Post on 26-Sep-2018
Riesgos por Marea de Tormenta en la Bahía de Manzanillo, Colima.
Marco Antonio Galicia Pérez
Instituto de Ingeniería UNAM del 21-24 Enero 2013
ENCUENTRO INTERNACIONAL DE MANEJO DEL RIESGO POR
INUNDACIONES
REDESClim
OBJETIVO
Determinar zonas vulnerables a inundación
por marea de tormenta en la Bahía de
Manzanillo y elaborar un mapa donde se
indique este nivel.
Tabla I. Clasificación de lainundación generada por la mareade tormenta (CENAPRED, 2006)
CENAPRED (2006)
Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y Riesgos
Metodología para evaluar peligros y riesgos. Integra
trabajos de investigación desarrollados, revisiones y amplicaciones.
Amplitud de la marea de tormenta (m)
Categoría
<0.5 Somera1.00 Baja2.00 Moderada3.50 Alta5.00 Muy alta
>5.00 Extraordinaria
Silva (2006)
Ec. simplificada para obtener la elevación del agua que genera
la marea de tormenta.
Utilizada por investigadores para realizar análisis de riesgos
hidrometeorológicos.
00
2
ln)(100
hhg
xKwPa
Figura 1. Integración en el SIG(Sistema de InformaciónGeográfica) de peligrohidrometeorológico e inundaciónen la zona urbana de Manzanillo,Clasificado en: alto, medio y bajo.
Secretaría de Desarrollo Social, (2004)
Estudio Integral del Atlas de Riesgos para Manzanillo,
Colima
Elaboro un mapa de peligro e inundación en la zona urbana
de Manzanillo.
Alto MedioBajo
JustificaciónManzanillo por sus características geomorfológicas y
su cercanía con el océano, se encuentra expuesta afenómenos meteorológicos que pueden generargrandes daños a los asentamientos humanosestablecidos en la misma.
Es de vital importancia, ante el riesgo de inundaciónpor marea de tormenta, elaborar un mapa de riesgosdonde se planifique el crecimiento de losasentamientos humanos y sobre el cual se haga un plande reordenamiento territorial para establecer áreasseguras en zonas ya pobladas.
Área de EstudioBahía de Manzanillo, mideaproximadamente 15 km desde PuntaCampos hasta Punta Juluapan.
Régimen de mareases mixto semidiurno.Temporada dehuracanes: finales deMayo a Noviembre,mas frecuentes deJulio a Septiembre.La amplitud mediade la marea es de0.38m
Figura 2. Área de estudio
Metodología
CENAPRED (2006)
Elaboración del mapa base.
Delimitar el área de estudio.
Obtención de datos topográficos.
Elaboración del mapa con isolíneas
de nivel, entre 0 y 10 metros.
Selección de puntos estratégicos
Calculo de la amplitud máxima de
la marea de tormenta
Obtención de datos referentes al paso del huracán “Lane” por la
zona de estudio septiembre del 2000.
Realizar los cálculos correspondientes para obtener la amplitud de
la marea.
Vaciar datos al mapa base.
Silva (2006)Calculo de la
amplitud máxima de la marea de
tormenta
Datos topográficosSe seleccionaron 26 puntos estratégicos cercanosa la playa para posteriormente georeferenciarlosal Nivel Medio del Mar (NMM).
Se seleccionaron 26 puntos estratégicos cercanosa la playa para posteriormente georeferenciarlosal Nivel Medio del Mar (NMM).
Método Nivelación Diferencial, utilizando equipotopográfico (Estación total y 2 prismas).Método Nivelación Diferencial, utilizando equipotopográfico (Estación total y 2 prismas).
Se llevó el banco de nivel (BN-0) previamenteestablecido a cada uno de los 26 puntosestratégicos.
Se llevó el banco de nivel (BN-0) previamenteestablecido a cada uno de los 26 puntosestratégicos.
En los puntos se tomaron las coordenadas con unGPS (Sistema de Posicionamiento Global) y semarcaron con un aerosol.
En los puntos se tomaron las coordenadas con unGPS (Sistema de Posicionamiento Global) y semarcaron con un aerosol.
Se realizaran los cálculos respectivos para obtenerel nivel medio del mar, en cada uno de los 26puntos
Se realizaran los cálculos respectivos para obtenerel nivel medio del mar, en cada uno de los 26puntos
Elaboración del mapa
Datos vectoriales
(INEGI, 2000)Datos obtenidos
en campo
Interpolación Kriging.
Isolíneas de nivel
Sobreposición.
Figura 3. Ubicación de los 26 puntos estratégicos en el área de estudio y elbanco de nivel (BN-0, 1987) usado como referencia para el levantamientotopográfico.
Geog. Cirilo Bravo // Ing. Alberto Hernández Unzón. Proyecto de Fenómenos Severos SMN CNA
Huracán “Lane” septiembre del 2000 (Categoría II)
Tabla IV. Característicasgenerales del huracán "Lane" enseptiembre del 2000.
Tabla V. Resumen de laevolución del huracán "Lane"en septiembre de 2000.
Recorrido Total 3770 km.Tiempo de Duración
204 hrs.
Vientos Máximos
Sostenidos160 Km/hr (09 Sep. )
Presión Mínima Central
970 hPa. (09 Sep.)
Distancia más cercana a
costas Nacionales
al SSW de Manzanillo, Col. (5 de Sep.)
Etapa Fecha Depresión Tropical
5 Sep. (15:00 GMT)
Tormenta Tropical
5 Sep. (21:00 GMT)
Depresión Tropical
8 Sep. 08 (03:00 GMT)
Tormenta Tropical 8 Sep. (09:00 GMT)Huracán 9 Sep. (03:00 GMT)
Tormenta Tropical 12 Sep. (21:00 GMT)Depresión Tropical
13 Sep. (15:00 GMT)
Disipación 15 Sep. (03:00 GMT)
Nota referente al pasodel huracán "Lane"publicada en el Diariode Colima el día 8 deseptiembre del 2000
Nota referente al paso delhuracán "Lane" publicadaen el Diario de Colima eldía 10 de septiembre del2000.
Nota referente al pasodel huracán "Lane"publicada en el Diariode Colima el día 11 deseptiembre del 2000.
Tabla VI. Datos reportados por la NOAA y la SEMAR para lasposiciones del Huracán "Lane" HP-1, HP-2 y HP-3.
ReportesNombre
de la posición
Posición (grados) Día y hora
(GTM)
Presión Central
Vel. del vientoVel. de
desplazamientoEtapa
Lat°N
Long°W
(mb) (kt) km/h (kt) km/h
NOAAHP-1 15.9 105.1 05 / 1200 1004 35 64.96 13 24.12 TtHP-2 15.8 107.1 06 / 0000 1000 45 83.52 8 14.84 TtHP-3 15.5 108.3 08 / 0600 994 50 92.8 0 0 Tt
SEMARHP-1 16.2 105.6 05 / 1500 1005 40 74.24 13 24.12 DtHP-2 16 107.1 05/2100 1004 45 83.52 13 24.12 TtHP-3 15.5 108.4 08 / 0900 998 45 83.52 0 0 Tt
En la Tabla VI. Tt y Dt hacen referencia a los términos tormenta tropical y depresión tropical respectivamente.
Datos utilizados
Figura 4. Posiciones del huracán "Lane" más cercanas al área de estudio(HP-1, HP-2 y HP-3), registradas en los reportes de la NOAA y la SEMAR.
Donde:
• Pα [mb]= gradiente de presiónatmosférica en el punto deevaluación (playa) respecto a lapresión normal.
• x [m]= distancia entre la pareddel huracán y playa.
• w [m/s]= componente normalde velocidad del viento a laplaya.
• g [m/s2]= aceleración de lagravedad.
• h [m]= profundidad del mar enel ojo del huracán.
• K= coeficiente de arrastre delaire.
• 0 es el nivel del mar en la zonadurante los días del ciclón
Debido a que la ecuación empleada enla guía Metodológica (CENAPRED,2006), no toma en cuenta el gradientede presión, la distancia y el ánguloentre el sitio de interés y el huracán,se empleó la ecuación de Silva (2006),para que los cálculos de las cotasmáximas de inundación en puntosespecíficos del área de estudio fueranmás acertados.
00
2
ln)(100
hhg
xKwPa
El Coeficiente de Arrastre del Aire
Donde:
• ρaire y ρagua son lasdensidades del aire y del agua,respectivamente.
• CD coeficiente cuyo valor estáentre 2E-6 a 9E-6 (para el casode huracanes se emplea 9E-6).
Dagua
aire CK
Tabla VII. Valores utilizados en la ecuación Silva(2006).
Profundidad en el ojo del huracán (m) 200
Gravedad (m/s2) 9.81
Coeficiente de arrastre (Cd) 9E-6
Densidad del aire (kg/m3) 1.184
Densidad del agua (kg/m3) 1027.4
Coeficiente (k) 3.89E-07
Presión normal (mb) 1013
Factor correctivo(F) con α = 60º 1.1196
Tabla VIII. Datos obtenidos de los reportes de la NOAA (2001) y SEMAR (2001),así como resultados obtenidos en los puntos de la trayectoria del huracán HP-1,HP-2 y HP-3.
Parámetro
NOAA SEMAR
Posición Posición
HP-1 HP-2 HP-3 HP-1 HP-2 HP-3
Latitud (rad) 0.2775 0.2758 0.2705 0.2827 0.2793 0.2705Velocidad del viento
(km/h)67.10 74.96 83.18 74.24 74.24 64.96
Velocidad de
desplazamiento (km/h)24.12 14.84 0 24.128 24.12 0
Presión central (mb) 1004 1000 994 1005 1004 998
Presión en tierra (mb) 1010.1 1008.7 1007.9 1010.1 1010.1 1007.9Gradiente de presión
(mb)2.9 4.3 5.1 2.9 2.9 5.1
Radio ciclostrófico (km) 76.846 73.846 68.457 77.74 76.846 71.697
Amplitud de la marea
(CENAPRED) (m)1.56 1.59 1.60 1.53 1.56 1.50
Tabla IX.
Elevación de
puntos estraté-gicos.
Puntos NombreCoordenadas Elevación
(m)Lat. N Long. WBN-0 Edificio Fuerza Naval del Pacifico 19.0627 -104.302 3.497BN-1 Entrada Escollera Brisas 19.0627 -104.3028 3.281BN-2 Cualata 19.0686 -104.3029 4.716BN-3 Iglesia Brisas 19.0716 -104.3037 5.006BN-4 Auto lavado Brisas 19.0796 -104.3066 5.273BN-5 Crucero Brisas 19.0851 -104.3099 5.566BN-6 Torre del Mar 19.0881 -104.3117 5.26BN-7 Hotel Sta. Cecilia 19.09 -104.3139 5.006BN-8 Estacionamiento Bigotes 19.0922 -104.3165 5.462BN-9 Bigotes 19.0970 -104.3226 5.322
BN-10 Nautilus-Vog 19.0998 -104.3276 5.038
BN-11 Entrada por clínica Echauri 19.1010 -104.3305 5.019BN-12 Entrada Pérgola 19.1029 -104.3348 5.072BN-13 Tortugario 19.1039 -104.3378 4.36BN-14 Audiencia 19.1055 -104.3506 3.626BN-15 Hotel Marlín 19.1109 -104.3506 4.315BN-16 Curva playa Santiago 19.1136 -104.3522 6.707BN-17 Entrando por Hotel Hawaii 19.1157 -104.3552 2.104BN-18 Hotel el Doral 19.1184 -104.3625 3.426BN-19 Restauran Margaritas-Palmitas 19.1195 -104.3676 5.657BN-20 Palmitas 19.1201 -104.3752 3.885BN-21 Arcos Malecón 19.1197 -104.3823 2.754BN-22 Curva del Indio 19.1181 -104.3878 4.949BN-23 Club Santiago 19.1168 -104.3908 1.24BN-24 Delfos 19.1143 -104.3946 0.392BN-25 Casa Pelicanos 19.1112 -104.3976 1.057BN-26 Puente Boquita 19.1043 -104.399 0.93
Tabla X.Distanciaentre elmeteoro enlas posiciones(HP-1, HP-2 yHP-3) (NOAA)y los 26puntosestratégicosestablecidosdurante losdías 5(mañana), 5(tarde) y 8 deseptiembre,así como laaltura de lamarea detormenta (h).
Posición Huracán
HP-1 (día 5) (mañana)
HP-2 (día 5) (tarde) HP-3 (día 8)
Puntos Establecidos
Distancia (km)
Amplitud de la marea (m)
Distancia (km)
Amplitud de la marea (m)
Distancia (km)
Amplitud de la marea (m)
BN-1 388.1 1.72 467.09 3.35 579.3 5.05BN-2 389.12 1.73 467.09 3.35 579.45 5.05BN-3 388.95 1.73 467.79 3.35 579.89 5.06BN-4 390.04 1.73 468.27 3.35 579.99 5.06BN-5 390.07 1.73 468.52 3.36 580.42 5.06BN-6 390.64 1.73 468.63 3.36 580.22 5.06BN-7 390.37 1.73 468.67 3.36 580.47 5.06BN-8 390.81 1.73 468.68 3.36 580.16 5.06BN-9 391.02 1.73 468.68 3.36 580.04 5.06
BN-10 390.72 1.73 468.59 3.36 580.15 5.06BN-11 391.06 1.73 468.48 3.36 579.72 5.05BN-12 390.71 1.73 468.38 3.36 579.82 5.05BN-13 391.04 1.73 468.26 3.35 579.82 5.05BN-14 390.25 1.73 467.56 3.35 571.81 4.99BN-15 391.16 1.73 468.01 3.35 578.91 5.05BN-16 390.99 1.73 468.15 3.35 579.3 5.05BN-17 394.44 1.75 468.13 3.35 578.92 5.05BN-18 391.02 1.73 467.88 3.35 578.86 5.05BN-19 391.27 1.74 467.65 3.35 578.27 5.04BN-20 390.62 1.73 467.2 3.35 578.01 5.04BN-21 390.65 1.73 466.73 3.34 577.18 5.03BN-22 389.87 1.73 466.2 3.34 576.91 5.03BN-23 389.99 1.73 465.87 3.34 576.31 5.03BN-24 389.2 1.73 465.42 3.34 576.09 5.02BN-25 389.13 1.73 464.92 3.33 575.34 5.02BN-26 389.2 1.73 464.27 3.33 575 5.01
Tabla XI.Distancia entreel meteoro enlas posiciones(HP-1, HP-2 yHP-3) (SEMAR)y los 26 puntosestratégicosestablecidosdurante los días5, 6 y 8 deseptiembre, asícomo la alturade la marea detormenta (h).
Posición del huracán HP-1 (día 5) HP-2 (día 6) HP-3 (día 8)
Puntos establecidos
Distancia (km)
Amplitud de la marea (m)
Distancia (km)
Amplitud de la marea (m)
Distancia (km)
Amplitud de la marea (m)
BN-1 345.35 1.18 450.66 1.98 586.95 3.35
BN-2 345.94 1.18 451.14 1.98 587.38 3.36
BN-3 346.21 1.18 451.33 1.98 587.56 3.36
BN-4 346.9 1.18 451.79 1.98 587.93 3.36
BN-5 347.32 1.18 452.02 1.98 588.06 3.36
BN-6 347.54 1.18 452.13 1.98 588.14 3.36
BN-7 347.64 1.18 452.15 1.98 588.12 3.36
BN-8 347.77 1.19 452.15 1.98 588.07 3.36
BN-9 348 1.19 452.12 1.98 587.95 3.36
BN-10 348.08 1.19 452.01 1.98 587.76 3.36
BN-11 348.08 1.19 451.91 1.98 587.62 3.36
BN-12 348.1 1.19 451.77 1.98 587.43 3.36
BN-13 348.08 1.19 451.65 1.98 587.27 3.35
BN-14 347.72 1.19 450.9 1.98 586.4 3.35
BN-15 348.27 1.19 451.35 1.98 586.79 3.35
BN-16 348.48 1.19 451.47 1.98 586.87 3.35
BN-17 348.58 1.19 451.44 1.98 586.79 3.35
BN-18 348.29 1.19 451.16 1.98 586.42 3.35
BN-19 348.2 1.19 450.91 1.98 586.11 3.35
BN-20 347.96 1.19 450.44 1.98 585.57 3.35
BN-21 347.64 1.18 449.91 1.98 584.98 3.34
BN-22 347.26 1.18 449.41 1.97 584.44 3.34
BN-23 347.01 1.18 449.09 1.97 584.11 3.34
BN-24 346.6 1.18 448.63 1.97 583.63 3.34
Figura 5. Rangos de zonas inundables por marea de tormenta de 3.5m enla zona de estudio. Resultados obtenidos mediante el uso de datosreportados por SEMAR (2001).
1 m1.5 m2 m2.5 m3 m3.5 m
Laguna de San Pedrito
Laguna deJuluapan
Barra de las Brisas
Punta Juluapan
Bahía deManzanillo
Bahía de Santiago
-104.4 -104.38 -104.36 -104.34 -104.32 -104.319.04
19.06
19.08
19.1
19.12
BN-0BN-1
BN-2
BN-3
BN-4
BN-5
BN-6BN-7
BN-8
BN-9
BN-10BN-11
BN-12BN-13
BN-14
BN-15
BN-16BN-17
BN-18BN-19BN-20BN-21
BN-22BN-23
BN-24
BN-25
BN-26
Punta laSantiago
Figura 6. Rango de zonas inundables por marea de tormenta de 5m en lazona de estudio. Resultados obtenidos mediante el uso de datosreportados por NOAA (2001).
1 m2 m3 m4 m5 m
Laguna de San Pedrito
Laguna deJuluapan
Barra de las Brisas
Punta Juluapan
Bahía deManzanillo
Bahía de Santiago
-104.4 -104.38 -104.36 -104.34 -104.32 -104.319.04
19.06
19.08
19.1
19.12
BN-0BN-1
BN-2
BN-3
BN-4
BN-5
BN-6BN-7
BN-8
BN-9
BN-10BN-11
BN-12BN-13
BN-14
BN-15
BN-16BN-17
BN-18BN-19BN-20BN-21
BN-22BN-23
BN-24
BN-25
BN-26
Punta laSantiago
Figura 7. Zonas con altura mayor a 6m, propicias para establecer zonas deresguardo y albergues.
Laguna de San Pedrito
Laguna deJuluapan
Barra de las Brisas
Punta Juluapan
Bahía deManzanillo
Bahía de Santiago
6 m-104.4 -104.38 -104.36 -104.34 -104.32 -104.3
19.04
19.06
19.08
19.1
19.12
BN-0BN-1
BN-2
BN-3
BN-4
BN-5
BN-6BN-7
BN-8
BN-9
BN-10BN-11
BN-12BN-13
BN-14
BN-15
BN-16BN-17
BN-18BN-19BN-20BN-21
BN-22BN-23
BN-24
BN-25
BN-26
Punta laSantiago
DiscusiónDe acuerdo a la nivelación diferencial:
Los valores más bajos de altitud se encuentran cercanos a lalaguna de Juluapan.Los puntos más altos se encuentran cercanos a las salientesrocosas.
Los puntos bajos no recibieron la propagación de la marea detormenta de manera directa y coincide con los resultadosobtenidos de la modelación numérica de refracción de oleaje deGalicia (2008).
Los resultados de zonas inundables coinciden con los de Olvera Malagón (2008), pues consideran a la Barra de las Brisas la más vulnerable ante tsunamis cuando la altura de la ola significativa de este fenómeno es de 3m
Además, los resultados para la zona de Las Brisas también coinciden con los delAtlas de Riesgos para Manzanillo. Las diferencias se deben principalmente a queen SEDESOL (2004) consideran fenómenos como lluvias y escorrentías ademásde los ocasionados por ciclones tropicales considerando olas, marea astronómica,vientos, etc.
Las diferencias entre los datos de NOAA y SEMAR no se consideran importantespues difieren debido al tiempo y espacio en que los datos fueron tomados.
Normalmente la marea de tormenta tiene una duración de 12 hrs. Sin embargodurante el paso del Lane la marea de tormenta mas intensa duroaproximadamente 48 hrs.
• La zona más vulnerable ante un huracán con característicassimilares a “Lane” es la Barra de las Brisas.
• La Playa la Boquita no se encuentra muy vulnerable puescuenta con una estructura geológica que la protege del ladoNW (Punta Juluapan).
• La instalación de albergues o zonas de resguardo, sedeberán establecer en zonas con alturas mayores a 6m ydistantes a ríos y arroyos.
• Los valores más grandes de marea de tormenta generados,se registraron cuando “Lane” se encontraba en la posiciónHP-3. Considerada como alta (SEMAR) y muy alta (NOAA)y CENAPRED (2006).
Conclusiones
• Los mapas obtenidos son una aproximaciónimportante para la evaluación del riesgo porinundación y es útil como parte de la gestiónambiental que sirva de base para un desarrollosustentable en el municipio de Manzanillo.