaza volcánica?



¿Dónde se ubican las zonas de protección y reasentamiento, teniendo en cuenta la zonificación por amenaza volcánica?



¿Cuáles son las rutas óptimas de evacuación en caso de una erupción?

1.3 Hipótesis

El 50% de la Superficie del Cantón Mejía se encuentra expuesta a amenaza volcánica alta.

1.4 Justificación

El 25 de junio de 1877, se produjo la erupción del volcán Cotopaxi uno de los volcanes más activos del país, en ese entonces el cantón Mejía se vio afectado directamente por este evento. En esa ocasión los pobladores de esa localidad tuvieron que evacuar a zonas protegidas, debido a que grandes columnas de ceniza de 8 km de altura cubrían la población. Entre los sitios más afectados fueron principalmente las regiones occidental y noroccidental del volcán en donde se ubica el cantón Mejía, así como Latacunga y el valle de los Chillos. La población que resultó más afectada fue Machachi y sus alrededores, ya que la capa de ceniza se dispersó hasta llegar a otras provincias del Ecuador como Pichincha, Guayas y Manabí (PDOT MEJIA, 2015). Por tal motivo es indispensable para el Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) de Mejía establecer cuáles son los sectores más vulnerables a dicha amenaza, con el fin de definir rutas de evacuación en caso de una nueva erupción. Desde entonces y hasta la actualidad, el comportamiento del Cotopaxi ha sido muy irregular, con períodos de bastante actividad y otros de mucha calma. En lo que se refiere al volcán el Ninahuilca, éste se ubica a 22 km al Sur Oeste de Quito y a 12km de Alóag, una de las principales parroquias del cantón Mejía y aunque no ha mostrado señales de actividad fumarólica o termal desde hace 2350 años, la historia indica que su período eruptivo es cada 3000 años aproximadamente, constituyéndose en amenaza constante en el territorio (PDOT MEJIA, 2015). El GAD Municipal de Mejía actualmente no cuenta con un plan de prevención en caso de una posible erupción volcánica lo que ocasionaría graves consecuencias a nivel del territorio debido a su alta exposición volcánica.

1.5 Alcance

El presente trabajo de investigación es de gran relevancia, ya que por medio del mismo se logrará establecer el porcentaje de la población, de los sistemas productivos y de la infraestructura que se encuentran expuestos ante una posible erupción volcánica, dando a conocer la ubicación y extensión de áreas donde hay más riesgo en la inversión de capital. Con la elaboración de este trabajo se busca recopilar la información para elaborar un mapa de zonificación por amenaza volcánica, a escala 1:25000, del cantón Mejía, Ecuador, incluidas sus parroquias urbanas y rurales, así como establecer zonas de protección en el mismo, identificando rutas óptimas para la evacuación, en caso de una erupción volcánica. El principal interesado en este proyecto es el GAD de Mejía, ya que con los resultados obtenidos se pueden formular e implementar políticas de reasentamiento a largo plazo, y/o el desarrollo de obras de mitigación que reduzcan el riesgo a niveles aceptables para la población y el medio.

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 Descripción General

Los volcanes han beneficiado a la humanidad creando campos fértiles, conformando espacios con fuerza escénica singular, favoreciendo el desarrollo económico y cultural de muchos pueblos. Por otra parte, la actividad cíclica de los volcanes incide negativamente sobre la civilización, causando daños y estragos a los asentamientos y cultivos. Unos 50 volcanes entran en erupción todos los años y cerca del 10% de la población global vive sobre o cerca de volcanes potencialmente peligrosos (Cardona et al., 2009). El crecimiento demográfico en tales áreas hace que el problema crónico de la amenaza sea progresivamente más intenso al tener que enfrentar más población el producto de futuras erupciones. La mayoría de los países de América Central se encuentran sometidos a un amplio espectro de amenazas originado por la subducción de la placa de Cocos bajo la placa Caribe, creando un cinturón de fuego que va desde México hasta Panamá. La zona de subducción del Pacífico genera una inusitada concentración de volcanes activos que emergen en forma paralela a la costa (Cardona et al., 2009). El daño potencial que el evento amenazante pueda causar depende en gran medida de la vulnerabilidad, la cual se puede definir como el sistema de condiciones y procesos resultado de los factores físicos, sociales, económicos y ambiéntales, que aumentan la susceptibilidad de una comunidad o infraestructura al impacto de las amenazas (EMG, 2012). Los volcanes activos, muestren o no actividad sísmica o fumarólica, se dice que están en estado de reposo. Se encuentran en estado eruptivo, si eventualmente emiten al menos dos de los siguientes materiales: sólidos (material fragmentado como cenizas, lapilli, bloques o bombas), líquidos (lavas) o gaseosos (vapor de agua u otros) (EMG, 2012). Existen volcanes que, en apariencia, no son volcanes activos por no presentar campos fumarólicos, pero que han tenido actividad eruptiva dentro de los últimos 3 mil años (EMG, 2012). En la Figura 1 se puede apreciar el proceso de un evento eruptivo, el mismo que sigue paso a paso varias

etapas, desde los flujos de lava hasta sismos y maremotos. Dichos procesos pueden causar manifestaciones dinรกmicas e impactos negativos sobre el medioambiente.

Figura.1 Principales tipos de eventos volcรกnicos, sus manifestaciones dinรกmicas e impactos sobre el medio Fuente INETER-COSUDE, 2005.

La actividad volcรกnica puede manifestarse en dos tipos de amenazas tal como se presenta en la Figura 2.

Figura.2 Tipos de amenazas volcรกnicas - Fuente INETER-COSUDE, 2005.

2.2 Principales Productos Volcánicos 2.2.1 Caída de cenizas Este proceso se desarrolla por la expulsión a la atmósfera de fragmentos de material magmático (conocidos como tefras o piroclastos), impulsados por los gases ascendentes producidos durante algunas erupciones volcánicas (ERN, 2009). Esta masa de material es trasportada sobre grandes distancias, dependiendo del viento predominante, y dispersada por la turbulencia atmosférica sobre grandes áreas, generando cambios climáticos en zonas distantes del evento eruptivo (ERN, 2009).

2.2.2 Flujos de lava Los flujos de lava son corrientes de roca fundida que, dependiendo de la composición química y gases disueltos pueden variar de viscosidad, y consecuentemente de velocidad y distancia cubierta por el flujo (ERN, 2009). Los principales factores que afectan la velocidad de los flujos de lava y las distancias que cubren dependen principalmente de las características del material expulsado, aunque también intervienen factores como la tasa de expulsión, pendiente topográfica y accidentes del terreno en el que es vertida la lava, y la forma o estructura del edificio volcánico (ERN, 2009).

2.2.3 Proyecciones balísticas Las proyecciones balísticas son piroplastos expulsados por la boca eruptiva que, por el tamaño y fuerza con la que son eyectados, no son arrastrados por los gases ascendentes, sino que adoptan cursos de proyectil alcanzando distancias de hasta algunos kilómetros (ERN, 2009).

2.2.4 Lahares o flujos de lodo Los lahares son grandes flujos de agua, lodos, piedras y biomasa de diferentes tamaños que se mueven sobre las laderas de volcanes o cuencas de ríos (ERN, 2009). Estos pueden variar en tamaño, dependiendo de las condiciones del sitio en las que se producen. Los grandes lahares se desplazan a una velocidad considerable y alcanzan distancias importantes, afectando grandes extensiones de territorio y generando efectos masivamente destructivos (ERN, 2009).

2.3 Vulnerabilidad El concepto de vulnerabilidad se basa en múltiples teorías disciplinarias basadas en las epistemologías de ciencias naturales o sociales. Muchos enfoques de evaluación caracterizan a la vulnerabilidad de acuerdo con el grado de susceptibilidad o fragilidad, es decir el grado de fragilidad interna de un sujeto, objeto o sistema para enfrentar una amenaza y recibir un posible impacto debido a la ocurrencia de un evento adverso. El concepto de vulnerabilidad subraya la construcción social del riesgo y es apoyado empíricamente por una serie de estudios que ayudan a entender los riesgos de las amenazas, incluidos los que tienen un enfoque sobre el cambio climático. La vulnerabilidad se refiere a la propensión de los elementos expuestos, tales como los activos físicos o de capital, así como los seres humanos y sus medios de vida (Papathoma-Köhle, Kappes, Keiler y Glade, 2011).

2.4 Amenaza volcánica

La amenaza volcánica es la probabilidad de ocurrencia de un evento volcánico de una determinada intensidad, alcance o distribución en un tiempo y área determinada. La amenaza volcánica (Av) está en función de la intensidad (magnitud o duración del evento) y de la probabilidad de que dicho evento ocurra (INETER-COSUDE, 2005).

La amenaza tiene la siguiente ecuación: Av: f (l x P) (Ecuación 1)

Dónde I: es la intensidad, magnitud o volumen, duración del evento, alcance, extensión, velocidad, temperatura), P es: la probabilidad de ocurrencia de un determinado tipo de proceso eruptivo en un intervalo de tiempo dado; ó la probabilidad de alcance máximo de los productos de un proceso eruptivo; ó la probabilidad de distribución espacial de los productos relacionados con un proceso eruptivo. Al realizar una evaluación de la amenaza volcánica, como se puede apreciar en la Figura.3, se pueden identificar tres zonas de amenaza, alrededor de un volcán, evaluadas como alta, media y baja, con textos explicativos respecto al tipo de fenómeno al que podría estar expuesta cada una de estas áreas. La determinación de las tres zonas se hace con el fin de que el mapa sea fácilmente entendible (CONELEC-SIGAGRO, 2008).

Figura.3 Evaluaciรณn de la amenaza volcรกnica - Fuente INETER-COSUDE, 2005.

2.5 Rol del SIG en el Estudio de Amenazas Naturales En los años 80, la disponibilidad amplia de tecnología informática facilitó el análisis de riesgos, el mismo que utilizaba antes técnicas analógicas, como la superposición manual de mapas temáticos. Esa técnica había sido utilizada durante muchos años y ayudó a elaborar mapas de amenazas ambientales. Por ejemplo, sirvió para analizar tierras aptas para la construcción, así como zonas inundables. La misma técnica fue utilizada para producir el Plan de Protección Sísmica de Lima Metropolitana, mediante la superposición de capas cartográficas sobre la vulnerabilidad física de las construcciones (altura de las construcciones, materiales de construcción, estado de conservación, etc.) (Maskrey, 1998). A pesar de contar con la información sobre la vulnerabilidad social y económica, así como las técnicas analógicas de este tipo, dicha técnica posee fuertes limitaciones debido a que, para el análisis de riesgos, no permite superponer más que un número pequeño de mapas.

Como tal, resultan insuficientes para manejar grandes volúmenes de datos o para realizar operaciones espaciales más sofisticadas. Por otro lado, la información que se produce es fundamentalmente estática en carácter, dado el tiempo y recursos requeridos para redibujar manualmente los mapas. Es poco sorprendente, entonces, por tal motivo, que la introducción de los sistemas digitales de información, como son los SIG, para el análisis de riesgos resultara muy satisfactorio, debido a que un SIG puede capturar datos geográficos en diferentes formatos. Por ejemplo, mapas

analógicos

digitalizados,

imágenes

satélite

datos

alfanuméricos

georreferenciados, y puede también almacenar grandes volúmenes de datos en un formato digital en diferentes estructuras de bases de datos (Maskrey, 1998).

Los SIG permiten la integración de números ilimitados de capas temáticas, utilizando diferentes algoritmos para llevar a cabo operaciones espaciales (Maskrey, 1998).

2.6 Criterios Metodológicos

2.6.1 Metodologías Las metodologías utilizadas para la zonificación de la amenaza pueden clasificarse en cuatro grupos principales, a saber: Ocurrencia histórica, métodos heurísticos, métodos estadísticos y métodos determinísticos, como se puede apreciar en la Tabla 1.

Tipos de metodologías para zonificación de la amenaza y utilidad según la escala de trabajo Metodologías de

Descripción

análisis y síntesis Ocurrencia histórica

Análisis Heurístico

Análisis Estadístico

Métodos Determinísticos

Zonificación directa a partir de los inventarios de deslizamientos: Tipo y características, relación con lluvia y sismos históricos. En cierta forma, sí es posible anticipar una erupción. Los vulcanólogos pueden hacerlo si conocen la historia eruptiva del volcán y han instalado el instrumental adecuado para monitorizar los datos que vienen de su interior. Análisis cualitativo o semi-cuantitativo, combinación de factores a partir del criterio de expertos En el análisis heurístico, el mapa de amenazas es hecho utilizando el conocimiento del profesional especializado sobre un sitio específico, a través de fotointerpretación o trabajo de campo. Este mapa puede hacerse directamente en el campo o recodificando un mapa geomorfológico. El procedimiento es la asignación subjetiva de pesos o valores a los factores relevantes y a las subclases para obtener una suma de susceptibilidad a amenaza relativa. Métodos matemáticos indirectos que utilizan análisis estadísticos de algunos factores para la zonificación de la amenaza. Pueden ser de tipo univariado o multivariado. Métodos analíticos de equilibrio límite o relaciones esfuerzo – deformación.

Escala

Escala de

General

Intermedia

Detalle

Nota: 1: No usado; 2: Uso limitado;3: Muy útil

Tabla 1 Tipos de metodologías para zonificación de amenazas – (PREDECAN, 2008).

En cada uno de estos grupos, existe un número muy amplio de metodologías que son modificadas y adaptadas en las regiones y países de acuerdo a las características propias del territorio y la práctica cotidiana de actividades relacionadas con las ciencias de la tierra. En relación con los métodos de evaluación de vulnerabilidad y riesgo la oferta de metodologías es mucho más restringida por la naturaleza del fenómeno (PREDECAN, 2008).

Al respecto, y según PREDECAN (2008), se puede mencionar los siguientes métodos:



Métodos Cuantitativos: Comprenden métodos probabilísticos y determinísticos

que son aplicables a la escala de detalle. 

Métodos semi-cuantitativos: Son métodos que combinan la caracterización

cuantitativa de algunas variables con la cualificación de la vulnerabilidad o el riesgo. Estos métodos son de frecuente utilización en escala intermedia y de detalle. 

Métodos cualitativos: Son de frecuente utilización para la cualificación de la

vulnerabilidad no física, es decir, la vulnerabilidad social, institucional, ambiental, entre otras Para el análisis de la amenaza volcánica incluye la realización de actividades relacionadas con: Geología y Geomorfología, que especifique la morfología y tipología de las formaciones, su origen y espesores. 

Tectónica y Neotectónica:

Identifican la presencia de fallas geológicas

identificando las activas y su potencial de activación. 

Modelos eruptivos potenciales: A través de modelaciones numéricas permiten

proponer posibles escenarios de erupciones futuras de acuerdo a las características específicas del volcán y su geomorfología. 

Vigilancia volcánica: Permite hacer seguimiento constante de las condiciones del

volcán y así mismos mejorar la caracterización de los sismos volcánicos, condiciones del estado del volcán y si fuese necesario dar inicio a los protocolos de emergencia.

2.6.2 Modelos de evaluación de caída de cenizas Bursik (2001) presenta un modelo para la predicción de la dinámica de la columna de humo basados en un modelo convectivo cuyas ecuaciones (ver Ecuaciones 2, 3 y 4) se derivan de la conservación de masa, conservación de momento y conservación energía, respectivamente, aproximando la columna a un cilindro de radio promedio.

(Ecuación 2)

(Ecuación 3)

(Ecuación 4)

Donde d es la distribución, z la aceleración de la gravedad, r el radio de la columna de humo, ρ es la densidad de la masa compuesta de aire, partículas y gases, u es la velocidad de gases entrantes al sistema, T es la temperatura, y ca y cp son los calores específicos de los gases y los piroclastos.

2.6.3 Modelo de advección-difusión El modelo de advección-difusión impacta al cambio de la concentración de las especies químicas a través del tiempo, transporte convectivo y dispersión turbulenta. Plantea la solución a la ecuación de difusión de partículas, estimando la acumulación de partículas en el suelo, por medio de la solución de ecuaciones de transporte y sedimentación (Padilla, 2006). Entre este modelo se pueden mencionar los siguientes reportados en la literatura:



HAZMAP: Desarrollado por Macedonio (2005), en el modelo de HAZMAP se hacen dos aproximaciones fuertes como son: Suponer un campo de viento constante horizontal y despreciar el efecto de la advección-difusión en el sentido vertical. Además, el modelo considera una distribución hidrostática de presiones en la cámara magmática, flujo homogéneo a lo largo del conducto y condiciones isotérmicas en todo el sistema. La distribución de masa y presiones en la cámara magmática está dada por las ecuaciones 5 y 6:

(Ecuación 5)

(Ecuación 6)

Donde p es la presión de la cámara, ρ es la densidad del magma que depende de la presión, M es la masa, A es la sección transversal de la cámara a una profundidad z, y g el valor de aceleración de la gravedad. Las ecuaciones que caracterizan el flujo en el conducto magmático están dadas por la ecuación 7:

(Ecuación 7)

Donde y es la coordenada a lo largo del conducto, v la velocidad de flujo, S la sección transversal del conducto que depende la posición, Fw la caída de presión por fricción con las paredes, p es la presión de la cámara y d la densidad del magma. A continuación, se muestran otros modelos que a diferencia de los anteriores muestran la distribución de la caída de ceniza.

2.6.4 Modelo de distribución de caída de cenizas: El modelo de distribución de cenizas volcánicas es un modelo de advección difusión, en el cual las partículas son difundidas por la turbulencia atmosférica y la advección horizontal del viento, y son depositadas luego por la acción de la gravedad (Folch y Felpeto, 2005).

(Ecuación 8)

En donde C es la concentración de partículas, kx. ky y kz, son las componentes del tensor de difusividad, Vx, Vy y Vz definen el campo de velocidades del sistema, v es la velocidad límite de caída de partículas, y S es la función que describe la entrada de partículas a la columna.

2.6.5 Zonificación Para representar la zonificación de los grados de amenaza volcánica (alto, medio o bajo), se deben tener en cuenta solo erupciones que pueden ser consideradas normales, así como una compilación real de todos los datos disponibles de los cuales se realiza una selección de los más esenciales. Los mapas de zonificación de las amenazas son la respuesta dada a la pregunta de la distribución espacial de un posible desastre. Además, el desastre, para ser definido en el espacio, también debe ser definido en tiempo, para lo cual se requiere la vigilancia. Tanto la vigilancia como el establecimiento de la amenaza, predicen dónde y cuándo puede suceder una erupción volcánica (Gómez-Fernández, 2000).



Zonificación por caída de piroclastos

La utilidad de estos mapas consiste en determinar la manera como las erupciones pueden afectar la gente, las estructuras, la maquinaria, los cultivos. Las variables más importantes que controlan amenazas potenciales por piroclastos de caída, incluyen la acumulación de material a varias distancias del volcán y la dirección o direcciones del viento que determinan la distribución de los productos (INGEOMINAS, 1995). Datos sobre

distancia y espesor pueden ser obtenidos a partir de depósitos

formados por erupciones pasadas (mapas de isópacas), y por los datos de vientos que pueden ser analizados si hay los registros de promedios anuales o mensuales (INGEOMINAS, 1995).



Zonificación por Flujos de lodo

Los mapas de zonificación por flujos de lodo se basan en eventos prehistóricos e históricos del volcán, teniendo en cuenta las diferentes maneras como ellos se pueden originar: Presencia de nieve y hielo, lagos cratéricos y formación de flujos de lodo secundarios a partir de flujos piroclásticos o material suelto en las laderas del volcán y posible desencadenamiento de lluvias torrenciales (INGEOMINAS, 1995).



Zonificación por flujos de lava

Se toma en cuenta para la zonificación de la amenaza, la composición de las lavas, su historia geológica así como su distribución (INGEOMINAS, 1995).

2.6.6 Productos Volcánicos



Los productos volcánicos primarios son los asociados directamente a la erupción volcánica y demás procesos implicados, estos son los llamados piroclastos que pueden ser: Ceniza, bloques, bombas, escorias y pómez o pumita, también existen

diversos tipos de flujos como: Flujos de Lava, flujos de lodo, lahares (flujos de Lodo y escombros) y nubes ardientes o flujos piroclásticos. 

Los Productos volcánicos secundarios son aquellos que se generan paralelamente o después de una erupción, cuando los lapilli, la ceniza y los bloques que se han depositado son reactivados posteriormente por factores externos al volcán, como lluvia o deslizamientos (Marti,1989).

2.7 Cálculo de rutas óptimas

2.7.1 Tiempo de evacuación El tiempo de evacuación es el tiempo necesario para retirarse completamente de un área determinada y depende del tiempo de movilización y del tiempo de viaje, que corresponden a funciones muy complejas dependientes de múltiples parámetros. Aunque para cada individuo el tiempo de evacuación correspondería a la suma de su tiempo de movilización más su tiempo de viaje, el método empleado no permite este cálculo individualizado por lo que se debe utilizar tiempos globales. El tiempo medio que invierte la población en evacuar corresponde al tiempo medio de evacuación, definido como:

(Ecuación 9)

Donde t es el tiempo medio de evacuación, evac(t) es el número de evacuados correspondientes al tiempo t y evac(t-dt) el número de evacuados en el instante anterior (Ver ecuación 9). Para establecer el tiempo mínimo de evacuación para un área, debe realizarse una simulación en la que se asignen valores altos de capacidad para todas las vías de comunicación (Padilla, 2006).

2.7.2 Redes Una red es un sistema de elementos interconectados por segmentos lineales continuos. Básicamente estos son elementos comunes a todas las redes. Además, cada arco tiene características adicionales como es la dirección o sentido de circulación, el valor de impedancia (resistencia al movimiento o circulación, conocida también como fricción). Este valor puede ser calculado como distancia, tiempo de circulación, número de individuos que pueden circular en un tiempo determinado, costos (económicos, ambientales, etc.) entre otras (Padilla, 2006). En la Figura 4, se puede apreciar cómo, mediante la conexión entre puntos de origen (nodos), el sistema puede crear un sistema de red.

Figura.4 Generación de Redes - Fuente Bosque y Moreno 2004.

2.7.3 Métodos para la Planificación de rutas de evacuación Según la teoría Graph, hay un número limitado (k) de caminos independientes (llamados caminos disjuntos) entre un par de nodos en una red; sin embargo, es posible que existan varios conjuntos (k) de elementos en la misma red (Padilla, 2006). Este método, mediante la utilización de la ecuación 10, permite identificar el mejor conjunto de rutas independientes (caminos inconexas sin puntos de intersección) de la zona afectada (origen) a cada punto de destino (refugios predefinidos), teniendo en cuenta tanto el tiempo de viaje y la capacidad de

la red de transporte como parámetros para el análisis, el método determina un conjunto de rutas con el objetivo de maximizar la suma de la proporción de cada camino (Padilla, 2006).

(Ecuación 10)

Además, las rutas a diferentes puntos de destinos (refugios) no pueden tener puntos de intersección, así que su uso minimiza el problema de los accidentes y permite un flujo de tráfico continuo. Por lo tanto, el método de planificación de rutas de evacuación se aplica iterativamente, lo que permite la eliminación de los puntos de intersección entre las diferentes rutas (Padilla, 2006).

2.7.4 Algoritmo para la planificación de rutas de evacuación El algoritmo para la planificación de rutas de evaluación es un algoritmo heurístico. La idea básica implicada es utilizar iterativamente un algoritmo para encontrar el camino desde el área de desastre (origen) a cada refugio (destino), con el tiempo de viaje más pequeño, asociando a cada trayectoria de un índice C / T (capacidad / hora) que facilitará evaluar cada ruta comparativamente con otro (Campos, Bandeira y Bandeira, 2012).

Con la utilización de siguientes modelos se puede realizar una planificación de rutas de evacuación.



Modelos macroscópicos

Los modelos macroscópicos se enfocan en captar las relaciones globales del flujo de tráfico, tales como velocidad media de los vehículos, tiempo medio de viaje, flujo vehicular, y densidad de tráfico, entre otras. Por su naturaleza, son modelos continuos,

que hacen uso extensivo de ecuaciones diferenciales y no distinguen entre vehículos individuales (Kimms y Maassen, 2012). 

Modelos microscópicos

El enfoque microscópico considera el movimiento individual de cada vehículo y las interacciones entre ellos. En adición a la geometría, algunas consideraciones especiales del comportamiento de los conductores pueden ser tenidas en cuenta en la relación flujo -densidad vehicular (Kimms y Maassen, 2012). 

Modelos mesoscópicos

Presentan una aproximación intermedia entre los microscópicos y los macroscópicos, describen la evolución de la velocidad media de forma macroscópica, pero también se consideran vehículos individuales que se desplazan por la red de acuerdo con la velocidad media. Consideran principalmente el comportamiento de los conductores a lo largo del tiempo y espacio, basados en distribuciones de probabilidad (Kimms y Maassen, 2012). 

Algoritmos utilizando Redes Ad Hoc

La simulación de algoritmos para regular el flujo vehicular y la comunicación entre vehículos móviles autónomos utilizando redes Ad Hoc permite regular el flujo vehicular mediante la comunicación eficiente en redes vehiculares, dentro de un mismo escenario (Cano y Manzonini, 2008). 

Modelo de velocidad

Este modelo a falta de mayor información utiliza una aproximación lineal en tres tramos, cuyas pendientes y puntos de corte pueden elegirse independientemente. El primer tramo corresponde a la zona de alta velocidad; con densidades de tráfico bajas, en el segundo tramo la velocidad disminuye rápidamente con el incremento de tráfico; el tercer tramo corresponde a la vía saturada, donde la velocidad cae hasta valores próximos a cero (MTC, 2005).

METODOLOGÍA

3.1 Definición del área de estudio

3.1.1 Ubicación Mejía se halla ubicado en el sector Sur-oriente de la Provincia de Pichincha en Ecuador. En la figura 5 se muestra la ubicación del cantón.

3.1.2 Límites 

Norte: Cantón Rumiñahui, DMQ y Santo Domingo



Sur: Provincia de Cotopaxi



Este: Provincia de Napo



Oeste: Provincia de Cotopaxi y Cantón Santo Domingo

Figura.5 Cantón Mejía – Mapa elaborado en base a los datos de INEC, 2010a.

3.1.3 División política del Cantón 

Cabecera cantonal: Machachi



Parroquias Rurales: Alóag, Aloasí, Manuel Cornejo Astorga (Tandapi), Cutuglagua, El Chaupi, Tambillo, Uyumbicho.

3.1.4 Aspectos físico naturales

Físicamente el cantón define tres zonas plenamente identificadas: El Valle, conformado por una franja encerrada por los volcanes IIlinizas, Rumiñahui, Pasochoa y el cerro Corazón, el cual corre en sentido sur - norte. Una segunda zona subtropical, ubicada al costado occidental de la cordillera y que es el camino de entrada para la región Costa, con una longitud aproximada de 30 Km, y demarcada por los límites administrativos del cantón (PDOT MEJIA, 2015). La tercera y última zona fría y rica en suelos fértiles y productivos, los páramos que van por encima de los tres mil metros de altura y que constituye la fuente de riqueza del cantón Mejía, por su gran extensión, su configuración geográfica rodeada de volcanes, cerros y nevados, y finalmente la fertilidad que ha permitido un desarrollo sostenido de la agricultura y la ganadería (PDOT MEJIA, 2015).

3.2 Descripción de la metodología de zonificación

En la presente investigación, se utilizó el método heurístico para la obtención de la capa de zonificación de amenazas, ya que este es de tipo explícito; es decir que los factores de análisis se combinan mediante el uso de puntajes ponderados que se asignan a cada uno y la suma de ellos definiendo zonas de diferente nivel de susceptibilidad a amenaza. Dicho método posee una gran ventaja a diferencia de otros métodos como por ejemplo el probabilístico ya que puede hacer el análisis sin inventario de eventos, además de ser rápido y de bajo costo permitiendo un reconocimiento de primer orden. Para el caso de los flujos de lodo y escombros secundarios, se realiza un modelo del comportamiento de estos fenómenos a partir de datos y cálculos que han tomado en cuenta las condiciones físicas y de depositación de los materiales involucrados. A continuación, se detalla todos los insumos utilizados para el presente trabajo: DATOS: Se obtuvieron los siguientes datos de las diferentes fuentes:



IGPN, Instituto Geofísico de la Politécnica Nacional: Información cartográfica escala 1:50000 (Año 2015), shp. Amenazas Volcánicas capa caída de ceniza y Flujos Volcánicos.



SIGTIERRAS: shape de Vías Cantón Mejía; escala 1:5000 (Año 2006)



Ministerio de Educación y Cultura: shape Centros Educativos del Cantón Mejía; escala 1:25000 (Año 2006)



Ministerio de Turismo: shape Sitios culturales y religiosos del Cantón Mejía; escala 1:25000 (Año 2006)



Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC): Habitantes por parroquia Censo 2010; escala 1:25000 (Año 2006)

3.2.1 Flujograma En la figura 6 se muestra el proceso para el desarrollo de la metodología de zonificación. En donde, de acuerdo a la cartografía existente en el IGPN, la cual tiene como base las capas digitalizadas de caída de ceniza y Flujos Volcánicos, se las agrega en la tabla de cada capa un nuevo campo, el mismo que se obtiene de la tabla 3 de cuantificación a continuación descrita. Una vez que se cuenta con dicha información se procede a realizar el cruce espacial entre capas: Flujos Volcánicos y caída de ceniza utilizando las herramientas Unión de ArGis. El cruzamiento de la información alfanumérica se realiza con la ayuda de la herramienta de Query Builder y Map Calculator.

Para representar la interacción de las diferentes variables seleccionadas (Caída de ceniza, Flujos volcánicos), se usó la siguiente ecuación (Ver ecuación 11):

Sv = capa de Caída de Ceniza + capa Flujos Volcánicos

(Ecuación 11)

En donde Sv es la susceptibilidad. Las capas de cada variable se obtienen a partir de la clasificación de las capas de cada amenaza. El modelo que se obtiene a partir de este algoritmo es reclasificado en rangos de importancia, asignándole a cada rango una valoración desde nula o muy baja hasta muy alta susceptibilidad, para obtener el modelo final. El método usado para este modelamiento es de tipo heurístico. Para realizar el cruzamiento espacial entre las capas: Caída de ceniza y flujos volcánicos se realizó una unión, con la ayuda de la herramienta Unión de Arcgis y a partir de la ponderación obtenida de las dos tablas se obtiene la capa de susceptibilidad a amenazas volcánicas. A partir de la ponderación obtenida en las tablas anteriores se obtiene la cobertura de exposición a amenazas volcánicas. Con dicho proceso se define la exposición a amenazas volcánicas de un determinado lugar geográfico, a este mapa se lo superpone sobre el mapa cantonal de Mejía y se obtiene el mapa de exposición a amenazas volcánicas de dicho cantón.

Para la generación de la capa de zonificación a Amenazas Volcánicas, se recurrió a la siguiente metodología.

Figura.6 Metodología de zonificación.

Prosiguiendo con la explicación de la metodología, se presentan en forma ordenada las matrices y los cuadros de ponderación y cuantificación utilizados para obtener el mapa de Zonificación a Amenazas Volcánicas.

3.2.2 Ponderación y tablas de cuantificación

En lo que se refiere a la ponderación se estableció una tabla de cuantificación de variables de acuerdo al grado de exposición para obtener el mapa de susceptibilidad a amenazas como se muestra a continuación (Ver Tabla 2). Se denominó grado (valor asignado) al valor obtenido Indicador

Clase

Sin

Baja

Media

Alta

Tabla 2 Zonas y grados de la exposición a la amenazas volcánica.

A continuación se hace una descripción general de los grados de susceptibilidad a amenazas volcánicas presentes en el mapa final:



Zonas con susceptibilidad Alta Zonas con probabilidad alta de recibir: Flujos de lodo, flujos piroclásticos, flujos de lava y lahares, así como la mayor probabilidad de: caída de ceniza en alto o bajo grado (INGEOMINAS, 1995).



Zonas con susceptibilidad Media Zonas que tienen una probabilidad alta y baja de recibir tanto: Flujos de lodo, flujos piroclásticos, flujos de lava y lahares, así como pueden o no recibir caída de ceniza (INGEOMINAS, 1995).



Zonas con susceptibilidad Baja Zonas que tienen una probabilidad baja de recibir flujos de lodo, y/o caída de ceniza (INGEOMINAS, 1995).

Zonas sin susceptibilidad Zonas que no tienen ningún tipo de probabilidad a recibir cualquiera de los fenómenos mencionados anteriormente (INGEOMINAS, 1995).

3.2.3 Tablas de Cuantificación Para obtener la tabla de reclasificación de exposición a la amenaza volcánica por flujos, se utilizó la siguiente matriz que permite determinar la ponderación. La cuarta columna se le agrega a la capa de flujos volcánicos y caída de ceniza digitalizada fuente IGPN, en la tabla como un nuevo campo, para facilitar el cruzamiento (Ver Tablas 3 y 4). TIPO

FLUJOS



MATERIAL

GRADO

PONDERACIÓN

FLUJOS PIROCLÁSTICOS, DOMOS Y LAHARES

Alto

FLUJOS PIROCLÁSTICOS, LAVAS Y/O LAHARES

Alto

Bajo

FLUJOS PIROCLÁSTICOS Y LAHARES

Alto

FLUJOS PIROCLÁSTICOS Y LAVA

Alto

Bajo

Medio

Bajo

Alto

Bajo

Alto

FLUJOS PIROCLÁSTICOS

LAHARES, FLUJOS DE LODO

LAHARES

Bajo

Alto

Bajo

no aplica

FLUJOS DE LODO

Sin Amenaza por flujos

AMENAZAS VOLCÁNICAS

Tabla 3 Reclasificación de exposición a la amenaza volcánica por flujos

CLASE

DESCRIPCIÓN

GRADO DE AMENAZA

Clase (0) Sin exposición a amenazas volcánicas

Sin exposición

Clase (1

Baja exposición

exposición baja a amenazas volcánicas

Clase (2) exposición media a amenazas volcánicas Clase (3) exposición alta a amenazas volcánicas

Media exposición Alta exposición

Tabla 4 Tabla de cuantificación de variables de acuerdo al grado de exposición.

3.3 Definición de zonas de protección y áreas a reasentar

Para definir las zonas de protección y áreas a reasentar en donde se ubicará a las personas en caso de una posible erupción volcánica se procedió a realizar lo siguiente: Con los resultados obtenidos del mapa de zonificación a amenazas volcánicas, se procede a determinar el número de habitantes (Ver Tabla 5) , tomando como referencia los datos del INEC, los mismos que serían los posibles evacuados en caso de una erupción volcánica; para lo cual se consideró el número total de habitantes por parroquia y en base a la superficie afectada con tipo de amenaza alta proceder a realizar una estimación de la cantidad de personas afectadas de acuerdo al porcentaje de cada parroquia (Ver Tabla 6), utilizando la siguiente fórmula:

Área Afectada/Área Total*Población

PARROQUIA

No. DE HABITANTES

Alóag

9.237

Aloasí

9.686

Cutuglagua

16.746

El Chaupi

1.456

Uyumbicho

4.607

Manuel Cornejo Astorgas

3.661

Tambillo

8.319

Machachi

16.515

Tabla 5 Número de habitantes por parroquia - FUENTE: INEC 2010b.

Con la información procesada se obtiene los siguientes resultados: PARROQUIA

No. Total de Habitantes

Superficie afectada (ha)

No. De Habitantes

(Amenaza Alta)

Afectados

Alóag

9.237

10.677

2.635

Cutuglagua

16.746

2704.64

6.835

Uyumbicho

4.607

962.51

2.099

Manuel Cornejo

3.661

8283.56

613

Tambillo

8.319

3861,86

2.424

Machachi

16.515

17020.39

3.038

Astorgas

Tabla 6 Número de habitantes potencialmente afectados por Parroquia

Para determinar los refugios y albergues temporales mismos que proporcionarán techo, alimentación y abrigo en caso de una posible erupción volcánica, se tomó en cuenta las siguientes consideraciones dadas por la SGR (2011).



Deben estar alejados de las zonas de amenaza.



Deben tener un grado de exposición bajo.



Debe situarse en lugares accesibles con vías de comunicación a centros de acopio, puertos, aeropuertos, etc.



Debe contar con un sistema de comunicación



Debe contar con agua potable suficiente.



Debe contar con servicios sanitarios.



Debe contar con suficiente capacidad para albergar un número significativo de personas.



Las instalaciones deben estar próximas a las áreas de evacuación o contar con rutas accesibles bajo condiciones de desastre.

Con dichas consideraciones y en función del número de habitantes que se encuentran dentro del área de amenaza, los mismos que se determinaron de acuerdo a la superficie que se encuentra dentro del área de amenaza alta (Ver Tabla 6), se procedió a determinar los refugios y albergues temporales utilizando los datos del Ministerio de Educación y Cultura así como el del Ministerio de Turismo, esto con el fin de definir los lugares que cumplen con las especificaciones antes mencionadas y podrían ser los candidatos para albergar y brindar protección a las personas afectadas.

3.4 Generación de Rutas de Evacuación.

El análisis de la ruta más corta se utiliza para planificar rutas rápidas y seguras para llegar hacia los refugios establecidos. En esta investigación con la ayuda de los SIG es posible determinar dichas rutas. El aspecto considerado en este análisis es la distancia entre los puntos de encuentro hacia las zonas de destino (refugios). La herramienta Network Analyst de Arcgis permite resolver los problemas de red más comunes, tales como encontrar la ruta de menor costo a través de una ciudad, encontrar el vehículo o instalación de emergencia más cercana a un evento o accidente o también a identificar el área de servicio más cercana a un punto ubicado al interior de la ciudad. Por lo tanto es la herramienta usada en esta investigación para poder determinar las rutas más cortas entre estos dos puntos (Ver Figura 7).

Figura.7 Funcionalidades de la Red - Ortiz, 2007b.

Para la determinación de las rutas óptimas de evacuación se utilizará la herramienta Network dataset, la misma que permite modelar redes de transporte, enlazando atributos de distancia y tiempo (Ver Figura 8).

Para la creación de la Red Vial se procedió a seguir con los siguientes pasos:

3.4.1 Flujograma para la creaciรณn de network dataset

Figura.8 Flujograma de creaciรณn del Network Dataset Ortiz, 2007a.

La figura 9 presenta la red de transporte generada.

Figura.9 Creación de New Network Dataset

Posterior a esto se procede a crear la ruta para lo cual se utiliza la herramienta: New Route del Network Analyst. Dicha ruta iniciará desde los puntos de encuentro localizados en cada parroquia hacia los refugios y albergues establecidos, una vez generada se abre la tabla de atributos del shape vías y se selecciona los refugios y albergues establecidos con la ayuda de la opción Stops y Load Locations.

Posterior se procede a crear la ruta con la herramienta Solve, para determinar tiempos se utilizó la herramienta Windows directions estableciendo de esta manera las rutas óptimas en caso de una posible erupción volcánica.

3.4.2 Identificación de Sitios (Puntos de Encuentro) En caso de que las personas tengan que evacuar por una posible erupción volcánica, en cada parroquia se determinó un punto de encuentro, el mismo que es una zona determinada con anterioridad para la concentración de las personas que van a ser trasladadas hacia el refugio establecido. Para la realización de los mapas se le asignó un número a cada sitio en orden secuencial en cada parroquia, esto dependiendo de la distancia que se encuentre desde el punto de encuentro hasta cada refugio o albergue temporal (Ver Tabla 7).

SITIOS

TIPO

Puntos de encuentro

Establecimiento Educativo

Refugio

Establecimiento Educativo

Refugio

Casa Comunal

Albergue Temporal

Coliseo

Albergue Temporal

Estadio

Albergue Temporal

Iglesia

Refugio

Iglesia

Refugio

Iglesia

Refugio

Iglesia

Refugio

Iglesia (Manuel Cornejo)

Refugio

Establecimiento Educativo

Refugio

(Manuel Cornejo) Tabla 7 Identificación de Sitios.

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 RESULTADOS

4.1.1 Descripción de las clases de amenazas potenciales En la figura 10 se muestra el mapa de exposición a amenazas volcánicas, obtenido a partir del proceso metodológico descrito en el capítulo 3.2. En el Cantón Mejía, provincia de Pichincha, de acuerdo al mapa de exposición a amenazas volcánicas, se puede diferenciar tres zonas de acuerdo a los diferentes grados de exposición: Para cada uno de estos, la Tabla 8 presenta la superficie y porcentaje del cantón asociado.

Volcán

Superficie

Porcentaje

(ha)

(%)

Baja

107089

Media

6827

Alta

48479

162395

100

Exposición

Cotopaxi y Ninahuilca Cotopaxi y Ninahuilca Cotopaxi y Ninahuilca TOTAL

Tabla 8 Cuadro de exposición a amenazas volcánicas.

Con base en los resultados obtenidos de la ponderación se obtiene el mapa de zonificación por amenaza volcánica y se establece que: Las zonas de amenaza baja son aquellas sin amenaza por flujos piroclásticos, lava y lahares y con probabilidad de caída de ceniza. Estas zonas se encuentran en la mayor parte de la superficie del cantón Mejía con un 66%, localizándose principalmente hacia la parte occidental del mismo, el color distintivo es el

verde, como se muestra en la Figura 10. Las parroquias afectadas son: Manuel Cornejo Astorga, Cutuglahua, Tambillo, Uyumbicho, Machachi, El Chaupi, Aloasí, Alóag.

Las zonas de amenaza media son aquellas con probabilidad de que se presenten flujos piroclásticos, lava, lahares, y caída de ceniza. En el caso del volcán Cotopaxi, donde los vientos soplan en general desde el este y sudeste hacia el noroeste, oeste y sudoeste, será el Valle Interandino. Dichas zonas representan el 4% de la superficie del cantón. Una lava que hubiere llenado el cráter del Cotopaxi y que empiece a derramarse por sus bordes, lo hará por las partes más bajas del mismo (IG, 2005). Es así que se puede prever que los flancos orientales y occidentales del Cotopaxi podrían ser afectados por estos fenómenos, mientras que su ocurrencia hacia los flancos norte o sur es mucho menos probable, a no ser que sucedan a través de fracturas y no desde el cráter. El color representativo de la zona es el amarillo y las parroquias afectadas son: Uyumbicho y Machachi.

Las zonas de amenaza alta representan el 30% de su territorio por ubicarse el volcán Cotopaxi al límite del cantón Mejía y la reactivación de éste podría producir un impacto socioeconómico de gran magnitud que se vería afectado por flujos de lodos y escombros (lahares). Los lahares comprenden una mezcla de materiales volcánicos (rocas, ceniza, pómez, escoria) y agua en proporciones variables, la cual una vez combinada, viaja rápidamente pendiente abajo siguiendo el curso de las quebradas.

Figura.10 Mapa de zonificación por Amenazas Volcánicas del cantón Mejía.

A partir del mapa de exposición a amenazas volcánicas obtenido, se puede determinar el grado de amenaza al que está expuesta cada parroquia (Ver Tabla 9).

PARROQUIA

TIPO DE AMENAZA

Alóag

Alta, Baja

Aloasí

Baja

Cutuglagua

Alta, Baja

El Chaupi

Baja

Uyumbicho

Alta, Baja

Manuel Cornejo Astorgas

Alta, Baja

Tambillo

Alta, Baja

Machachi

Alta, Media, Baja Tabla 9 Parroquias y su grado de amenaza

4.1.2 Zonas de protección y áreas a reasentar La población se estimó dependiendo del porcentaje afectado con amenaza alta quedando de la siguiente manera (Ver Tabla 10):

PARROQUIA

No. DE HABITANTES

Alóag

2,635

Cutuglagua

6,835

Uyumbicho

2,099

Manuel Cornejo Astorgas

613

Tambillo

2,424

Machachi

3,038

Tabla 10 Número de habitantes potencialmente afectados por Parroquia

Para albergar dicha poblaci贸n en caso de una erupci贸n se procedi贸 a escoger los siguientes sitios como refugios y albergues temporales: (Ver Tabla 11).

TIPO

NOMBRE

TIPO

Iglesia

No.1

Refugio

Iglesia

No.2

Refugio

Iglesia

No.3

Refugio

Iglesia

No.4

Refugio

Iglesia

No.5

Refugio

Estadio

El Chan

Albergue Temporal

Establecimiento educativo

MARCO UBALDO VALLEJO PADILLA COLEGIO NACIONAL MACHACHI DR ARTURO GANGOTENA

Refugio

Coliseo

Machachi

Albergue Temporal

Casa Comunal

Machachi

Albergue Temporal

Establecimiento educativo Establecimiento educativo

Refugio

ASIGNADA (PARROQUIA) (Todas menos Manuel Cornejo) (Todas menos Manuel Cornejo) (Todas menos Manuel Cornejo) (Todas menos Manuel Cornejo) Manuel Cornejo (Todas menos Manuel Cornejo) Manuel Cornejo

CUMPLE CON CONSIDERACIONES SI

CAPACIDAD (persona) 1108

986

1700

2100

1100

5000

680

(Todas menos Manuel Cornejo) (Todas menos Manuel Cornejo) (Todas menos Manuel Cornejo) (Todas menos Manuel Cornejo)

1800

800

2200

300

Tabla 11 Zonas de protecci贸n por Parroquias

Con la tabla 11 se procede a generar el shape de lugares que sirviรณ para la construcciรณn de la red. Para determinar el lugar en donde se van a concentrar las personas para trasladarse hacia los diferentes refugios y albergues, se establecieron puntos de encuentro, los mismos que se localizan en los parques de cada parroquia afectada.

Figura.11 Mapa de zonificación por amenaza y parroquias a reasentar del cantón Mejía.

4.1.3 Identificación de rutas de evacuación A continuación, en las figuras 12 a 16, se muestra para cada parroquia el mapa de rutas óptimas, en donde se identifica cuáles son las vías más adecuadas para trasladarse desde el punto de encuentro con amenaza alta hacia los diferentes refugios y albergues temporales así como los tiempos y distancias correspondientes de punto a punto.

Figura.12 Mapa de rutas รณptimas de evacuaciรณn parroquia Alรณag

Figura.13 Mapa de rutas รณptimas de evacuaciรณn parroquia Cutuglagua.

Figura.14 Mapa de rutas รณptimas de evacuaciรณn parroquia Manuel Astorga

Figura.15 Mapa de rutas รณptimas de evacuaciรณn parroquia Uyumbicho.

Figura.16 Mapa de rutas รณptimas de evacuaciรณn parroquia Tambillo.

A continuación se muestra el mapa de rutas óptimas de evacuación del cantón Mejía (Ver Figura 17).

Figura.17 Mapa de rutas óptimas de evacuación cantón Mejía.

4.2 DISCUSION

En el presente trabajo se presenta una metodología de diseño de rutas óptimas para la planificación de evacuación de emergencia ya que pretende ser un apoyo a la gestión de los planes de evacuación que se den en la zona en cuestión. Tal combinación del modelo de optimización de análisis y simulación técnica, permitirá que los tomadores de decisiones puedan hacer frente con eficacia a una posible erupción volcánica. Para esto los SIG juegan un papel muy importante ya que son una gran herramienta de apoyo; por ejemplo, en el caso particular de la investigación se ha podido identificar las zonas con una alta media y baja amenaza volcánica, estableciendo el alcance de las zonas que podrían ser afectadas en caso de una erupción volcánica. En lo que respecta a la valoración de estos “fenómenos” o factores, se ha aplicado un proceso de análisis espacial con ponderación, en el cual son manipuladas las capas de las variables utilizadas en donde el material volcánico emitido por un volcán, se asocia a dos parámetros como son: El tipo de erupción y la naturaleza de la actividad efusiva, los que determinan la formación de diversos productos volcánicos. Estos se pueden agrupar según su origen en productos volcánicos primarios y productos volcánicos secundarios. A estas se adhiere un campo que muestra la ponderación asignada a este factor, según su influencia para que sea más susceptible al fenómeno de volcanismo. La metodología utilizada resultó ser eficiente ya que puede hacer el análisis sin inventario de eventos, además de ser rápido y de bajo costo permite un reconocimiento de primer orden.

En el caso de Cotopaxi, la fuente de agua más importante es la fusión de nieve por acción de materiales incandescentes (flujos piroclásticos o flujos de lava). La caída de piroclástos y ceniza se constituye, después de los lahares en el segundo fenómeno en gravedad debido a que en todas las erupciones del Cotopaxi han caído piroclástos y ceniza en los alrededores

del volcán (IG, 2005), solamente en el caso de una erupción muy grande, los flujos piroclásticos podrían alcanzar las zonas pobladas de la base del flanco occidental del cono. Sin embargo, es muy importante informar a la población que en cualquier mapa de zonificación por amenaza volcánica, los límites de las diferentes zonas de amenazas son solamente aproximativos y de ninguna manera constituyen límites absolutos por tal motivo es indispensable contar con las rutas más adecuadas para poder evacuar hacia los posibles refugios establecidos. Esto se debe a que los fenómenos volcánicos pueden variar enormemente en su magnitud, su volumen, su alcance vertical y por lo tanto en su extensión lateral y longitudinal. Por ejemplo, la trayectoria de un flujo de lodo (lahar) puede sufrir cambios al ser desviado por árboles, muros, puentes, edificios y otras obras que obstruyan su paso o generen represas temporales. Este tipo de eventos naturales conllevan a la necesidad de prever la mitigación de los daños que podrían causar sobre la población e infraestructuras asentadas en el Cantón Mejía, región de gran desarrollo agrícola y turístico. La ocurrencia de un evento volcánico en esta región causaría gran afectación debido a que de acuerdo a la investigación realizada en este trabajo, aproximadamente el 25% de la población se encuentra asentada en zonas de amenaza, y si no se cuenta con las rutas adecuadas para trasladar en el menor tiempo a las personas desde los puntos de encuentro hacia los refugios establecidos se desencadenaría una catástrofe. Toda la infraestructura vial facilita y da acceso a diferentes puntos del territorio, de manera que plantear un sistema o modelo de evacuación utilizando la infraestructura vial es de vital importancia para gestionar cualquier tipo de evento adverso relacionado con eventos de amenaza ya que al producirse cualquier evento eruptivo la utilización de medios de transporte como camiones y camionetas son de gran utilidad a fin de trasladar a las familias y sus pertenencias más importantes hacia los centros de refugios establecidos.

Con la ayuda de la herramienta de Network Analyst se estableció la mejor ruta entre dos puntos previamente definidos considerando que la mejor ruta debe ser la más rápida, la más corta. A pesar de esto, la ruta más apropiada será siempre por definición, la alternativa de menor impedimento en el desplazamiento.

Las rutas de evacuación obtenidas permiten que las personas posean una mayor capacidad de movimiento, lo cual implica un menor tiempo para llegar a los refugios y albergues disponibles. El SIG tiene la capacidad de generar tantas rutas como puntos de partida seleccionados dentro del área de estudio.

En lo que se refiere a las zonas de protección y áreas a reasentar se establecieron 5 zonas de protección denominadas punto de encuentro, las mismas que se encuentran ubicadas en cada parroquia donde la amenaza es alta, 8 refugios y 3 albergues temporales, mismos que contarán con servicios asistenciales necesarios para dar apoyo y protección a la población evacuada en caso de producirse una erupción volcánica.

Con la ayuda de la herramienta de Network Analyst se pudo determinar las rutas óptimas para llegar a cada uno de los refugios y albergues temporales establecidos, los mismos que partieron desde el punto de encuentro que se localizaba en cada parroquia dando los siguientes resultados (Ver Tabla 12).

PARROQUIA

TIEMPO

DISTANCIA

Alóag

Tiempo estimado 35 minutos

34,4 Km

Uyumbicho

Tiempo estimado 45 minutos

55,8 Km

Manuel Cornejo Astorga

Tiempo estimado 17 minutos

10,3 Km

Tambillo

Tiempo estimado 34 minutos

46,0 Km

Cutuglagua

Tiempo estimado 55 minutos

57,9 Km

Tabla 12 Rutas óptimas

Este resultado se produce gracias a la interacción de la extensión Network Analyst y la información que posee el mapa de vías (velocidad promedio y distancia) para calcular y encontrar la ruta óptima.

El tiempo también es una variable importante en este proyecto el cual es calculado de la misma manera que la ruta, todo se relaciona entre sí para formar un conjunto de datos y brindar información completa y lo más precisa posible. Se puede concluir que la herramienta de Arcgis utilizada en el presente trabajo para generar rutas de evacuación, es factible debido a que dicha herramienta se ajusta a las condiciones presentes, sólo se debe contar con la información base para generar las rutas de evacuación.

El principal objetivo del análisis de redes es el de optimizar el uso de recursos, en este caso, a través de la determinación de la ruta más corta o la ruta más óptima en base al tiempo de evacuación, el mismo que determinará la cantidad de personas que pueden salvarse ante la eventual ocurrencia de una erupción volcánica.

El análisis de redes es hoy en día una herramienta de vital importancia en lo que respecta a diseño, planificación, corrección y toma de decisiones en cuanto al desarrollo en el campo comunicacional de un distrito, ciudad, poblado, entre otros. Para el presente trabajo se realizó una red en toda la zona de influencia del cantón Mejía.

5. CONCLUSIONES Mediante la realización de este estudio se pudo determinar que la probabilidad de caída de ceniza en la zona de menor amenaza alrededor del volcán Cotopaxi afectará el 66% de la superficie del cantón Mejía, principalmente hacia la parte occidental del mismo. En el caso del volcán Cotopaxi, en donde los vientos soplan en general desde el este y sudeste hacia el noroeste, oeste y sudoeste, la zona más afectada seria el Valle Interandino. Por ubicarse el volcán Cotopaxi al límite del cantón Mejía, la reactivación de este podría producir un impacto socioeconómico de gran magnitud, ya que mediante este estudio se pudo llegar a la conclusión de que el 60% de su territorio tiene una exposición alta a amenazas volcánicas. Este estudio pretende ser un apoyo a la gestión de los planes de contingencia que se desarrollen en la zona. En este caso se pudo identificar las áreas con mayor y menor exposición, así como se determinaron las rutas óptimas de evacuación en caso de una erupción volcánica. Esto permite tomar decisiones informadas para el apoyo técnico orientado a preservar la vida y los bienes de los habitantes. Como se pudo observar, existen 8 refugios y 3 albergues temporales los mismos que fueron determinados tanto por su ubicación geográfica como por su capacidad para brindar techo, para las personas que se verían afectadas en caso de una posible erupción volcánica. La identificación de las rutas óptimas de evacuación con sus respectivos tiempos ayudará a conocer las vías más adecuadas con menores distancias que servirán para movilizarse a los diferentes refugios y albergues temporales. Mediante la aplicación del SIG se pudo zonificar las áreas expuestas a la amenaza volcánica. Con la ayuda de la herramienta de Network Analyst se pudo determinar las rutas más óptimas desde los puntos de encuentro hacia cada uno de los refugios y albergues establecidos dando los siguientes resultados: Alóag – Tiempo estimado 35 minutos – Distancia 34,4 Km, Uyumbicho – Tiempo estimado 45 minutos – Distancia 55,8 Km, Manuel Cornejo Astorga – Tiempo estimado 17 minutos – Distancia 10,3

Km, Tambillo – Tiempo estimado 34 minutos – Distancia 46,0 Km Cutuglagua – Tiempo estimado 55 minutos – Distancia 57,9 Km. Los organismos encargados de la seguridad del cantón Mejía deberían crear planes de contingencia para responder en caso de una erupción volcánica, que contemplen planes de evacuación. El GAD Municipal de Mejía, debería tomar como referencia el presente trabajo, con el fin de establecer planes de contingencia y evacuación y así evitar posibles pérdidas tanto humanas como materiales. Además, sería necesario verificar e inspeccionar los sitios destinados a refugios y albergues temporales, con el fin de confirmar la capacidad, prever las fuentes de suministros y los recursos necesarios, para estar preparados ante cualquier eventualidad. Las rutas de evacuación generadas en este estudio deberán ser validadas en campo e integradas al plan de contingencia que el GAD Municipal posee, con el fin de garantizar la permanencia y efectividad de las rutas. La validación y evaluación en campo de las rutas definidas es importante para asegurar que las mismas cumplan con el objetivo de movilizar a las personas a una zona segura en caso de una posible erupción volcánica. Para esto se deben hacer simulacros de evacuación con la comunidad y contar con información detallada tanto en las bases cartográficas y datos de población para acercarse lo más posible a la realidad.

REFERENCIAS Bosque, J. y Moreno, A. (2004). Sistemas de información geográfica y localización de instalaciones y equipamientos. RA-MA, España. Bursik, M. (2001). Effect of Wind on the Rise Height of Volcanic Plumes, Geophys. Accedido el 23 de Agosto del 2015 en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2001GL013393/pdf Bullard, A. (1979). Volcanes activos en el mundo, Ecuador. Accedido el 18 de Agosto del 2015 en: http://es.slideshare.net/monilopez/presentacin-volcanes-activos-del-ecuador-5544817 Bravo, R. (2006). Zonificación de Riesgos derivados de las inundaciones e incendios de la ciudad de Sangolquí. Accedido el 10 de Agosto del 2015 en: http://repositorio.espe.edu.ec:8080/bitstream/21000/1045/1/T-ESPE-025137.pdf Campos, V., Bandeira, R., y Bandeira, A. (2012). A Method for Evacuation Route Planning in Disaster Situations. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 54, 503-512. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.09.768 Cano, J. y Manzonini, P. (2008). Encaminamiento en las Redes Inalámbricas Accedido el 23 de Agosto del 2015 http://www.grc.upv.es/papers/docs/jucano_paper_nov%E1tica.pdf

Ad-Hoc. en:

Cardona, O. D., Yamín, L. E., Bernal, G. A., Ordaz, M. G., Reinoso, E., Barbat, A., y Carreño, L. (2009). Informe Técnico ERN-CAPRA-T1-2: Descripción General de Amenazas Naturales. Accedido el 18 de Julio del 2015 en: http://www.ecapra.org/sites/default/files/documents/ERN-CAPRA-T1-2%20 %20Descripci%C3%B3n%20General%20de%20Amenazas.pdf CONELEC-SIGAGRO, Consejo Nacional de Electricidad-Sistema de Información Agropecuaria (2008). Zonificación de áreas de riesgo de desastres naturales para la infraestructura Eléctrica del Ecuador. Accedido el 3 de Agosto de 2015 en http://www.conelec.gob.ec/archivos_articulo/MemoriaZonificacionRiesgosInfraestructuraEle ctrica.pdf Demoraes, F. y Dercole, R. (2001). Cartografía de las amenazas de origen natural por cantón del Ecuador. Informe Preliminar. COOPI, Oxfam, SIISE. Quito, Agosto del 2001. Accedido el 5

Julio del 2015 03/010065702.pdf

en:http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers16-

EMG, Energía Mundial de Gestión (2012). Identificación de la Infraestructura Energética Nacional y sus Características para Enfrentar Eventos Catastróficos y Análisis de la Infraestructura de la Zona Norte. Accedido el 3 de Agosto del 2015 en: http://dataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/Minerg/12__Identificaci%C3%B3n%20de%20 la%20Infraestructura%20Energ%C3%A9tica%20de%20la%20Zona%20Norte%20%20Junio%202012_EMG_584105-48-LE11.pdf ERN, Evaluación de Riesgos Naturales (2009). Evaluación de riesgos naturales. Accedido el 1 de Septiembre de 2015 en: http://www.ecapra.org/sites/default/files/documents/ERN-CAPRA-T1-7%20%20M%C3%B3dulos%20de%20Software.pdf Folch, A. y Felpeto, A. (2005). A coupled model for dispersal of tephra during sustained explosive eruptions. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 145(3–4), 337-349. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2005.01.010 GAD -Gobierno Autónomo Descentralizado- Municipal del Cantón Mejía. (2015). El cantón Mejía se prepara ante una eventual erupción del Cotopaxi. Edición No. 3. Accedido el 8 de Agosto del 2015 en: http://www.municipiodemejia.gob.ec/images/d/informativo/mejia_julio.pdf Gómez – Fernandez, F. (2000). Application of a GIS algorithm to delimit the areas protected against basic lava ¯ow invasion on Tenerife Island. Pisa, Italy. Accedido el 8 de Agosto del 2015 en: http://www.higp.hawaii.edu/~wright/nathaz58.pdf IG, Instituto Geofísico (2005). Los Peligros Volcánicos asociados con el Cotopaxi. Accedido el 3 de Octubre del 2015 en: http://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/39-los-peligros-volcanicosasociados-con-el-cotopaxi/file INEC, Instituto Nacional de Estadística y Censos (2010a). Shape División Política Administrativa del Ecuador. Accedido el 25 de Septiembre de 2015 en: http://www.ecuadorencifras.gob.ec/registro-de-descargas-cartograficas/division INEC, Instituto Nacional de Estadística y Censos (2010b). Número de habitantes por parroquia. Accedido el 15 de Mayo de 2015 http://www.ecuadorencifras.gob.ec/registro-dedescargas-cartograficas/habitantes

INETER-COSUDE, Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales - Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación (2005). Erupciones volcánicas - mapas de amenazas, Principales tipos de eventos volcánicos, sus manifestaciones dinámicas e impactos sobre el medio, Tipos de amenazas volcánicas y Evaluación de la amenaza volcánica. Accedido el 8 de Agosto del 2015 en: http://webserver2.ineter.gob.ni/proyectos/metalarn/volcanes.pdf INGEOMINAS, Instituto de Geología y Minería (1995). Presentación de la metodología utilizada para la elaboración de mapas de amenaza volcánica, Colombia. Accedido el 2 de Septiembre del 2015 en: http://aplicaciones1.ingeominas.gov.co/Bodega/i_raster/110/02/0000/18130/documento/p df/0101181301101000.pdf Kimms, A. y Maassen, C. (2012). A Fast Heuristic Approach for Large-Scale Cell-TransmissionBased Evacuation Route Planning. University of Duisburg–Essen, Duisburg, Germany. Accedido el 2 de Septiembre del 2015 en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/net.21457/abstract Larraz, I. (2011). La América Latina volcánica. Accedido el 2 de Marzo del 2014 en: http://www.voanoticias.com/content/la-america-latina-volcanica 123368103/100426.html Macedonio, G. (2005). Temporal evolution of flow conditions in sustained magmatic explosive eruptions, Journal of Volcanology and Geothermal Research, Volume 143, Issues 13, 1 May 2005, Pages 153-172. Marti, J. (1989). Materiales volcánicos y mecanismos eruptivos. Accedido el 1 de Marzo del 2015 en: http://www.redes-cepalcala.org/ciencias1/geologia/vulcanologia/productos_volcanicos.htm Maskrey, A. (1998). Navegando entre brumas. La aplicación de los sistemas de información geográfica al análisis de riesgo en América Latina. Accedido el 5 de Marzo del 2014 en: http://www.desenredando.org/public/libros/1998/neb/neb_cap02-LA_nov-09-2002.pdf MTC, Ministerio de Transportes y Comunicaciones (2005). Manual para diseño de camino de bajo volumen de tránsito, Lima, Perú. Accedido el 6 de Junio del 2015 en: http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/normas_legales/1_0_770.pdf Ortiz, G. (2007 a). El Análisis de Redes Network Analyst. Accedido el 20 de Febrero de 2015 en: http://foro.gabrielortiz.com/pop_printer_friendly.asp?TOPIC_ID=35666

Ortiz, G. (2007 b). Funcionalidades de la Red. Accedido el 20 de Febrero de 2015 en: http://foro.gabrielortiz.com/pop_printer_friendly.asp?TOPIC_ID=35666

Padilla, O. (2006). Cálculo, análisis y representación de tiempos de evacuación en el Valle de los Chillos frente a una eventual erupción del volcán Cotopaxi. Escuela Politécnica del Ejército, Ecuador. Accedido el 6 de Junio del 2015 en: http://latingeo.espe.edu.ec/wp-content/uploads/2012/08/CALCULO-ANALISIS-YREPRESENTACION-DE-TIEMPOS-DE-EVACUACION-FRENTE-A-UNA-EVENTUALERUPCI%C3%93N2.pdf Papathoma-Kohle, M., Kappes M., Keiler M. y Glade T. (2011). Physical vulnerability assessment for alpine hazard: state of the art and future needs. Natural Hazards 58. Accedido el 4 de Septiembre del 2015 en: http://www.springerlink.com/content/r84675l3k723 PDOT MEJÍA, Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial (2015).Caracterización de la parroquia Alóag: Accedido el 2 de Diciembre del 2015 en: http://app.sni.gob.ec/snilink/sni/PORTAL_SNI/data_sigad_plus/sigadplusdocumentofinal/1768098680001_PDOT%20F INAL%20ALOAG_30-10-2015_12-08-25.pdf PREDECAN, Prevención de Desastres en la Comunidad Andina (2008). Tipos de metodologías para zonificación de amenazas, Lima. Accedido el 6 de Septiembre del 2015 en: http://www.eird.org/plataforma-tematica-riesgo-urbano/recopilacion-de-articulos/olgalozano.pdf SGR, Secretaria Nacional de Gestión de Riesgos (2011). Normativa para aplicación de estándares de ayuda humanitaria. Accedido el 19 de Agosto de 2015 en: http://www.gestionderiesgos.gob.ec/wpcontent/uploads/downloads/2012/07/MANUAL_OI M.pdf SIGAGRO, Sistema de Información Agropecuaria (2011). Geopedología y Amenazas geológicas. Accedido el 2 de Febrero del 2014 en: http://app.sni.gob.ec/snilink/sni/PDOT/ZONA8/NIVEL_DEL_PDOT_CANTONAL/GUAYAS/GUA YAQUIL/MEMORIA_TECNICA/mt_amenaza_movimientos_en_masa.pdf. Wolf, T. (1904). Crónica de los fenómenos volcánicos y terremotos en el Ecuador, pp 12.