Respuesta hidrológica en zonas urbanas ante eventos severos de tormenta aplicando modelación numérica e información SAR: Caso Los Mochis

Abstract

"En años recientes, las inundaciones se han convertido en el fenómeno natural con mayor afectación a nivel mundial provocando severas pérdidas económicas. En el caso de México debido a sus características fisiográficas posee un alto grado de vulnerabilidad ante eventos hidrometeorológicos. Es por ello, que en este trabajo de investigación se enfoca en estudiar el comportamiento de inundaciones urbanas considerando modelación numérica empleando alta resolución espacial e integrándola con infraestructura superficial bajo diferentes periodos de retorno. Para la zona de estudio se eligió la ciudad de Los Mochis, Sinaloa y como evento particular el ocurrido el 19 de septiembre de 2018 debido a la depresión tropical 19-E evento que causó un grave daño a la ciudad. Se empleó el modelo hidráulico-hidrológico bidimensional FLO-2D alimentado por información meteorológica, información vectorial de superficie terrestre, así como de datos satelitales de sensores pasivos y activos de la zona de estudio. Los datos meteorológicos se obtuvieron de tres fuentes de información, estaciones climáticas de CLICOM y de INIFAP, además de isoyetas de precipitación de la SCT. Con estos datos se calcularon escenarios de precipitación e hietogramas de entrada para la generación de patrones de lluvia en periodos de retorno de 2,5 10 y 100 años para la ciudad de Los Mochis, Sinaloa. La caracterización e identificación del tipo y uso de suelo se realizó mediante las capas vectoriales obtenidas por el INEGI, SEDENA y SIALT. Como herramienta de soporte se emplearon datos provenientes de plataformas satelitales para la identificación de zonas de inundación. La modelación se realizó bajo dos dominios a nivel cuenca y a nivel local (Cd. de Los Mochis). Los resultados obtenidos identifican que la ciudad de Los Mochis no se ve afectada significativamente por escurrimientos regionales y que los eventos de inundación que se presentan son debido a factores más locales. Se identificaron también que precipitaciones superiores a 90 mm pueden ser causa de inundaciones moderadas en la ciudad. Sin embargo, se detectó que la infraestructura urbana maximiza el efecto de inundación provocando la acumulación del fluido en diversas zonas de la ciudad. Las técnicas empleadas e integradas en modelos de alta resolución permiten recrear satisfactoriamente eventos de inundación, permitiendo generar mapas de peligro que pueden ser utilizados para procesos de gestión y planificación urbana."

"In recent years, floods have become the natural phenomenon with the greatest impact worldwide causing severe economic losses. In the case of Mexico, due to its physiographic characteristics, it has a high degree of vulnerability to hydrometeorological events. It is for this reason, that in this research work it focuses on studying the behavior of urban floods considering numerical modeling using high spatial resolution and integrating it with surface infrastructure; under different return periods. For the study area, the Los Mochis City, Sinaloa was chosen and as a particular event occurred on September 19, 2018 due to the tropical depression 19-E event that caused serious damage to the city. The two-dimensional hydraulic-hydrological model FLO-2D fed by meteorological information, land surface vector information was used; as well as satellite data of passive and active sensors in the study area. The meteorological data were obtained from three sources of information, CLICOM and INIFAP weather stations; in addition to SCT precipitation isohyets. With these data, precipitation scenarios and input hyetographs were calculated for the generation of rain patterns in return periods of 2.5, 10 and 100 years for the city of Los Mochis, Sinaloa. The characterization and identification of the type and use of land was carried out by means of the vector layers obtained by the IINEGI, SEDENA and SIALT. As a support tool, data from satellite platforms were used to identify flood zones. The modeling was carried out under two domains at the basin level and at the local level (Los Mochis). The results obtained identify that the Los Mochis is not significantly affected by regional runoff and that the flood events that occur are due to local factors. It was also identified that rainfall greater than 90 mm can cause moderate flooding in the city. However, it was detected that urban infrastructure maximizes the effect of flooding causing the accumulation of fluid in various areas of the Cd. The techniques used and integrated in high resolution models allow to successfully recreate flood events. Allowing to generate hazard maps that can be used for urban planning and management processes."