Asistencia técnica en productos geoespaciales: Tormentas ETA e … · 2021. 3. 22. · 21...

Asistencia técnica en productos geoespaciales: Tormentas ETA e

IOTA

Honduras

Noviembre-Diciembre 2020

1. Mascara de afectación

2. Estimación de viviendas afectadas dentro de la mascara

1. Mascara de afectación

https://asf.alaska.edu/

Hydraflood Python - Markert et al 2020

Extracción de:0: Sin Evidencia de inundación1: Agua superficial detectada

Adición de información de sensores pasivos:

Scene Classification Mask – Sentinel 2

2. Estimaciónde daños enviviendas

Muestreo estratificado completamente aleatorio

Estratos:

Urbano continuo

Urbano discontinuo

Industriales

Conteos en parcelas de 1 ha

Proceso “ciego” – técnicos no sabían el estrato de cada parcela

Collect Earth Online CEO

Conteos crudos de CEO concatenados de regreso con la información del

estrato al que pertenecían originalmente.

Las medias muestrales y los correspondientes intervalos de confianza fueron

extraídos. Los valores obtenidos aquí son de número de viviendas por hectárea y sus

correspondientes rangos de confianza (limite superior / limite inferior)

La máscara de inundación intersectada espacialmente con el raster de clases de

cobertura exclusivo de zonas urbanas =

Combinaciones únicas de zonas inundadas (ej. días de inundación) y de tipo de

zona urbana (ej. contínua, discontínua, industrial), y por lo tanto se conoce la magnitud

total (hectáreas) de la superficie urbana que fue afectada por cada evento.

Los promedios de números de vivienda por hectárea por cada tipo de estrato se

multiplican por el número total de hectáreas urbanas afectadas, y esta información

puede sumarizarse al nivel de cada departamento del país.

Resultados geoespaciales = numero días sumergido

3 . Insumos para modelación hidráulica Valle de Sula

Lidar satelital Misiones GEDI + IceSAT2

https://gedi.umd.edu/https://nsidc.org/data/icesat-2

3 . Insumos para modelación hidráulica Valle de Sula

Modelización hidrológica-hidráulica en los ríos Ulúa yChamelecón (Honduras)

Febrero de 2021

CONTENIDO

1. Introducción

2. Modelización hidrológica

3. Modelización hidráulica

4. Próximos pasos

5. Conclusiones

1Introducción

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Introducción

• El Valle del Sula (Honduras) se localiza en la parte baja de las cuencashidrográficas de los ríos Ulúa (21.995 km2) y Chamelecón (4.461 km2).

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Introducción

• Orografía muy plana, marcada por el curso de ambos ríos.

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Introducción

• Área sujeta a continuas inundaciones, especialmente en la estación lluviosa.

• Motor económico del país (60% del PIB). Desarrollo agrícola (palma aceitera ycaña de azúcar) y agricultura tecnificada (hortalizas, frutas y granos básicos).

• Grandes núcleos poblacionales con más de un millón y medio de habitantes.

Municipio Habitantes

San Pedro Sula 719.064

Choloma 242.974

El Progreso 188.366

Puerto Cortés 122.426

La Lima 53.492

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Introducción

• El Valle de Sula resultó severamente afectado durante los eventos ETA e IOTA ennoviembre de este año.

• Objetivo: Revisión de la problemática de inundaciones actual y proponerposibles obras y medidas para minimizar el riesgo en la zona.

• Esta revisión se apoyará en el desarrollo de:

– Modelizaciones hidrológicas de ambas cuencas.

– Modelizaciones hidráulicas en el Valle del Sula.

– Taller de identificación de modos de fallo.

2Modelización hidrológica

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Introducción

• Transformación de precipitación en escorrentía mediante el software HEC-HMS(USACE).

• División en subcuencas y selección de 14 estaciones.

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Caracterización de las cuencas

• Permeabilidad según método del Número de Curva (SCS)

• Condición media de humedad para ETA y húmeda para IOTA.

• Propagación mediante el método de Muskingum.

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Precipitaciones

• Precipitación durante los eventos ETA e IOTA.

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Precipitaciones

• Precipitación durante los eventos ETA e IOTA.

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Precipitaciones

• Distribución temporal de las tormentas según lo registrado durante el HuracánMitch en el sur del país.

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Componentes del modelo

• Cuenca del Ulúa.

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Componentes del modelo

• Cuenca del Chamelecón.

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Resultados preliminares modelización hidrológica

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Resultados preliminares modelización hidrológica

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Resultados preliminares modelización hidrológica

3Modelización hidráulica

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Introducción

• Modelización bidimensional que permite:

– Capturar el comportamiento no-unidimensional del flujo en planicies de inundación.

– Mejora en la representación y compatibilidad de los resultados.

• Se usa como base un Modelo Digital del Terreno (MDT) de 5 metros deresolución, adecuado para un primer análisis de la problemática, que permite:

– Reconocer el curso de ambos ríos (Ulúa y Chamelecón).

– Identificar canales principales (Canal de alivio Maya).

– Reconocer algunas obras existentes de protección frente a inundaciones (bordas).

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Consideraciones e hipótesis

• Mallado grueso general marcado por la orografía del Valle de Sula.

• Densificación del mismo alrededor de los tres cursos principales: río Ulúa,Chamelecón y canal de alivio maya.

• Áreas densificadas en las poblaciones más relevantes: San Pedro Sula, La Lima yEl Progreso.

• Consideración de líneas de ruptura sobre las márgenes de los ríos, el canal maya,los principales sistemas de diques y el cercado del Aeropuerto Internacional.

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Consideraciones e hipótesis

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Consideraciones e hipótesis

• Condición de contorno agua de arriba utilizando los hidrogramas de entrada delmodelo hidrológico.

• Corrección de la condición inicial en los cauces para IOTA tras el paso de ETA.

• Valores de los parámetros de rugosidad según la cobertura del suelo del ICF.

Cobertura de suelo Número de Manning

Palma Africana 0.08

Bosque Latifoliado 0.10

Pastos/Cultivos 0.045

Zona Urbana Continua 0.10

Agricultura Tecnificada 0.045

Caña de Azúcar 0.08

Zonas Industriales 0.10

Cauces naturales 0.04

Canales 0.03

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Resultados preliminares modelización hidráulica

Tormenta ETA

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Resultados preliminares modelización hidráulica

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Resultados preliminares modelización hidráulica

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Resultados preliminares modelización hidráulica

• El modelo proyecta calados entre2.8-3.0 metros.

• El modelo proyecta calados entre1.4-1.5 metros.

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Resultados preliminares modelización hidráulica

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Resultados preliminares modelización hidráulica

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Resultados preliminares modelización hidráulica

4Conclusiones

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Conclusiones

• Las simulaciones hidráulicas reflejan lo ocurrido durante los huracanes ETA eIOTA.

• Elevada vulnerabilidad frente a inundaciones para huracanes superiores a losasociados a 5-10 años períodos de retorno. Las proyecciones climáticas en laregión provocarán un aumento de la vulnerabilidad.

• Afección a localidades relevantes como San Pedro Sula, La Lima, El Progreso yCholoma. La inundación también se extiende al Aeropuerto Internacional ygrandes superficies agrícolas.

• ETA e IOTA provocaron una inundación muy similar en extensión ycaracterísticas. Mayor permanencia del agua en ETA.

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Conclusiones

• La existencia de diques de protección junto a los ríos fragilizan el sistema cuandoestos son rebasados. Este hecho es especialmente remarcable en la zonasurbana de La Lima. Estos elementos deberían contemplar un sistema quepermita la restitución del agua al río (compuertas tipo clapeta, sistemas debombeo u otros elementos de drenaje unidireccionales).

• Puede ser más adecuada la derivación de las inundaciones a amplias zonas desacrificio y/o embalses que retengan la inundación aguas arriba. Zonascompatibles con otros usos agrícolas o recreativos.

• Los diques de protección y grandes estructuras de retención pueden llevar a unafalsa sensación de protección total que lleve a un incremento del desarrollourbano en estas zonas inundables aumentando la vulnerabilidad.

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Conclusiones

• La gestión adecuada de la presa de “El Cajón” ayuda a la disminución de los picosde crecidas y minimizar las inundaciones.

• Recomendable mejorar la gobernanza de la cuenca mediante una autoridad decuenca fuerte con competencias para coordinar a los municipios.

• En las zonas urbanas más propensas a inundaciones se recomienda promoverconstrucciones urbanas más resilientes frente a inundaciones, pues los caladosen la mayor parte de la zona son inferiores a 1 metro.

• La implantación de medidas no estructurales como sistemas de alerta tempranay procedimientos de capacitación y sensibilización de la población local son unaherramienta muy útil para disminuir el riesgo social de las inundaciones y evitarel desarrollo de asentamientos informales en zonas inundables.

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Conclusiones

• En las zonas urbanas más propensas a inundaciones se recomienda promoverconstrucciones urbanas más resilientes frente a inundaciones, pues los caladosen la mayor parte de la zona son inferiores a 1 metro.

• La implantación de medidas no estructurales como sistemas de alerta tempranay procedimientos de capacitación y sensibilización de la población local son unaherramienta muy útil para disminuir el riesgo social de las inundaciones y evitarel desarrollo de asentamientos informales en zonas inundables.

Calado

inundación

(m)

Evento Eta Evento Iota

Número de

viviendas%

Acumulado

(%)

Número

de

viviendas

%Acumulado

(%)

<0.1 17533 46 46 17638 80 80

0.1-1 13515 36 82 3506 16 96

1-2 5325 14 96 742 3 99

2-3 1267 3 99 218 1 100

3-4 244 1 100 12 0 100

4-5 11 0 100 3 0 100

5-6 3 0 100 0 0 100

6-7 2 0 100 3 0 100

7-8 2 0 100 0 0 100

TOTAL 37900 22123

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Profundidades de inundación y viviendas afectadas por los eventos ETA e IOTA en el Valle de Sula

5Próximos pasos

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Próximos pasos

• Ajuste y perfeccionamiento de modelo hidrológico e hidráulico.

• Informe de resultados de modelizaciones y mapas de inundación.

• Organización del taller de identificación de modos de fallo.

Modelización hidrológica-hidráulica en los ríos Ulúa yChamelecón (Honduras)

Febrero de 2021