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

Preparación de equipo.

Lectura de datos con GPS.

Nivelación de puntos. Marcación de bancos de nivel

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)

Trayectoria del huracán “Lane” en septiembre de 2000. Fuente:http//:www.nhc.noaa.gov/index.html.

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.

9 de Septiembre2000

17 de Septiembre2000

9 de Septiembre2000

17 de Septiembre2000

17 de Septiembre

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

Resultados

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.

¡GRACIAS !