Metodologa de anlisis de riesgo por inundacin en

zona urbana, aplicacin a la cuenca del ro Atemajac.

Ernesto Hernndez Uribe Hctor Barrios Pia

Contenido Antecedentes

Objetivo

Zona de Estudio

Metodologa

Estimacin del riesgo Propuesta de metodologa

Estudio hidrolgico

El modelo HEC-RAS

Trnsito de las avenidas

Determinacin de las zonas de inundacin

Estimacin de daos

ndices de Vulnerabilidad por Inundacin (FVI)

Conclusiones

Antecedentes

Debido al cambio climtico los fenmenos hidrometeorolgicos, principalmente los asociados a las lluvias, se presentan cada vez con mayor intensidad y frecuencia (World Group 1, 2013).

A nivel mundial, de los desastres naturales relacionados con el agua, el 50% estn relacionados con las inundaciones (UNESCO).

En Mxico, en el ao de 2010 se presentaron lluvias atpicas que rebasaron los mximos histricos en los ltimos 70 aos (CONAGUA, 2013).

En Aguascalientes, las lluvias acaecidas el segundo fin de semana del mes de marzo de 2015, no se presentaban en 47 aos (CONAGUA 2015)

En la Ciudad de Guadalajara, reas especificas como la zona de Plaza del Sol, La Colonia el FFCC, zonas yacentes al Canal Patria, etc., experimentan inundaciones cada ao.

Llevar a cabo un anlisis de riesgo por inundaciones a la escala de cuencas urbanas, que sirva de base para

la generacin de un Sistema de Alerta Temprana.

Objetivo

Complementar a los estudios existentes.

Desarrollar una metodologa de escala local: micro-cuenca, topografa a detalle, infraestructura vial, etc.

Aplicable a cuencas urbanas.

Estudio hidrolgico para diferentes periodos de retorno.

Anlisis de daos.

Generacin de mapas.

Zona de estudio

La cuenca del ro Atemajac, Jalisco, Mxico, se localiza en la regin hidrolgica administrativa No. VIII Lerma-Santiago-Pacifico. Pertenece a la regin hidrolgica No. 12 de acuerdo a las normativas CONAGUA.

Cuenca Atemajac

Cuenca del ro Atemajac

La cuenca del ro Atemajac forma parte del sistema de cuencas hidrolgicas del valle de Atemajac. Su cauce principal es mayormente conocido como Canal Patria. Actualmente las zonas altas de la cuenca y reas yacentes al canal, experimentan desarrollo econmico, social y cultural.

Cuenca Atemajac

Cuenca San Juan de Dios

Metodologa Investigacin de antecedentes.

Investigacin de campo.

Evaluacin del riesgo.

Generacin de mapas. 0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

0.0

00

.65

1.3

01

.95

2.6

03

.25

3.9

04

.55

5.2

05

.85

6.5

07

.15

7.8

08

.45

9.1

09

.75

10

.40

11

.05

11

.70

12

.35

13

.00

13

.65

14

.30

14

.95

15

.60

16

.25

16

.90

17

.55

18

.20

18

.85

19

.50

20

.15

20

.80

21

.45

22

.10

22

.75

23

.40

GA

STO

(M

3/S

)

TIEMPO (HRS.)

HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR (U.S.B.R.)

Estimacin de riesgo =

Donde:

corresponde al evento hidrometeorolgico y que engloba los daos.

Elementos en riesgo

Caractersticas de la inundacin Exposicin

Conciencia de la situacin

Capacidad de enfrentamiento Susceptibilidad

Capacidad de respuesta

Capacidad de recuperacin Resiliencia

Antes de la Inundacin

Despus de la inundacin

Durante la inundacin

Durante la inundacin

Despus de la inundacin

S. Balica (2012)

Propuesta de metodologa de evaluacin del riesgo

Modelacin determinista;

Mtodo paramtrico; se integran las diferentes variables que determinan la vulnerabilidad del rea en estudio en ndices. Se generan cuatro ndices de Vulnerabilidad por Inundacin (FVI en sus siglas en ingls):

Modelacin de la fisca

Evaluacin de costos

Determinacin de Riesgo

S. Balica et al, 2009

=

=

+

+

+

4

Donde: E exposicin, S susceptibilidad y R - resiliencia

Estudio hidrolgico

Morfologa de la Cuenca. Curvas de nivel del IITEJ.

Para este estudio la cuenca del ro Atemajac se divide en ocho sub- cuencas que aportan su escurrimiento al cauce principal, algunas de manera puntual mediante cauces definidos.

C7C1

C2

C3

C4

C5

C6

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 segn el criterio de Campos-Arana (2010).

Lluvias del PROMIAP (2007).

Mtodos lluvia escurrimiento. Modelos empricos; Burklie-Ziegler, McMath y Racional.

Modelos hidrolgicos; HUI, HUS y HUT.

Puntos de control o lugares de descarga de las subcuencas, corresponden a los lugares de concentracin del escurrimiento.

Modelo relacin lluvia escurrimiento a aplicar; Hidrograma Unitario Triangular.

PC1

PC2

PC3

PC4

PC5

PC6

PC7

Modelo numrico HEC-RAS

Ecuaciones a flujo permanente:

2 + 2 +222

2

= 1 + 1 +112

2+

Ecuaciones a flujo no permanente:

+

= 0

Transito de avenidas

Implementacin del ro Atemajac en el HEC-RAS

Regmenes de flujo Permanente

No permanente

Inundaciones para Tr=10 aos, rgimen permanente

Mancha de inundacin sobre Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 10 aos.

Mancha de inundacin sobre Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Das de Len. Corresponde a Tr 10 aos.

Isomtrico de Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 10 aos.

Isomtrico de Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Das de Len. Corresponde a Tr 10 aos.

Alb

ert

a

En

riq

ue

Da

z d

e L

e

n

Mancha de inundacin sobre Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 50 aos.

Mancha de inundacin sobre Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Das de Len. Corresponde a Tr 50 aos.

Alb

ert

a

En

riq

ue

Da

z d

e L

e

n

Inundaciones para Tr=50 aos, rgimen permanente

Isomtrico de Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 50 aos.

Isomtrico de Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Das de Len. Corresponde a Tr 50 aos.

Mancha de inundacin sobre Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 100 aos.

Mancha de inundacin sobre Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Das de Len. Corresponde a Tr 100 aos.

Alb

ert

a

En

riq

ue

Da

z d

e L

e

n

Lagu

na

Su

pe

rio

r

Resultados Tr=100 aos, rgimen permanente

Isomtrico de Canal Patria desde Colomos hasta Plaza Patria. Corresponde a Tr 100 aos.

Isomtrico de Canal Patria desde Presa Zoquipan hasta Enrique Das de Len. Corresponde a Tr 100 aos.

Transito de avenida en el tramo de Colomos a Av. Amricas. Corresponde a Tr 10 aos.

Transito de avenida en el tramo de Antigua presa Zoquipan a Av. Enrique Daz de Len. Corresponde a Tr 10 aos.

Anlisis de daos

Ejemplo del caso: Tr= 50 aos. Tramo Colomos-Plaza Patria

C. Daz-Delgado et al. (2011)

Viviendas

afectadas

Altura de

inundacin

ndice de

marginacin

rea total de

terreno

(m) min max mp

10 Hasta 0.25 Bajo 4,467.71 $0.75 $0.67 $0.74

5 0.25 - 0.75 muy bajo 5,226.25 $0.85 $0.66 $0.82

$1.59 $1.33 $1.55

Costo de Inundacin en millones de

pesos

2

rea Verde 17,421.05

Comercios\Oficinas 7,491.45

Escuelas 2,775.28

reas de Inundacin

2

ndices de Vulnerabilidad por Inundacin (Propuesta metodolgica)

S. Balica et al, 2009

=

=

=

=

Conclusiones Se presentaron los avances del trabajo de desarrollo de una

metodologa de anlisis de riesgo por inundacin.

La metodologa se aplica a la cuenca del ro Atemajac.

Se analizaron escenarios para Tr=10, Tr=50 y Tr=100 aos.

Los resultados del modelo muestran zonas potenciales de inundacin a lo largo del cauce.

Los daos indican prdidas por $1.5 millones de pesos, para un periodo de retorno intermedio de 50 aos, segn los costos estimados por C. Daz-Delgado (2011).

La metodologa es aplicable a cuencas urbanas y es a la escala local del cauce (infraestructura vial, topografa a detalle, etc.)

Existe trabajo por hacer para generar mapas de riesgo por inundacin, basados en simulacin numrica e ndices de vulnerabilidad.

Gracias

ernesto.huribe@itesm.mx hector.barrios@itesm.mx