Metodología de análisis de riesgo por inundación en zona urbana, aplicación a la cuenca del río Atemajac. Ernesto Hernández Uribe Héctor Barrios Piña

Transcripción

1 Metodología de análisis de riesgo por inundación en zona urbana, aplicación a la cuenca del río Atemajac. Ernesto Hernández Uribe Héctor Barrios Piña

2 Antecedentes Objetivo Zona de Estudio Metodología Contenido Estimación del riesgo Propuesta de metodología Estudio hidrológico El modelo HEC-RAS Tránsito de las avenidas Determinación de las zonas de inundación Estimación de daños Índices de Vulnerabilidad por Inundación (FVI) Conclusiones

3 Debido al cambio climático los fenómenos hidrometeorológicos, principalmente los asociados a las lluvias, se presentan cada vez con mayor intensidad y frecuencia (World Group 1, 2013). Antecedentes A nivel mundial, de los desastres naturales relacionados con el agua, el 50% están relacionados con las inundaciones (UNESCO).

4 En México, en el año de 2010 se presentaron lluvias atípicas que rebasaron los máximos históricos en los últimos 70 años (CONAGUA, 2013). En Aguascalientes, las lluvias acaecidas el segundo fin de semana del mes de marzo de 2015, no se presentaban en 47 años (CONAGUA 2015) En la Ciudad de Guadalajara, áreas especificas como la zona de Plaza del Sol, La Colonia el FFCC, zonas yacentes al Canal Patria, etc., experimentan inundaciones cada año.

5 Objetivo Llevar a cabo un análisis de riesgo por inundaciones a la escala de cuencas urbanas, que sirva de base para la generación de un Sistema de Alerta Temprana. Complementar a los estudios existentes. Desarrollar una metodología de escala local: microcuenca, topografía a detalle, infraestructura vial, etc. Aplicable a cuencas urbanas. Estudio hidrológico para diferentes periodos de retorno. Análisis de daños. Generación de mapas.

6 Zona de estudio Cuenca Atemajac La cuenca del río Atemajac, Jalisco, México, se localiza en la región hidrológica administrativa No. VIII Lerma-Santiago-Pacifico. Pertenece a la región hidrológica No. 12 de acuerdo a las normativas CONAGUA.

7 Cuenca del río Atemajac Cuenca Atemajac Cuenca San Juan de Dios La cuenca del río Atemajac forma parte del sistema de cuencas hidrológicas del valle de Atemajac. Su cauce principal es mayormente conocido como Canal Patria. Actualmente las zonas altas de la cuenca y áreas yacentes al canal, experimentan desarrollo económico, social y cultural.

8 GASTO (M3/S) Metodología Investigación de antecedentes. Investigación de campo. Evaluación del riesgo. Generación de mapas HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR (U.S.B.R.) TIEMPO (HRS.)

9 Donde: Estimación de riesgo Riesgo = Probabilidad x Consecuencia Probabilidad corresponde al evento hidrometeorológico y Consecuencia que engloba los daños. Exposición Susceptibilidad Resiliencia Elementos en riesgo Características de la inundación Conciencia de la situación Capacidad de enfrentamiento Capacidad de respuesta Capacidad de recuperación Antes de la Inundación Después de la inundación Durante la inundación Durante la inundación Después de la inundación S. Balica (2012)

10 Propuesta de metodología de evaluación del riesgo Modelación determinista; Modelación de la fisca Evaluación de costos Determinación de Riesgo Método paramétrico; se integran las diferentes variables que determinan la vulnerabilidad del área en estudio en índices. Se generan cuatro Índices de Vulnerabilidad por Inundación (FVI en sus siglas en inglés): FVI = E S R FVI = E S R Social + E S R Economico + 4 E S R Ambiental + E S R Fisico Donde: E exposición, S susceptibilidad y R - resiliencia S. Balica et al, 2009

11 Estudio hidrológico Morfología de la Cuenca. Curvas de nivel del IITEJ. Para este estudio la cuenca del río Atemajac se divide en ocho subcuencas que aportan su escurrimiento al cauce principal, algunas de manera puntual mediante cauces definidos. C2 C6 C4 C1 C3 C5 C7

12 Uso de suelo Planes parciales de desarrollo urbano de los municipios de Guadalajara y Zapopan. Se considera seis tipos diferentes de uso de suelo. Coeficiente de escurrimiento según el criterio de Campos-Arana (2010).

13 Lluvias del PROMIAP (2007). Métodos lluvia escurrimiento. Modelos empíricos; Burklie-Ziegler, McMath y Racional. Modelos hidrológicos; HUI, HUS y HUT.

14 Puntos de control o lugares de descarga de las subcuencas, corresponden a los lugares de concentración del escurrimiento. Modelo relación lluvia escurrimiento a aplicar; Hidrograma Unitario Triangular. PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

15 Modelo numérico HEC-RAS Ecuaciones a flujo permanente: Z 2 + Y 2 + a 2V 2 2 2g = Z 1 + Y 1 + a 1V 1 2 2g + h e Ecuaciones a flujo no permanente: A T t + Q x q l = 0

16 Transito de avenidas Implementación del río Atemajac en el HEC-RAS

17 Regímenes de flujo Permanente No permanente

18 Alberta Enrique Díaz de León Inundaciones para Tr=10 años, régimen permanente Mancha de inundación sobre Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 10 años. Mancha de inundación sobre Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Días de León. Corresponde a Tr 10 años. Isométrico de Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 10 años. Isométrico de Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Días de León. Corresponde a Tr 10 años.

19 Inundaciones para Tr=50 años, régimen permanente Alberta Enrique Díaz de León Mancha de inundación sobre Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 50 años. Mancha de inundación sobre Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Días de León. Corresponde a Tr 50 años. Isométrico de Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 50 años. Isométrico de Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Días de León. Corresponde a Tr 50 años.

20 Alberta Laguna Superior Enrique Díaz de León Resultados Tr=100 años, régimen permanente Mancha de inundación sobre Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 100 años. Mancha de inundación sobre Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Días de León. Corresponde a Tr 100 años. Isométrico de Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 100 años. Isométrico de Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Días de León. Corresponde a Tr 100 años.

21 Transito de avenida en el tramo de Colomos a Av. Américas. Corresponde a Tr 10 años. Transito de avenida en el tramo de Antigua presa Zoquipan a Av. Enrique Díaz de León. Corresponde a Tr 10 años.

22 Análisis de daños Ejemplo del caso: Tr= 50 años. Tramo Colomos-Plaza Patria Viviendas afectadas Altura de inundación Índice de marginación Área total de terreno Costo de Inundación en millones de pesos (m) 2 min max mp 10 Hasta 0.25 Bajo 4, $0.75 $0.67 $ muy bajo 5, $0.85 $0.66 $0.82 $1.59 $1.33 $1.55 Áreas de Inundación Área Verde 17, Comercios\Oficinas 7, Escuelas 2, C. Díaz-Delgado et al. (2011)

23 Índices de Vulnerabilidad por Inundación (Propuesta metodológica) FVI Social = E S R FVI Economico = FVI Ambiental = FVI Fisico = E S R E S R E S R S. Balica et al, 2009

24 Conclusiones Se presentaron los avances del trabajo de desarrollo de una metodología de análisis de riesgo por inundación. La metodología se aplica a la cuenca del río Atemajac. Se analizaron escenarios para Tr=10, Tr=50 y Tr=100 años. Los resultados del modelo muestran zonas potenciales de inundación a lo largo del cauce. Los daños indican pérdidas por $1.5 millones de pesos, para un periodo de retorno intermedio de 50 años, según los costos estimados por C. Díaz-Delgado (2011). La metodología es aplicable a cuencas urbanas y es a la escala local del cauce (infraestructura vial, topografía a detalle, etc.) Existe trabajo por hacer para generar mapas de riesgo por inundación, basados en simulación numérica e índices de vulnerabilidad.

25 Gracias