Inundaciones pluviales en zonas urbanas españolas: un modelo de estimación de daños basado en la experiencia pericial
Eduardo Martínez-Gomariz – Responsable de proyectos de resiliencia, Cetaqua, Centro Tecnológico del Agua (grupo SUEZ)
María Guerrero-Hidalga – Investigadora y gestora de proyectos de sostenibilidad ambiental, económica y social, Cetaqua, Centro Tecnológico del Agua (grupo SUEZ)
Edwar Forero-Ortiz – Investigador en resiliencia, Cetaqua, Centro Tecnológico del Agua (grupo SUEZ)
Salvador Castán – Perito de seguros, Agencia Pericial (AGPERICIAL)
Marc Velasco Droguet – Coordinador del proyecto europeo RESCCUE, Aquatec (grupo SUEZ)
Ángel Villanueva Blasco – Director de Cambio Climático y Resiliencia, Aquatec (grupo SUEZ)
Introducción
Las pérdidas económicas derivadas de inundaciones en zonas urbanas son cada vez más relevantes, en línea con los cambios socioeconómicos producidos, tales como el crecimiento de la población y la mayor densidad de infraestructuras en las ciudades de todo el mundo (UN, 2018). Las inundaciones son el peligro natural más dañino, suponiendo en Europa dos tercios de los daños ocasionados por eventos naturales. Se espera que el aumento de la temperatura a causa del cambio climático intensifique el ciclo hidrológico, produciéndose inundaciones de forma más intensa y frecuente en muchas regiones, con el consiguiente incremento de daños económicos derivados. Sin embargo, tal y como la EEA indica, el incremento de daños por inundación de las últimas décadas puede ser parcialmente atribuido a la urbanización de zonas inundables.
Los daños derivados de una inundación son múltiples y se clasifican en la literatura como tangibles e intangibles, los cuales, a su vez, pueden ser directos o indirectos (Velasco et al., 2016). La evaluación de los daños económicos ocasionados por inundaciones (daños tangibles) es uno de los aspectos que tradicionalmente se ha estudiado con mayor profundidad. En particular, en zonas urbanas, el análisis más extendido hasta el momento es la evaluación de daños a propiedades.
En un contexto europeo de crecientes daños por inundación se publicó la Directiva 2007/60/CE de la Comisión Europea, relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación, que obliga a los estados miembros a elaborar, aprobar e implantar planes de gestión del riesgo de inundación. Dicha normativa europea se traspuso a la legislación española mediante el Real Decreto 903/2010 de evaluación y gestión de riesgos de inundación. Una de las medidas incluidas en los Planes de Gestión del Riesgo de Inundación (PGRIs) en España fue la elaboración de una “Guía para la reducción de la vulnerabilidad de los edificios frente a las inundaciones” (CCS, 2017).
El objetivo de dicha guía era aumentar la comprensión de las consecuencias de las inundaciones y fomentar el compromiso de los ciudadanos en la reducción del riesgo, centrándose en la disminución de la vulnerabilidad de personas y bienes y en el aumento de la resiliencia de edificios expuestos.
Hasta el momento, el enfoque de los planes de gestión se centra en inundaciones fluviales y costeras que, en efecto, pueden ocasionar graves consecuencias para aquellas zonas urbanas que sean alcanzadas por la extensión de la inundación. Sin embargo, todas las ciudades se ven expuestas a inundaciones de origen pluvial, cuando, de forma más o menos frecuente, la lluvia supera la capacidad de diseño de sus redes de drenaje. Es cierto que las consecuencias de inundaciones pluviales en zonas urbanas no suelen comprometer la vida de las personas, pero merece la pena atender a ellas en cuanto a las pérdidas económicas que estas conllevan. Además, las previsiones indican que, a consecuencia del cambio climático, se van a producir lluvias más intensas, siendo las zonas urbanas especialmente perjudicadas (Arnbjerg-Nielsen et al., 2013).
Estimación de daños por inundación mediante el uso de curvas calado-daño
Una diferencia esencial entre los diferentes modelos es la escala de trabajo; mientras algunos se basan en usos del suelo agregados, otros lo hacen en objetos (por ejemplo, edificios o parcelas). Los segundos presentan mayor complejidad, siendo una escala de trabajo de detalle, mientras que los primeros son más sencillos y dan resultados más rápidos para áreas de mayor extensión. Los modelos de escala detallada presentan la ventaja de determinar con exactitud la densidad de edificios en zonas urbanas, no siendo así en modelos basados en usos del suelo. Los modelos basados en Sistemas de Información Geográfica (SIG) permiten tener una idea de la distribución espacial de daños en la zona estudiada.
Las conocidas como curvas calado-daño, también denominadas curvas de vulnerabilidad, son la base esencial de muchos de estos modelos. Se trata de funciones matemáticas que relacionan la altura del agua (calado) de la inundación en una propiedad o uso del suelo, dependiendo de la escala de trabajo, con el daño producido.
Los modelos son muy sensibles a la selección de estas curvas, dadas las singularidades que presentan. Se requiere del ajuste del valor de los bienes a situaciones económicas regionales y a las características de las propiedades. Además, el daño real sobre una propiedad no se debe solo al calado de inundación, sino también a factores como: la época del año de ocurrencia de la inundación, su duración, la velocidad del agua, los escombros arrastrados o el tiempo de alerta previo a la inundación. Por lo tanto, es clara la incertidumbre intrínseca de los enfoques basados en curvas calado-daño, así como la influencia de otros factores más allá del calado en la causa de los daños por inundaciones. Aun así, la adopción del nivel de agua de la inundación como factor fundamental que ocasiona el daño es una práctica muy extendida.
Estas curvas se pueden presentar en forma relativa o absoluta, considerando porcentajes de daño sobre el total de la propiedad o daño expresado en términos monetarios respectivamente. Mientras que las primeras se pueden transferir más fácilmente en espacio y tiempo, ya que no dependen del valor de mercado de los bienes, las curvas de daños absolutos requieren de una recalibración periódica para tener en cuenta la depreciación e inflación de los precios. A su vez, las curvas pueden clasificarse según su procedimiento de construcción; concretamente en analíticas, empíricas o sintéticas, e incluso combinaciones de los anteriores tipos. Las analíticas se basan en análisis de laboratorio, resultado de la supervisión de los efectos de variables como el calado de agua, velocidad del flujo o duración de la inundación. Las curvas empíricas se construyen a partir de la recolección de datos reales de daños a propiedades a partir de campañas de encuestas. Y las sintéticas son el resultado de un estudio teórico para un tipo de propiedad estándar, bajo el supuesto de ser representativa de la zona de estudio. Este último grupo es utilizado, principalmente, cuando no se disponen de datos reales de daños por inundación.
Estas curvas se construyen para diferentes tipos de propiedades o usos del suelo, dependiendo de la escala de trabajo utilizada, y suelen representar, por un lado, el daño en el continente y, por otro, en el contenido. Los daños al continente se refieren al propio edificio y a los componentes de este que “no se llevan cuando se realiza una mudanza”, como pueden ser las puertas, la caldera, el parqué o la moqueta, etc. En cambio los daños a contenidos (mobiliario y enseres, existencias, etc.) se dan en aquellos objetos que se trasladarían si una persona se mudara de la vivienda en cuestión (McBean et al., 1988).
En España se encuentran pocas propuestas de curvas calado-daño, siendo la mayoría específicas para regiones concretas y solo una propuesta para cobertura nacional (Figura 1).
El proyecto RESCCUE y Barcelona como caso de estudio español
- Elaboración de mapas de riesgos para la estabilidad de peatones y de vehículos en base a umbrales de estabilidad determinados experimentalmente en el Institut Flumen (Universitat Politècnica de Catalunya) (https://www.flumen.upc.edu/en (se abre en una ventana nueva)).
- Análisis de la estabilidad de los contenedores de basura y reciclaje de la ciudad durante episodios de inundación (Martínez-Gomariz et al., 2020).
- Estimación de daños ocasionados a vehículos (Martínez-Gomariz, Gómez, et al., 2019).
- Desarrollo de un modelo de estimación de daños directos a propiedades (Martínez-Gomariz, Guerrero-Hidalga, et al., 2019).
Daños causados por inundaciones en municipios españoles y el caso particular de Barcelona
Figura 3. Los 20 municipios españoles cuyos edificios con más daños indemnizados a causa de las inundaciones (pluviales y fluviales) en el periodo 1995-2019. Los valores corresponden a indemnizaciones pagadas y provisionadas a 5 de febrero de 2020 por el CCS, con precios actualizados a 2019.
Solo en la ciudad de Barcelona el total de indemnizaciones pagadas y provisionadas a 31 de julio de 2019 por el CCS, desde el año 1996 hasta el 2018, han supuesto un total de 43 millones de euros, para industrias, oficinas, viviendas y comunidades de propietarios, vehículos y obras civiles, de acuerdo a la clasificación adoptada por el CCS (Figura 4). En el año 2018 se produjeron cuatro eventos de lluvia de gran intensidad que causaron cuantiosos daños en la ciudad de Barcelona (Figura 4 y Figura 5), marcando ese año como el tercero en el periodo 1996-2018 con mayores impactos económicos en términos de indemnizaciones. Tan solo los años 1999 y 2002 lo superaron, aunque desde entonces, diferentes actuaciones en el drenaje de la ciudad hacían suponer que la situación había mejorado notablemente.
Figura 4. Indemnizaciones pagadas y provisionadas a 31 de julio de 2019 por el CCS por daños debidos a inundaciones pluviales en la ciudad de Barcelona; a) Totales anuales históricos (periodo 1996 a 2018) y b) Totales históricos (23 años) agrupados por tipos de propiedades. Precios actualizados a 2018.
Figura 5. Consecuencias de las inundaciones pluviales en la ciudad de Barcelona ocurridas a) el 9 de octubre, y b) el 15 de noviembre de 2018.
Fuentes: a) https://www.elperiodico.com (se abre en una ventana nueva) y b) https://www.telecinco.es (se abre en una ventana nueva).
¿Cómo se estiman los daños por inundación en Barcelona?
El papel del perito de seguros ante inundaciones pluviales
Cuando un riesgo extraordinario sucede, como pueden ser las inundaciones pluviales ocurridas en Barcelona el 9 de octubre y el 15 de noviembre de 2018 (Figura 5), el CCS envía a uno o más peritos expertos en la evaluación del episodio para llevar a cabo una primera estimación del alcance del daño producido. De acuerdo con conversaciones con el CCS, esas estimaciones, fruto de la experiencia y del conocimiento de los efectos de las inundaciones por parte de estos profesionales, son ciertamente fiables. Por lo tanto, el desarrollo de herramientas y metodologías que recojan el conocimiento de estos profesionales puede ser de gran valor para la evaluación de daños por inundación en España. En este mismo sentido, ya el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos (USACE) se basó en la opinión del experto para desarrollar las curvas calado-daño para los diferentes estados del país (Gulf Engineers & Consultants (GEC), 2006).
Transferencia de agua de las calles al interior de la propiedad
Un elemento clave, que limita el calado que está en contacto con el acceso a la propiedad (yo, Figura 6), son los desniveles a la entrada, distintos para cada uso. Se trata, en realidad, de un elemento protector para las propiedades, en mayor medida cuanto mayor sea ese desnivel. En los locales comerciales, en general, no hay escalón en la entrada o es muy bajo (Figura 7) para facilitar el acceso de los clientes. Un trabajo de campo en la ciudad de Barcelona ha permitido obtener los valores promedio de escalones (desniveles) que se pueden asociar a los diferentes tipos de propiedades consideradas.
Figura 6. Modelo conceptual de transferencia del nivel de agua de las calles al interior de la propiedad.
Figura 7. Puertas de acceso y escalones, prácticamente inexistentes, de dos comercios de la ciudad de Barcelona.
De acuerdo con este enfoque, se propone un modelo de transferencia del calado en la calle al calado en el interior de la propiedad en zonas urbanas, que se esquematiza en la Figura 6. En este se presentan diferentes configuraciones de edificios: 1) solo planta baja, 2) con planta baja y un sótano y 3) con planta baja y dos sótanos. Además, se plantean estas tres configuraciones también con parking, puesto que el hecho de que exista parking facilita una mayor entrada de agua. Con solo planta baja, el calado puede ascender hasta el nivel de agua en la calle; sin embargo, se supone que la presencia de sótanos hace que no se supere un cierto calado máximo, porque el agua se mueve hasta puntos más bajos como el/los sótano/s. Se acepta también un calado residual, que quedará en la planta baja una vez el evento termine, siendo un agua acumulada que no incrementará el calado en plantas inferiores. Las curvas de daño se aplican, por tanto, con los calados interiores a la propiedad (yGF, yB1, yB2, Figura 6), de acuerdo a este planteamiento.
Permeabilidad de las propiedades
Figura 8. Marcas de los calados alcanzados por el agua tras un evento de inundación, en el interior y exterior de la propiedad.
Al no haber datos disponibles sobre alturas de inundación en las calles donde se encuentran los edificios de los que se conoce la altura de inundación interior, el coeficiente de permeabilidad se ha estimado de acuerdo a la opinión del perito de seguros experto en tasación de daños causados por inundaciones. Tales coeficientes de permeabilidad han sido estimados inicialmente para diferentes tipos de cerramientos, así como para desagües y sifones. Un local con solo cerramientos de vidrio (puertas correderas, por ejemplo), sin carpintería de aluminio, permitiría la entrada de agua con más facilidad que otro local con cerramientos de carpintería. Se espera, además, que estos coeficientes puedan variar según el calado en las calles, ya que a mayor calado se supone un mayor tiempo de residencia del agua. Por eso se presentan como funciones dependientes del calado en la calle y del tipo de cerramiento o desagüe. De esta forma, la agregación de curvas de cerramientos y sanitarios ha permitido establecer una curva de coeficientes de estanqueidad para los diferentes tipos de propiedades consideradas en este estudio (Figura 9).
Figura 9. Curvas de coeficientes de estanqueidad para a) tipos de cerramiento y b) tipos de propiedades.
Superficies potencialmente inundables
Figura 10. Accesos a propiedades con a) pequeñas superficies (pequeños comercios) y b) grandes superficies (hospital).
Desarrollo de curvas de daños para Barcelona
El resultado final de las curvas calado-daño para Barcelona (Figura 12) se ha obtenido tras la combinación de ajustes lineales de acuerdo a los datos disponibles, pero aportando la opinión del perito de seguros (curvas semiempíricas) en aquellos tramos de las funciones donde había escasez de datos o la correlación era pobre (Martínez-Gomariz et al., 2020).
Transferencia regional y temporal de las curvas de daños
Para la transferencia regional de las curvas de Barcelona a una gran parte de los 8.131 municipios españoles se han considerado factores demográficos, económicos y geográficos, puesto que estos influyen en la variabilidad de precios para bienes y servicios en el país (IBI Group, 2015). Para ello se han obtenido índices de ajuste regional, que indican la proporcionalidad de variación de precios para una curva de Barcelona con respecto a otro municipio español.
Los diferentes tipos de propiedades considerados se han agrupado en tres sectores generales: comercial, industrial y residencial y otros. Se ha considerado que los tres componentes de las propiedades (edificio, mobiliario y ajuar y existencias) presentan variaciones de precio diferentes. Por ejemplo, se supone que los precios de los edificios para uso de almacén varían como un edificio comercial, pero en cambio, los otros componentes, mobiliario y ajuar e inventario, se aproximan a la variabilidad de precios del sector industrial. Una vez obtenidos los índices para cada componente se adaptan las curvas de los componentes de Barcelona para obtener así las curvas de cada componente del municipio para el que se quieren obtener sus curvas calado-daño. La agregación de las curvas de los componentes da lugar a la curva calado-daño del municipio para los tipos de propiedades consideradas. En la Figura 12 se muestran las curvas calado-daño construidas para algunos de los municipios más dañados por inundaciones en España en los últimos años.
Así mismo, la transferencia temporal de las curvas es útil para evaluar potenciales daños por inundación en un futuro. Sobre las curvas calado-daño construidas para un municipio se pueden aplicar índices de temporalidad construidos a partir de los escenarios económicos proyectados por OCDE hasta 2060 (OECD, 2020).
Los detalles de este estudio pueden obtenerse en el artículo “Depth Damage Curves for Spanish Urban Areas” (Martínez-Gomariz et al., 2020) publicado en la revista Sustainability (se abre en una ventana nueva).
Conclusiones
El uso de curvas calado-daño está globalmente aceptado, incluso reconociendo la importancia de factores no considerados como la velocidad del agua o el tiempo de residencia de la inundación. Una gran cantidad de modelos de daños se basan en el uso de relaciones calado-daño. Una de las mayores limitaciones de estas curvas hasta el momento es su condición regional, por la que solo tienen validez para el lugar para el que se han construido, impidiendo así un correcto uso en otras regiones. Además, la necesidad de una continua actualización de precios con el tiempo puede también ser considerado como un aspecto limitante cuando se trata de curvas absolutas (€). Sin embargo, cuando se trata de curvas calado-daño relativas (%) existe un mayor consenso en su utilidad, pues su forma permanece inalterada con el tiempo. La forma de estas curvas depende, en especial, de los estilos y tipologías de construcciones adoptadas por las distintas regiones, las cuales podrían llegar a considerarse bastante uniformes hasta un nivel nacional.
Barcelona es uno de los casos de estudio del proyecto europeo RESCCUE, ciudad para la cual se ha llevado a cabo un detallado análisis de su resiliencia frente a impactos climáticos. De entre esos posibles impactos, se ha prestado una especial atención a las inundaciones pluviales, que se producen cada año de forma más recurrente. De entre los diferentes riesgos estudiados, se ha llevado a cabo una evaluación de potenciales daños ocasionados a propiedades. Para ello se ha desarrollado un modelo detallado que recoge la experiencia adquirida por parte de un perito de seguros experto en inundaciones. A causa de la inexistencia de curvas calado-daño para Barcelona, se han construido curvas específicas para esta ciudad a partir de registros de inundaciones reales y aportando el conocimiento adquirido durante tareas periciales. Dichas curvas contemplan distintos usos de propiedades característicos de áreas altamente urbanizadas, como es el caso de Barcelona.
Además, para extender el desarrollo de curvas calado-daño a los diferentes municipios españoles, se propone una metodología a partir de índices regionales basados en varios indicadores demográficos, económicos y geográficos. Para poder transferir las curvas a años venideros, se ha propuesto un índice temporal que permite llevar las curvas hasta el año 2060 de acuerdo a las proyecciones económicas que la OCDE ha estimado.
Tanto el modelo conceptual como las curvas desarrolladas son herramientas que pueden ser aplicadas a nivel nacional y, por tanto, los resultados de la evaluación de daños pueden ser comparables entre diferentes municipios de España. Este trabajo contribuye a la mejora de los estudios coste-beneficio, cuya aplicación es especialmente relevante para inundaciones pluviales, aunque también es aplicable a inundaciones fluviales. Futuras revisiones de los Planes de Gestión del Riesgo de Inundaciones (Directiva 2007/60/CE y RD 903/2010) van a prestar atención también a las inundaciones pluviales y sus riesgos derivados, ya que actualmente existen herramientas para llevar a cabo tales estudios.
El sector asegurador también puede verse beneficiado por un modelo de evaluación de daños que le permitiría estimar el orden de magnitud de las indemnizaciones a pagar inmediatamente después de una inundación, además de para realizar un seguimiento de calidad y fraude.
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Se confirma, por tanto, que los comercios son el tipo de propiedad más vulnerable a las inundaciones urbanas de origen pluvial.
Con estos datos, parece destacable la relevancia de las inundaciones urbanas de origen pluvial y queda de manifiesto la necesidad de herramientas que ayuden a estimar los daños que estas pueden ocasionar.
