1. Curso de Gestión de riesgo
asociado al recurso hídrico
Hidrología básica/ Proceso de inundaciones
Ing. Max Ayala Rojas 24 de Febrero de 2015
2. El ciclo hidrológico se conoce también como ciclo del agua. Este
ciclo describe el movimiento vertical y horizontal del agua en
estado gaseoso (vapor), líquido o sólido entre la superficie, el
subsuelo, la atmósfera y los océanos terrestres.
Ciclo Hidrológico
En el ciclo, el agua toma el estado líquido en los océanos, lagos,
embalses, ríos, acuíferos y en las nubes; el estado sólido en glaciares,
nevados y nubes; el estado gaseoso en la atmósfera.
El agua circula mediante procesos de evaporación, evapotranspiración,
condensación, precipitación, flujo superficial y subterráneo, y ocupa los
almacenamientos que encuentra en su recorrido.
4. Los Océanos contienen el 97.5% del agua de la tierra, los continentes el 2.4%, y la
atmosfera menos del 0.001%. La precipitación anual es mas de 30 veces la
capacidad de la atmosfera para contener agua, lo que indica el rápido reciclado
del agua que debe ocurrir entre la superficie y la atmosfera.
Ciclo Hidrológico
5. nos permite calcular la cantidad de agua en un lugar en
particular en términos generales. El volumen de agua en
cualquier punto de un sistema hidrológico se puede concebir
simplemente en términos de la diferencia entre el caudal que
entra y sale del sistema y del cambio que se produce en el
almacenamiento. En otras palabras, el caudal entrante menos
el caudal saliente equivale a un cambio en almacenamiento.
EL Balance Hídrico
I-O = ΔS/Δt
“Lo que entra menos lo que sale es igual a cambio de almacenamiento”
La ecuación es calculada para un determinado volumen de control y para un
periodo especifico de tiempo.
6. Existen distintos tipos de precipitación: lluvia, nieve, granizo y
nevisca. La precipitación requiere la elevación de una masa aire
húmedo en la atmósfera, de tal manera que se enfríe y parte de su
humedad se condense. Los mecanismos de elevación pueden ser:
Precipitación
Elevación frontal: el aire caliente se eleva sobre el aire frío.
Elevación orográfica: la masa de aire se eleva para pasar sobre una cadena
montañosa.
Elevación convectiva: el aire se arrastra hacia arriba por acción convectiva.
Las celdas convectivas se originan por calor superficial, el cual causa una
inestabilidad vertical de aire húmedo, y se sostienen por el calor latente de
vaporización liberado a medida que el vapor de agua sube y se condensa.
7. La intensidad de la precipitación es una consideración crítica del
estudio de la meteorología de las inundaciones repentinas. Es
común que la lluvia convectiva generada por las tormentas y los
chubascos en regiones tropicales produzcan episodios de
precipitación muy intensa.
Precipitación
Estos puede producir suficiente lluvia como
para provocar una inundación repentina en
algunos lugares, pero no necesariamente en
todos, ya que hay otros factores en juego,
como la duración del episodio de lluvia, el
grado de humedad del suelo y las
características hidrológicas locales.
8. Es común definir la escorrentía (o escurrimiento) como
aquella parte de la lluvia, que, en lugar de infiltrarse en el
suelo, fluye hacia el cauce fluvial desplazándose sobre la
superficie del suelo. A veces se denomina escorrentía
superficial.
Para ciertos fines, sin embargo, la definición de escorrentía
también abarca el agua que llega al cauce fluvial con
relativa rapidez justo debajo de la superficie. Junto con la
escorrentía superficial, este flujo, que se
denomina interflujo o flujo subsuperficial, constituye el
volumen de agua que en hidrología se conoce
generalmente como escorrentía.
Escorrentía
9. Escorrentía
El motivo principal por el cual
estudiamos el proceso de escorrentía
es la necesidad de estimar la cantidad
de agua que alcanza rápidamente el
cauce fluvial. La escorrentía es el
elemento más importante de la
predicción de crecidas.
Las condiciones en la cuenca
hidrológica determinan la proporción
de lluvia que se transforma en
escorrentía. Si sabemos qué cantidad
de agua esperamos en forma de
escorrentía, podemos utilizar otras
herramientas, como el hidrógrama
unitario, para calcular el caudal
correspondiente que se descargará
en el cauce.
10. Durante un episodio de lluvia, pueden producirse dos tipos de escorrentía superficial.
El flujo superficial del exceso de infiltración o flujo hortoniano se produce en los
suelos que no están saturados. De hecho, el suelo puede estar muy seco, pero debido a
las propiedades del suelo o de la cubierta del suelo, el proceso de infiltración no puede
absorber el agua producida por un aguacero o un deshielo rápido.
El flujo superficial del exceso de saturación ocurre cuando el suelo está saturado y no
queda espacio para que se infiltre más agua. Esto puede ocurrir incluso en suelos que
normalmente, en condiciones subsaturadas, permiten la infiltración de grandes
cantidades de agua.
Relación lluvia - escorrentía
11. Las características del suelo de una cuenca influyen
fuertemente en el desarrollo de la escorrentía. Además de la
textura del suelo, tenemos que considerar otras características
importantes, como la cubierta de la superficie, la profundidad
hasta las capas impermeables y las modificaciones del suelo
provocadas por la actividad humana o por procesos naturales.
Relación suelo - escorrentía
12. Por consiguiente, durante una lluvia intensa los suelos
arcillosos pueden producir más escorrentía superficial que los
suelos arenosos o limosos. Por lo general, los suelos arenosos
producen la menor cantidad de escorrentía superficial.
La información sobre la textura del suelo puede ayudarnos a
prever las posibilidades de almacenamiento de agua y de
escorrentía. Por supuesto que siempre debemos tener
presentes los aspectos específicos de la situación, como el
contenido de humedad del suelo y la intensidad de la lluvia.
Relación suelo - escorrentía
13. Las características de la cuenca hidrográfica pueden afectar en
gran medida la escorrentía y la susceptibilidad subsiguiente a
las inundaciones. En algunas circunstancias, los efectos de la
cuenca son más importantes que la lluvia.
Las distintas características de una cuenca, como su forma, la
pendiente de las laderas, el grado de sinuosidad del curso
fluvial que la atraviesa y la densidad del manto vegetal,
pueden afectar la capacidad del suelo de absorber el agua de
la lluvia.
Por ejemplo, una lluvia sobre las laderas de una cuenca muy
empinada con escasa vegetación generará más escorrentía
que sobre una cuenca de pendiente suave con abundante
vegetación.
La cuenca
15. La urbanización suele alterar las superficies naturales del suelo y de
los cauces fluviales de las cuencas. Los factores tales como la
permeabilidad de la superficie, el tamaño de la cuenca, la densidad
de drenaje, la rugosidad, la longitud y la pendiente del canal pueden
verse afectados de forma tal que la escorrentía adquiera mayor
magnitud y velocidad.
Cuencas Urbanizadas
16. La urbanización tiene dos impactos principales. En
primer lugar, está asociada con un mayor porcentaje
de superficies impermeables y suelos compactados, lo
cual produce un mayor volumen de escorrentía. En
segundo lugar, las áreas urbanas se caracterizan por
redes viarias, sistemas de drenaje pluvial,
modificaciones de la vegetación natural y, a veces, la
canalización de los arroyos. Todos estos factores
intensifican el movimiento de la escorrentía hacia y
entre los canales fluviales.
Cuencas Urbanizadas
17. En términos generales, en los entornos urbanos la
escorrentía ocurre más rápidamente y una mayor parte de
la escorrentía alcanza los ríos de lo que es el caso en los
entornos rurales.
Cuencas Urbanizadas
20. Cambio en el uso del suelo.
Hundimientos del terrenos.
Incremento de la población en zonas marginales con
altos niveles de amenaza.
Modificación geométrica de las llanura inundables.
Localizaciones preferenciales (costos, accesibilidad)
Razones por el incremento de
perdidas por inundaciones
21. según el Atlas de Exposición Económica a Riesgos
Naturales, un índice compilado por Maplecroft, una
empresa de análisis de riesgo con sede en el Reino Unido.
Entre las diez naciones en el mundo con mayor riesgo
económico por los desastres naturales, según el informe,
esta Honduras.
Los autores basaron el ránking en indicadores tanto de
desempeño económico y de exposición a desastres
naturales.
Caso de Honduras
22. En Honduras, "la exposición económica está centrada en torno a
Tegucigalpa y San Pedro Sula, donde el perfil de riesgos está
dominado por posible actividad sísmica y tormentas severas. El
riesgo está exacerbado por los altos índices de pobreza que
erosionan la capacidad de respuesta del país y que deja a
proporciones importantes de la población sin la posibilidad de
reconstruir propiedades y medios de vida luego de un desastre".
De acuerdo al análisis de Maplecroft, "gran parte de la legislación en
Honduras está enfocada en la respuesta humanitaria ante un
desastre y no en la preparación y resiliencia. Si bien hay instituciones
responsables de la respuesta a desastres, la falta de fondos y
entrenamiento ha reducido su efectividad en el pasado. Aunque
leyes recientes como SINAGER en 2009 (Sistema Nacional de
Gestión de Riesgos) representan pasos positivos, debe darse
atención a otros desafíos como corrupción y pobreza para que
pueda reducirse la vulnerabilidad ante riesgos naturales".
Caso de Honduras
26. la rehabilitación de la red primaria pavimentada, demandó
de una suma global de unos US$. 179.40 millones.
En materia de puentes, que implico la inversión de unos
US$. 30 millones.
Agua Potable, Solo para la ciudad de Tegucigalpa un costo
estimado de US$. 5.9 millones. En el resto del país los
daños sufridos en el sistema de distribución de agua
potable alcanzó la cifra de US$ 4.1 millones
Daños en cifras
27. Infraestructura social, se estimo en sector salud un costo de unos
US$. 4.6 millones. En educación unos US$.32 millones.
En total, Honduras por el impacto del Mitch, ha tenido pérdidas de
alrededor de US$ 5,000.000 millones.
El índice del ingreso per cápita fue el más impactado a corto y
mediano plazo. Esta dimensión fue muy sensible al efecto del
huracán Mitch donde la disminución del ingreso afectó al 80% de la
población (IDH-H, 1999). El IDH-H 1999 muestra que se dio una caída
del ingreso per cápita a fines de 1998 de 4.8% y de 5.7% en 1999, con
una recuperación proyectada a partir del año 2000, a niveles del 4%,
producto del dinamismo generado por la reconstrucción, y una
persistencia proyectada de este ritmo hacia los años 2001 y 2002.
Daños en cifras
28. Estrategias para la mitigación:
1. Medidas No-estructurales.
Modificar la susceptibilidad ante la amenaza.
Modificar el Impacto sobre las comunidades.
1. Medidas estructurales.
Modificar la amenaza.
Medida para la mitigación de
inundaciones
29. Plantear una red Hidrometeorológica
Medidas No estructurales
Ilustración – Estación Hidrométrica.
Ilustración – Monitoreo en tiempo real.
30. Obligatoriedad Para el análisis de riesgo
Desarrollar planes de emergencia comunitarios
Medidas No estructurales
31. Obras de Control de crecidas
Medidas Estructurales
