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CRECIMIENTO URBANO EN LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS Y SU IMPACTO EN LA PLANIFICACION DEL TERRITORIO: METODOLOGÍA. Ing. Sebastián García Estudiante Graduado Escuela Graduada de Planificación U.P.R. Recinto Río Piedras. INTRODUCCION.

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CRECIMIENTO URBANO EN LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS Y SU IMPACTO EN LA PLANIFICACION DEL TERRITORIO: METODOLOGÍA

Ing. Sebastián García

Estudiante Graduado

Escuela Graduada de Planificación

U.P.R. Recinto Río Piedras

introduccion
INTRODUCCION

Eventos meteorológicos junto al crecimiento de la huella urbana que ha experimentado la isla durante las últimas décadas han traído como consecuencia que concentraciones de población sean vulnerables a eventos de inundación.

  • Planes de Ordenación Territorial se desarrollan en ausencia de estudios de inundación que permitan demostrar los impactos producidos por su implementación.
  • Este trabajo presenta una metodología:
    • Estima la capacidad máxima de crecimiento urbano en las cuencas hidrográficas, el cual incluye el uso de modelos hidrológicos e hidráulicos
    • Análisis físico mediante el uso de mapas, fotos aéreas y sistema de información geográfica.

PROPOSITO:

El uso de esta metodología permite evaluar los impactos producidos por el crecimiento de la huella urbana y entender el efecto que tiene la implementación de los Planes de Ordenación Territorial sobre comunidades vulnerables a eventos de inundación.

impermeabilizacion
IMPERMEABILIZACION

La construcción de urbanizaciones, centros industriales y comercios ha sido considerada como la causa principal del aumento de escorrentías superficiales y el incremento de áreas susceptibles a inundación.

Visión Ambiental

1. Mayor superficie impermeable

a. Mayor volumen de escorrentía

b. Mayor proceso de erosión

c. Acarreo de contaminantes

crecimiento urbano
CRECIMIENTO URBANO

Durante décadas se ha llevado a cabo un proceso de crecimiento urbano que ha causado cambios en la cubierta del suelo provocando cambios hidrológicos en las cuencas.

  • daños a la infraestructura del estado (puentes y carreteras)
  • aumento a los costos para el manejo de emergencias
  • aumento en las pólizas de seguros de vida y propiedad.
respuesta al crecimiento urbano
RESPUESTA AL CRECIMIENTO URBANO
  • Eventos de inundación más frecuentes
  • Aumento en tamaño en las áreas propensas a inundación.

Inundaciones Eloísa, 1975

Municipio de Utuado

municipio de morovis expreso mart nez nadal san patricio municipio de san juan
Municipio de MorovisExpreso Martínez Nadal, San PatricioMunicipio de San Juan

INUNDACIONES URBANAS – Georges (sept-1998)

slide8

INUNDACIONES ALREDEDOR DEL MUNDOSan CristóbalRepública Dominicana, noviembre2007Villahermosa Tabasco, Mexico, noviembre2007Bogotá, Colombia, marzo2008Ref. Google.com - Image

planes de ordenacion territorial
PLANES DE ORDENACION TERRITORIAL

Establecen la ordenación del territorio sin documentar:

  • Efecto hidrológico en las cuencas

Ej.: aumento en la frecuencia de inundaciones

  • Cambio en la forma de la inundaciones
  • Establecimiento de límite máximo de huella urbana.

Retos:

  • Uso de herramientas de información

* mapas de inundación, Ej.: Mapas de Inundación de FEMA (FIRM)

  • Ausencia de reglamentación

* cuerpos de agua fuera de los limites de estudio de los mapas de inundación

  • No-cumplimiento a la Ley de Política Ambiental

(Ley 416 de 22 de septiembre de 2004 que enmienda la Ley 9 de 1970)

* ausencia en el estimado de impactos acumulativos

agencia federal para manejo de emergencias fema
AGENCIA FEDERAL PARA MANEJO DE EMERGENCIAS (FEMA)

Mapas de Tasas de Seguros de Inundación

Ejemplo: Localización Zona Urbana, Municipio de Humacao

Fecha: abril – 2005Fecha: diciembre - 2007

calcular huella urbana maxima pot
CALCULAR HUELLA URBANA MAXIMA (POT)

El desarrollo de una herramienta para estimar el tamaño máximo de la huella urbana en las cuencas hidrográficas utilizando como criterio la inundación de la superficie del suelo.

  • Evaluación y desarrollo de Planes de Ordenación Territorial
  • Predicción de futuras zonas susceptibles a inundaciones
  • Efecto (inundaciones) como resultado de la implementación de Planes de Ordenación Territorial
metodologia
METODOLOGIA

Modelos matemáticos y sistemas de bases de datos que permiten:

  • Estimación de escorrentías en respuesta a eventos de lluvias extremas - HEC-HMS
  • Desarrollo de una base de datos usando interpretación de fotos aéreas - Arc-GIS
  • Agrupación y manejo de datos geoespacial - Arc-Hydro
  • Estimación del tamaño de la inundación y cauce mayor del cuerpo de agua - HEC-RAS
    • Análisis de agostamiento
levantamiento de datos
LEVANTAMIENTO DE DATOS
  • Interpretación de Fotos Aéreas
  • Datos Climáticos
  • Desarrollo de Modelo Hidrológico
  • Desarrollo de Modelo Hidráulico
  • Análisis de Resultados
hidrologia hec hms
HIDROLOGIA (HEC-HMS)

Simulador de Lluvia-escorrentía para cuencas hidrográficas

Ayuda a la solución de problemas tales: estimación de caudales en cuencas urbanas y rurales.

Simulador usado directa o en unión a otros simuladores

Estudios de impactos de desarrollos futuros, diseño de embalses, regulación de zonas inundables y operación de sistemas.

hidraulica hec ras
HIDRAULICA (HEC-Ras)

Desarrollado para calcular la hidráulica de canales naturales y/o construidos por el hombre de manera uni-dimensional.

Componentes:

Estimación de perfiles de agua; “steady” y “unsteady”

Estimación de transporte de sedimentos

Analiza el efecto de la obstrucción de:

Puentes, atarjeas, vertedores y estructuras en planicies inundables

Diseñado para la aplicación de manejo de planicies inundables, estudios de seguros de inundación y evaluación de agostamiento para cauces mayores.

area de estudio
AREA DE ESTUDIO

Cuenca de Río Hondo, Mayagüez

  • Área de Captación – 3.07 millas cuadradas
  • Localización – Municipio de Mayagüez
  • Lluvia promedio anual – 70 pulgadas
  • Tributario – Río Guanajibo
resultados1
RESULTADOS
  • El crecimiento de la huella urbana en la cuenca de estudio entre los períodos considerados;
      • 1936 a 1965 – 2.93%
      • 1965 a 1983 – 8.74%
      • 1983 a 2004 - 11.25%.
  • La implementación del POT en la cuenca de estudio crea un aumento de la huella urbana de 5.95%.
      • En el 1936: Q100 = 12,097 pies cúbicos por segundo (pcs)

Rendimiento = 3,940 pcs/milla cuadrada

      • En el 1964: Q100 = 11,767 pcs

Rendimiento = 3,833 pcs/milla cuadrada

      • En el 1983: Q100 = 12,200 pcs

Rendimiento = 3,973 pcs/milla cuadrada

      • En el 2004: Q100 = 12,105 pcs

Rendimiento = 3,943 pcs/milla cuadrada

      • POT, Mayagüez: Q100 = 12,342 pcs

Rendimiento = 4,020 pcs/milla cuadrada

conclusiones
Conclusiones
  • Los cambios en la respuesta de caudal en las cuencas esta relacionado al manejo de los suelos. El incremento en el caudal no solo puede ser atribuido a la impermeabilización del suelo (actividad de construcción) sino a la reducción de bosque y remoción de cubierta vegetal.
  • Ausencia de análisis de impacto acumulativos en los POT desde el aspecto de las inundaciones puede conducir a un incremento en el riesgo de vida y propiedad, aumento en la vulnerabilidad (individual, estado) para el manejo de emergencia.
recomendaciones
RECOMENDACIONES
  • Incorporación de análisis de impacto acumulativo en las DIA-Estratégicas por parte de la JCA o Municipios.
  • Aplicación de esta metodología en Cuencas Hidrográficas que incluyan varios municipios (Creación de Planes Regionales para Manejo de Cuencas Hidrográficas)
      • Estudiar el efecto hidrológico que produce otros tipos de cubierta de suelo (agricultura, urbano, bosque, etc…).
      • Estudiar el impacto en cuencas las hidrográficas la implementación de medidas de mitigación relacionadas con el control de escorrentías.
      • Realizar estudios en otras cuencas hidrográficas con la intención de conocer la respuesta de caudal y documentar el impacto con relación a la inundaciones.
      • Re-incorporación para el proceso de análisis el uso de suelo en las DIA-Estratégicas de los Planes de Ordenación Territorial por parte de la JCA o Municipios en donde se midan los impactos de las propuestas de ordenación territorial