Assessing wildfire risk to critical infrastructure in central Chile: application to an electrical substation

Background: Wildfires have caused significant damage in Chile, with critical infrastructure being vulnerable to extreme wildfires. Aim This work describes a methodology for estimating wildfire risk that was applied to an electrical substation in the wildland–urban interface (WUI) of Valparaíso, Chile. Methods Wildfire risk is defined as the product between the probability of a wildfire reaching infrastructure at the WUI and its consequences or impacts. The former is determined with event trees combined with modelled burn probability. Wildfire consequence is considered as the ignition probability of a proxy fuel within the substation, as a function of the incident heat flux using a probit expression derived from experimental data. The heat flux is estimated using modelled fire intensity and geometry and a corresponding view factor from an assumed solid flame. Key results The probability of normal and extreme fires reaching the WUI is of the order of 10−4 and 10−6 events/year, respectively. Total wildfire risk is of the order of 10−5 to 10−4 events/year Conclusions This methodology offers a comprehensive interpretation of wildfire risk that considers both wildfire likelihood and consequences. Implications The methodology is an interesting tool for quantitatively assessing wildfire risk of critical infrastructure and risk mitigation measures.

Antecedentes: Los incendios forestales han causado daños significativos en Chile, y la infraestructura crítica es vulnerable a incendios forestales extremos. Objetivo Este trabajo describe una metodología para estimar el riesgo de incendios forestales que se aplicó a una subestación eléctrica en la interfaz urbano-forestal (IUF) de Valparaíso, Chile. Métodos El riesgo de incendio forestal se define como el producto entre la probabilidad de que un incendio forestal alcance la infraestructura en la IUF y sus consecuencias o impactos. El primero se determina con árboles de eventos combinados con la probabilidad de quema modelada. La consecuencia del incendio forestal se considera como la probabilidad de ignición de un combustible proxy dentro de la subestación, como una función del flujo de calor incidente utilizando una expresión probit derivada de datos experimentales. El flujo de calor se estima utilizando la intensidad y geometría del incendio modeladas y un factor de vista correspondiente a partir de una llama sólida asumida. Resultados clave La probabilidad de que incendios normales y extremos alcancen la IUF es del orden de 10−4 y 10−6 eventos/año, respectivamente. El riesgo total de incendios forestales es del orden de 10−5 a 10−4 eventos/año. Conclusiones: Esta metodología ofrece una interpretación integral del riesgo de incendios forestales que considera tanto la probabilidad como las consecuencias. Implicaciones: Esta metodología es una herramienta interesante para evaluar cuantitativamente el riesgo de incendios forestales en infraestructuras críticas y las medidas de mitigación de riesgos.