Cristián Escauriaza, PhD Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental Pontificia Universidad Católica de Chile

Transcripción

1 Estudios de riesgo de inundaciones fluviales CURSO EN PLANIFICACIÓN URBANA Y RIESGOS NATURALES 18 de Enero, 2012 Cristián Escauriaza, PhD Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental Pontificia Universidad Católica de Chile

2 Cuenca Hidrológica DEFINIDA POR TODA EL ÁREA QUE DRENA A UN PUNTO DE SALIDA

3 Cuenca Hidrológica CICLO HIDROLÓGICO

4 Precipitación Escorrentía

5 Probabilidad de ocurrencia de eventos hidrológicos Periodo de Retorno: Tiempo promedio de recurrencia deun evento de magnituddeterminadadeterminada

6 Modelación de la inundación Modelación Hidrológica: Determinar el caudal máximo para diferentes periodos de retorno Modelación Hidrodinámica: Evaluarel flujo a través del Modelación Hidrodinámica: Evaluar el flujo a través del cauce y calcular la profundidad y velocidad del agua

7 Modelación de la inundación Si existen estaciones fluviométricas, se realiza un análisis de frecuencia de los datos para determinar los caudales dl máximos En cuencas sin información, se pueden estimar tormentas de diseño para diferentes periodos de retorno usando curvas IDF y un modelo hidrológico MINVU/DICTUC, 1996

8 Modelación de la inundación Con la modelación hidrodinámica se puede analizar el efecto del dlcaudal dlmáximo ái anual en el cauce Resolviendo las ecuaciones del eje hidráulico en 1D podemos determinar la profundidad y velocidad media del flujo a partir de los datos siguientes: 1) Geometría del cauce y elevación 2) Sedimentos y rugosidad del terreno (coefs. n) 3) Infraestructura ubicada en el cauce 4) Condiciones de borde

9 Modelación de la inundación Se integran los modelos de elevación digital de terreno con el cálculo l hidrodinámico: di i ras/hec

10 Ejemplo: El Quisco

11 Ejemplo: El Quisco Las precipitaciones se obtienen a partir de curvas IDF: Evento sintéticode precipitación de periodo de Evento sintético de precipitación de periodo de retorno de 10 años y 6 horas de duración

12 Ejemplo: El Quisco Considerando infiltración según el tipo de suelo, e intercepciones i en el terreno se implementa un modelo dl hidrológico para estimar el caudal máximo:

13 Ejemplo: El Quisco Se necesita incorporar la información de terreno, incluidas las obras instaladas en el cauce

14 Ejemplo: El Quisco Empleando el caudal máximo constante, el cálculo del eje hidráulico entrega la altura de agua y velocidad ddlfl del flujo

15 Ejemplo: El Quisco

16 Ejemplo: El Quisco

17 Aspectos relevantes para el análisis Estudios son parte de las herramientas de soporte para tomar decisiones Planificación puede modificar los efectos de las amenazas a través de cambios en la exposición y vulnerabilidad Mdid Medidas de mitigación ió requieren una visión iió integral en la gestión del cauce (e.g. restauración fluvial) Impactos antropogénicos adquieren gran relevancia

18 Efectos del desarrollo urbano Modificación de la red de drenaje Cambios en la topografía y en la vegetación, aumento del área impermeable Incremento del escurrimiento superficial, caudales máximos, velocidad del flujo, tiempo de respuesta de la cuenca, volumen total de la escorrentía Disminución de la infiltración Efectos sobre la calidad del agua, impacto en ambientes acuáticos receptores Cambios morfológicos de los cauces y en el transporte de sedimentos

19 Medidas de mitigación Combinación de medidas estructurales y no estructurales Medidas no estructurales: manejo integrado de la cuenca, zonificación (prohibición, restricción y advertencia), uso limitado del suelo, subsidios, reubicaciones, alertas, información a la comunidad, planes de emergencia, etc.

20 Medidas de mitigación Medidas estructurales: Obras de protección y control: Embalses de regulación, muros de contención y diques, protecciones fluviales, canalizaciones, etc. USACE (2001)

21 Medidas de mitigación Medidas estructurales: Tratamiento y manejo local de los cambios en la cantidad y calidad del agua en zonas urbanas: obras de infiltración y almacenamiento a nivel local (MINVU/DICTUC, 1996)

22 Consideraciones finales Todas las ciudades se encuentran ubicadas en una cuenca hidrológica Alteración del ciclo hidrológico dificulta la predicción de eventos futuros Medidas de mitigación estructurales y noestructurales Manejo de las incertezas en los estudios de riesgo

23 Consideraciones finales Visión de los efectos de inundación fluvial deben considerar la gestión de la cuenca completa para un amplio rango de escalas Impacto de la urbanización Comunicación y percepción p del riesgo en la comunidad Los más importante es enfocar el riesgo desde una perspectiva multidisciplinaria

24 Estudios de riesgo de inundaciones fluviales CURSO EN PLANIFICACIÓN URBANA Y RIESGOS NATURALES 18 de Enero, 2012 Cristián Escauriaza, PhD cescauri@ing.puc.cl Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental Pontificia Universidad Católica de Chile