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ESTUDIO PARA EL PROYECTO HIDROLÓGICO PARA PROTEGER … · Informe Final CAPÍTULO 5 ... Water...

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  • ESTUDIO PARA EL PROYECTO HIDROLGICO PARAPROTEGER A LA POBLACIN DE INUNDACIONES Y

    APROVECHAR MEJOR EL AGUA (PROHTAB)

    Convenio de ColaboracinNo. SGIH-GPIH-SGPOPR-UNAM-II-RF-14-01

    Informe Final

    CAPTULO 5Definicin de los niveles que requiere el protocolo de

    alertamiento para condiciones meteorolgicas y/ohidrolgicas severas

    Dr. Fernando Jorge Gonzlez Villarreal *Director del proyecto

    en I. Juan Javier Carrillo Sosa **Coordinador del proyecto

    1. en I. Gabriela Gutirrez Avia ****Pasante. Mario Navarrete Ayala ***

    Participantes

    Elaborado para:COMISIN NACIONAL DEL AGUA*

    NOVIEMBRE, 2014

    Investigador, Instituto de Ingeniera, UNAMTcnico acadmico, Instituto de Ingeniera, UNAMBecario, Instituto de Ingeniera, UNAM

    * Consultor externo

  • NDICE

    5 DEFINICIN DE LOS NIVELES QUE REQUIERE EL PROTOCOLO DE

    ALERTAMIENTO PARA CONDICIONES METEOROLGICAS Y/O HIDROLGICAS

    SEVERAS 1

    5.1 I ntroduccin 1

    5.1.1 Zona de estudio 1

    5.1.2 Metodologa para determinar los niveles en los cauces 2

    5.2 Recopilacin de informacin 3

    5.2.1 Protocolo para la atencin de emergencias por Inundaciones 3

    5.2.2 Semforo del Bajo Grijalva 11

    5.2.3 Documento "Definicin de niveles operativos en los ros tabasqueos para

    establecer umbrales de prevencin, alerta y emergencia" 12

    5.2.4 Informacin topogrfica y batimtrica de los sistemas Mezcalapa-Samaria y

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva 14

    5.3 Diagnstico de la situacin actual 18

    5.3.1 Etapas del protocolo (FUENTE: CONAGUA, 2014) 18

    5.3.2 Descripcin general de acciones (FUENTE: CONAGUA, 2014) 20

    5.3.3 Tareas especficas de Organismos de Cuenca y Direcciones Locales

    (FUENTE: CONAGUA, 2014) 27

    5.4 Modelacin matemtica 29

    5.4.1 Esquema de modelacin usado por EPA SWMM 5.0 29

    5.4.2 Esquema unifilar de modelacin 32

    5.5 Definicin de macro-escenarios de lluvia 54

    5.5.1 Anlisis situacional 54

    5.6 Criterios para determinar los niveles actualizados 63

    5.6.1 Macroescenarios de lluvia 66

    5.7 Conclusiones y recomendaciones 70

  • 5.8 Bibliografa 72

    NDICE DE FIGURAS

    Figura 5.1.- Protocolo para la atencin de emergencias por condicionesHidrometeorolgicas severas Versin, Mayo 2014 (FUENTE: CONAGUA, 2014) 5Figura 5.2.- Protocolo para la atencin de emergencias por condicionesHidrometeorolgicas severas Puntos 1 al 5 (FUENTE: CONAGUA, 2014) 6Figura 5.3.- Protocolo para la atencin de emergencias por condicionesHidrometeorolgicas severas Puntos 6 al 10 (FUENTE: CONAGUA, 2014) 7Figura 5.4.- Protocolo para la atencin de emergencias por condicionesHidrometeorolgicas severas Puntos 11 al 15 (FUENTE: CONAGUA, 2014) 8Figura 5.5.- Protocolo para la atencin de emergencias por condicionesHidrometeorolgicas severas Puntos 16 al 21 (FUENTE: CONAGUA, 2014) 9Figura 5.6.- Protocolo para la atencin de emergencias por condicionesHidrometeorolgicas severas Puntos 22 al 24 (FUENTE: CONAGUA, 2014) 10Figura 5.7.- Niveles de Aviso, Alerta y Alarma en funcin de la metodologa aplicada 13Figura 5.8.- Ubicacin de batimetras de los ros Mezcalapa, Viejo Mezcalapa, Medelln,Carrizal, Bajo Grijalva, Teapa y La Sierra (FUENTE: CONAGUA, 2014) 14Figura 5.9.- Ubicacin de secciones transversales en el sistema de La Sierra-Carrizal(FUENTE: PHIT, 2008) 15Figura 5.10.- Plano gua del levantamiento del ro Mezcalapa (UNGEN, 2014) 16Figura 5.11.- Plano gua del levantamiento del ro Samara (UNGEN, 2014) 17Figura 5.12.- Plano gua del levantamiento del ro Gonzlez (UNGEN, 2014) 18Figura 5.13.- Modelo conceptual SWMM v5.0 EPA 30Figura 5.14.- Zona de estudio Sistema Carrizal-La Sierra 33Figura 5.15.- Zona de estudio Sistema Mezcalapa-Samaria 34Figura 5.16.- Esquema unifilar para el mdulo de trnsito de avenidas en el SWMMv.5.0.1 (FUENTE: IINGEN-UNAM, 2014) 35Figura 5.17.- Sistema de lluvia Laguna Zapotes (FUENTE: IINGEN-UNAM, 2014) 36Figura 5.18.- Sub-sistemas de lluvia de la zona de estudio (FUENTE: IINGEN-UNAM,2014) 37Figura 5.19.-Hidrograma de entrada medido en el sitio de la Presa Peitas 41Figura 5.20.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH San Joaqun 41Figura 5.21.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH Teapa 42Figura 5.22.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH Puyacatengo 42Figura 5.23.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH Tapijulapa 43Figura 5.24.- Hidrograma de entrada calculado en el sitio del Puente La Majahua 43Figura 5.25.- Lluvia media horaria subsistema Comuapa 44Figura 5.26.- Lluvia media horaria subsistema Platanar 44Figura 5.27.- Lluvia media horaria subsistema Mezcalapa 45Figura 5.28.- Lluvia media horaria subsistema Nacajuca 45

  • Figura 5.29.- Lluvia media horaria subsistema Samara 46Figura 5.30.- Lluvia media horaria subsistema Gonzlez 46Figura 5.31.- Lluvia media horaria subsistema Almandro 47Figura 5.32.- Lluvia media horaria subsistema Puyacatengo 47Figura 5.33.- Lluvia media horaria subsistema Teapa 48Figura 5.34.- Lluvia media horaria subsistema Pichucalco 48Figura 5.35.- Lluvia media horaria subsistema La Sierra 49Figura 5.36.- Lluvia media horaria subsistema Jalapa 49Figura 5.37.- Lluvia media horaria subsistema La Sierra Bajo 50Figura 5.38.- Lluvia media horaria subsistema Parrilla 50Figura 5.39.- Lluvia media horaria subsistema Viejo Mezcalapa 51Figura 5.40.- Lluvia media horaria subsistema Carrizal 51Figura 5.41.- Lluvia media horaria subsistema Laguna Zapotes 52Figura 5.42.- Lluvia media horaria subsistema Laguna Don Julin 52Figura 5.43.- Lluvia media horaria subsistema Bajo Grijalva 53Figura 5.44.- Mtodo de anlisis situacional (FUENTE: Hanel, 2004) 54Figura 5.45.- Cuestionario para elegir el o los procedimientos de anlisis 56Figura 5.46.- Secuencia del mtodo de Anlisis Situacional (FUENTE: Hanel, 2004) 56Figura 5.47.- Esquema de toma de decisiones en estado de riesgo 58Figura 5.48.- Esquema Tipo - ros de Sierra (respuesta rpida sin obra) (FUENTE:CONAGUA, 2014) 64Figura 5.49.- Esquema Tipo - Seccin tipo en planicie con obras de proteccin (FUENTE:CONAGUA, 2014) 64

  • 5 DEFINICIN DE LOS NIVELES QUE REQUIERE EL PROTOCOLO DEALERTAMIENTO PARA CONDICIONES METEOROLGICAS Y/OHIDROLGICAS SEVERAS

    5.1 Introduccin

    En el ao 2013 se firm el Convenio de coordinacin que celebran la Secretara de Medio

    Ambiente y Recursos Naturales, a travs de la Comisin Nacional del Agua, y el Estado

    de Tabasco, con el objeto de llevar a cabo el Proyecto hidrolgico para proteger a la

    poblacin de inundaciones y aprovechar mejor el agua (PROHTAB), donde se menciona

    en materia de alertamiento temprano y redes de monitoreo, que la CONAGUA se

    compromete a cumplir con el "Protocolo de alerta para condiciones meteorolgicas y/o

    hidrolgicas severas" emitido por la Coordinacin General de Atencin a Emergencias y

    Consejos de Cuenca, la Coordinacin General del Servicio Meteorolgico Nacional y la

    Subdireccin General Tcnica de la CONAGUA. En dicho documento la CONAGUA se

    compromete a comunicar la alerta meteorolgica y/o hidrolgica al gobierno del estado de

    Tabasco mediante comunicacin telefnica o correo electrnico y oficio, en consideracin

    con el "Protocolo de alerta para condiciones meteorolgicas y/o hidrolgicas severas"

    Es por ello, que el Instituto de Ingeniera defini como apoyo a dicho protocolo de alerta

    los niveles de los cauces en los sitios donde se ubican las estaciones hidromtricas por

    medio de modelacin matemtica unidimensional de macro-escenarios de lluvia en el

    sistema Mezcalapa-Samaria y La Sierra.

    5.1.1 Zona de estudio

    El estado de Tabasco se divide en cuatro grandes sistemas. El (1) sistema Tonal que

    colinda con el estado de Veracruz, (2) el sistema Mezcalapa-Samaria, (3) el sistema

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva y finalmente (4) el sistema Zona de los ros-Usumacinta.

  • Estos sistemas han sido divididos, considerando los parteaguas naturales e

    infraestructura hidrulica existente. Aunque la influencia del sistema de presas del Alto

    Grijalva no se encuentra ubicado geogrficamente dentro del estado de Tabasco, dicha

    infraestructura controla -adems de generar energa- los escurrimientos producidos por

    efecto de la lluvia en la cuenca alta de Chiapas; estos escurrimientos afectan

    directamente a la planicie tabasquea, es por ello que este sistema se rige por polticas

    de operacin de presas de manera horaria.

    5.1.2 Metodologa para determinar los niveles en los cauces

    El presente estudio se dividi en dos etapas, segn lo establecido en el Anexo tcnico del

    Convenio SGIH-GPIH-SGPOPR-UNAM-II-RF-14-01, la primera etapa (desarrollado en el

    ao 2014) contempla los sistemas La Sierra, Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez, mientras

    que para una segunda etapa se contemplan los sistemas Tonal y Chilapa-Usumacinta.

    El presente trabajo se dividi en cuatro partes, que a continuacin se describen. En una

    primera parte se recopil la informacin necesaria y existente para conocer el contenido

    del "Protocolo para la atencin de emergencias por Inundaciones", asi como las

    metodologas que la CONAGUA emple para determinar los umbrales NAMIN, AMO y

    AME reportados en sus boletines hidromtricos.

    Se revis el documento "Definicin de niveles operativos en los ros tabasqueos para

    establecer umbrales de prevencin, alerta y emergencia" el cual forma parte del estudio

    Acciones complementarias del Plan Hdrico Integral de Tabasco desarrollado por el

    Instituto de Ingeniera de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico en el ao 2012

    para la Comisin Nacional del Agua.

    Se recopil informacin topogrfica y batimtrica de los sistemas Mezcalapa-Samaria y

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva, la cual incluir elevacin de bordos, infraestructura de

    proteccin contra inundaciones prioritaria, ubicacin georeferenciada de las estaciones

    hidromtricas y curvas capacidad-elevacin del sistema lagunar.

  • Esta informacin ayudar a la actualizacin de los esquemas unifilares para la simulacin

    matemtica unidimensional de flujo en cauce; para ello se usar el software libre Storm

    Water Management Model (SWMM v.5.0.1) desarrollado por la Agencia de Proteccin del

    Medio Ambiente (EPA) de los Estados Unidos de Amrica.

    En la segunda parte de este trabajo se establecen los escenarios hipotticos (macro-

    escenarios de lluvia) por medio del mtodo de anlisis situacional. Los escenarios

    derivados de esta metodologa son las condiciones de frontera aguas arriba y aguas

    abajo, determinando as las condiciones iniciales de los sistemas fluviales en las

    simulaciones.

    En la tercera parte se calibr el modelo matemtico con condiciones actuales de gastos y

    lluvia esto para representar de una manera ms cercana a la realidad lo que ocurre en el

    sistema. Una vez calibrado el modelo, se simularon los escenarios hipotticos propuestos

    anteriormente para determinar cules son los niveles en los cauces en los sitios donde se

    ubican las estaciones hidromtricas.

    Finalmente se determinaron los niveles que se requieren en cada estacin hidromtrica

    que se encuentra dentro del sistema Mezcalapa-Samaria y Carrizal-La Sierra.

    5.2 Recopilacin de informacin

    5.2.1 Protocolo para la atencin de emergencias por Inundaciones

    La CONAGUA proporcion al Instituto de Ingeniera el "Protocolo para la atencin de

    emergencias por Inundaciones" (Anexo A.5.1 Recopilacin de Informacin). El objetivo

    conforme lo establecen los artculos 83 y 84 de la Ley de Aguas Nacionales, la

    CONAGUA es el organismo responsable de la construccin y operacin de obras para el

    control de avenidas, proteccin de centros de poblacin y zonas productivas y, en general

    de coadyuvar en la proteccin de las personas y sus bienes en caso de fenmenos

    extremos.

  • Por ello, el objeto de este protocolo es definir las actividades necesarias tanto para

    realizar o promover actividades preventivas y de mitigacin, como las acciones a realizar

    antes, durante y despus de las contingencias, tomando como base los pronsticos

    meteorolgicos y la informacin de la red de estaciones hidromtricas y climatolgicas

    para monitorear la intensidad de las precipitaciones y los niveles de ros, lagunas y

    presas.

    El "Protocolo para la atencin de emergencias por Inundaciones", responde de manera

    eficaz ante las contingencias que se puedan generar por inundaciones, la CONAGUA

    define este protocolo de actuacin que considera tres momentos de la atencin de

    emergencias: antes, durante y despus.

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    CONAGUA DIRECCIN LOCAL TABASCOALRTAME NI o PARA CONBCinnCl MTTSOBOLOGI c

    m

    T

    Figura 5.1.- Protocolo para la atencin de emergencias por condiciones

    Hidrometeorologicas severas Versin, Mayo 2014 (FUENTE: CONAGUA, 2014)

    " tu I o 5 5

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E SY A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A ( P R O H T A B ) .

    CONAGUAi O M I S I N S \ C i > \N LOCAL TABASCO

    PROTOCOLO DE ALERTAWENTO PARA CONDICIONES METEORO LO CICAS Y/O HIDRLOGICAS SEVERAS

    Actividad

    nstruye al Gerente de Meteorologa yClimatologa y al Gerente de AguasSuperficiales e Ingeniena de Ros a efectode revisar y preparar las actividadesrequendas para la temporada de lluvias enxico del ao en curso

    Revisan y autorizan el procedimiento deactividades del pronstico

    Meteorolgico e HidrolgicoCoordina las actividades requendas paramplantar y supervisar el protocoloestablecido por el Gerente y SubgerentenforTnado_a tos meteorlogos

    Uiatzan los modelos mattmticos MM5,IVRF.GFS.NAM

    Realizan el anlisis (Diagnstico)

    SubdtoKtet

    Tcnico/Coc

    Quinto MyC.Omite ASM,

    Prontou t

    Subgtrtndad.

    Comn luci

    hit

    Producto

    Validacin y/o actualizacindel Protocolo de Tiempo deSeveroMinuta de Reunin deTrabajo con personal delCHMR y personalinvolucrado en el Protocolo1 - Datos Sinpticos2 - imgenes Radar Ecos3.- Precipitaciones aguassuperficiales4 - Resultados de sondeo

    lAatenal presentado en ladiscusin Meteorolgica

    Obiirvacion*!

    Coordinar las Actividades con las Jefaturas de Proyectoel GPIAE tiene ya probados y en operacin todos susequipos distnbuidos en la CRAE

    1 Implantar en todos los tumos del CHMR2 Capacitacin

    Cada 3 hCada 10 minutos(Gasir)060D. 1000 y 2 0 0 0 n

    Diagnostico de la atmosfera en eseparticipan los Organismos de Cuenca.ocales ie pueden establecer horaspostenores Ocurre de 12 00 a 13 00 hrs

    instante >guiy Direcciones

    de revisin

    -

    -

    .t E"

    Figura 5.2.- Protocolo para la atencin de emergencias por condiciones Hidrometeorolgicas severas Puntos 1 al 5

    (FUENTE: CONAGUA, 2014)

    C a p t u l o 5 | 6

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E SY A P R O V E C H A R M E J O R EL A G U A ( P R O H T A B )

    CONAGUA DIRECCIN LOCAL TABASCOPROTOCOLO DE ALERTAMIENTO PARA CONDICIONES METEOROLOGICASY/0 HIDRLOGICAS SEVERAS

    Formula un pronostico Meteorok

    entfican que el pronosticometeorolgico esta por encima de losumbrales que causa dao en en el pas enel tiempo x7 umbral de probabilidad tal

    Se ichva "FASE LINO"

    Analizan la informacin emitida por el JefeTumo, informando al Grenle y

    Subgerenle de Meteorologa canacseguimiento al evento severo en lasprximas horas determinado la operacin

    nal del CHMR o en su caso si sedetermina act va r ia FASE DOS

    SeAcliva "FASE DOS-

    Pronslico MeteorolgicoSupervisin de la informacin por parte de los Jefes deProyecto, manteniendo informado al Gerenle ySubgerenle del rea

    Lisia de umbrales

    .a confirmacin de que ta lluvia registrada y/opronosticada se encuentra por arriba de los umbrales de50-70 mm/24hr yo 50 mm'lir se nara en coordinacincon los directores tcnicos de los OC's o DL S esteelemento de juico es vlido para cuencas urbanas orurales de meos de 300 km! de extensin

    Se elabora boletn especialo eslraordmano de eventometeorolgico identificadose designa al Meteorlogo(s) para seguimientoespecial, se enva correoelectrnico paraconocimiento de la altaDireccin del SMNanexando el AVISO S

    Dar aviso mediante elsistema de Intranet o en sucaso instruir al Meteorlogode tumo para realizar estaactividad

    Se identifica el patrnsinptico y de aire supe orque soporte el pronsticode tiempo severo

    Obtrvation**

    El CHMR y el SMN emite el aviso de la FASE UNO a la3LTAB mediante correo, telefona IP Y Cel (Confirmandode enterado), sistema de INTRANET del SMN

    Asimismo debe terminar este proceso dando de baja laFASE Uno o en su caso subir a la FASE DOS

    Si es fin de semana o dia (estivo o horas no laboralaolesse da aviso tambin al PDLTABAE Director Local

    ubgerente y Jefe de Meteorologa via telefnica

    Durante la Discusin Meteorolgica Diana se analizaraa probabilidad de ocurrencia (umbral supenor a 5 mm enel ensamble del NAEFS y supenor a 6 mm en elensamble del HPC) y si es Nivel 3, 4 o 5 (es decir, conprobabilidad supenor a 60%) se inicia con la siguienteetapa acbvandose de manera directa la FASE DOS

    Nivel 1 - Mnima probabilidad = 20%Nivel 2 - Baja probabilidad de 40%Nivel 3 - Moderada probabilidad de 60=Nivel 4 - Alta probabilidad de 80%Nrvel 5 - Muy alta probabilidad supenor t 60%

    Figura 5.3.- Protocolo para la atencin de emergencias por condiciones Hidrometeorolgicas severas Puntos 6 al 10

    (FUENTE: CONAGUA, 2014)

    C a p i t u l o 5 | 7

  • I N F O R M E F I N A L

    I n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    CONAGUA DIRECCIN LOCAL TABASCOPROTOCOLO DE ALERTAMIENTO PARA CONDICIONES METEOROLOGICASY/O HIDRLOGICAS SEVERAS

    'Coordina con los Jetes de Proyecto yJetes de tumo la emisin del aviso deFASE DOS por el sistema de INTRANETdel SMN

    Aplican las reas sustantivas del SMN losPlanes de Contingencia para FASE DOS

    Elabora el texto para comunicado oficialen apoyo a los documentos oficiales que

    13 debe elaborar la Institucin, enviado a LaSubgerencia de Comunicacin yDesarrollo Institucional del SMN

    Elabora los oficios y comunicadosoficiales que asi se instruya

    Coordina la Logstica de prensa ycomunicacin oficial durante todo eltiempo que dure el evento

    d

    Producro ObMrvaclonM

    El CHMR emite al interior del OCFS y la DLTAB el comunicado oficial de la FASEDOS asimismo mediante sistema de coneo electrnico, celulares, sean das (estivoso fuera de horarios laborables se informar a la Coordinacin de Proteccin Crvil ycuando asi corresponda en paralelo se coordinara con los Centros Regionales y'oOrganismos de Cuenca

    Los Gerentes Subgerentes. Coord Admva. e Informtica y Telecomunicacionesdeben ACTIVAR Planes Oe contingencia para operacin continua en el SMN -SONDEO - RADAR - Estaciones del GDF - Satlite - Modelos, manteniendoinformado al personal de las sucesos corres pendientes

    Se determinara

    Acuse del oficiocorres pendiente

    Rueda de Prensa y oBoletn Informativa

    El documento oficial debe ser emitido por el SMN encoordinacin con el Centro Hidro me te oro lgico Regionalcorrespondiente o en su caso con el OC y'o DL.determinndose si es factible que se emita de meneraLocal, Esta informacin se deber atender endiscusiones meteorolgicas dianas o en reuniones detrabajo especial

    Si el evento de tiempo severo continua por vanas horas,se valorar en la Discusin Meteorolgica o reunin detrabaio si es necesano enviar nuevos comunicados

    Se apoya en la base de datos de la Intranet del SMN para-- :.-: .: tos documentosMpH172 29 60 14/docsgcorV'+M24

    la Jefatura de Comunicacin Social DLTA6 coordinaradifusin en los medios de c o mu cae acin acordadosconforme al comunicado sealando en el numeral No I*

    Figura 5.4.- Protocolo para la atencin de emergencias por condiciones Hidrometeorolgicas severas Puntos 11 al 15

    (FUENTE: CONAGUA, 2014)

    C a p t u l o 5 | 8

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E SY A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A ( P R O H T A B )

    CONAGUA DIRECCIN LOCAL TABASCOPROTOCOLO DE ALERTAMIENTO PARA CONDICIONES METEOROLOGICASY/O HIDRLOGICAS SEVERAS

    Continua despus de 24 hrs lascondiciones de tiempo Significativo /severo'' para seguir aplicando los planesde contigenciade FASE DOS?

    Determina si se activa FASE UNO(Activi

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    CONAGUA DIRECCIN LOCAL TABASCOPROTOCOLO DE ALERTAWENTO PARA CONDICIONES METEOROLOGICASY/0 HIDRLOGICAS SEVERAS

    Se supera el UMBRAL de desbordamientoo se inicia la operacin de la obra deexcedencias conforme a polticaaulonzada o a las decisiones que seresuelvan en el seno del CTOOH

    Se realza pronstico hidroTogico~pra~ elcaso estimando la duracin de larumiacin y los niveles que se podranalcanzar en el no. ; nundable de que se trate, informando alos tomadores de decisiones y al sistemaNacional Be Proteccin Cinl

    El nivel de la luperfic* libre del noevoluciona por abajo del umbral dedesbordamiento o el almacenamiento dea presa se ubica en las inmediaciones delAMO

    Elaboro

    Lie Jorge BustamanteIng Alberto Hernndez UnzonIng Horacio Rubio GutirrezAdecuacin DLTAB Arta Tcnica

    Glosario de las Dependencia!

    PDLT ABAE.-Plan de n Direccin Local de Tabnco Aimoon deGPIAE.-Gerenos de ProtacaOn i li rtraestnjons y Atencin de EmeiGAS IR. -Gerencia de Aflus Sif ; a.es De hgenena Oe RiCTOOH.- Comit Tecnjci de Operacin de Obras H orareisCRAE.-Certra Regona! de *lcionOa ErrsrgBnoaOCFS.- fjrgarisriTC de Cutnca de FronKia SurCHMR. -Cerno HOromto'olooicoReonalCFE.- Comisin FMwM o* ElKdadM

    S ST . -S ubol rDLTAB.-Dir

    al I*:

    Se difunde el aviso por elmedio acordado a la UnidadEstatal y o municipal deProteccin Civil de que setrateyalaGASIR/SGT.

    Documento escrito dondete descnbe la evolucin delfenmeno hidrolgico y susperspectivas de desarrollo

    Informecomportamiento de lainundacin y o operacin dela presa y registro deafectaciones

    Se establece la operacin del equipo PIAE, y losnformes de la atencin 3 la inundacin Municipios atravs de sus unidades de proteccin civil y organismosoperadores inician operaciones conforme a Sus planes demane]o de emergencias

    Este paso se elabora con el apoyo del paso 4 S y 6 parala ingesta de la lluvia pronosticada en los modeloshidrolgicos de ros

    Se levantan en campo marcas de inundacin que servirpara calibrar los modelos en el futuro Se retira equipoPIAE una vez restablecida las condiciones normMunicipios a travs de sus unidades de proteccin civil yorganismos operadores concluyen operaciorws conformea sus planes de manejo de emergencias y se informaacerca de las acciones realizadas y lemas pendientes afm de aumentar la resiliencia del municipio a srtuacioinesde emergencia

    Figura 5.6.- Protocolo para la atencin de emergencias por condiciones Hidrometeorolgjcas severas Puntos 22 al 24

    {FUENTE: CONAGUA, 2014)

    C a p t u l o 5 | 1 O

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B ) .

    5.2.2 Semforo del Bajo Grijalva

    La Comisin Nacional del Agua, por medio del Organismo de Cuenca Frontera Sur

    publica diariamente un boletn hidrometeorolgico (ver Anexo A.5.1 Recopilacin de

    Informacin) con datos medidos de la cuenca Grijalva-Usumacinta, dividido en:

    a) lluvia 24 horas precedentes

    b) resumen de condiciones de embalses: sistema hidroelctrico Grijalva

    c) seguimiento de niveles de ros

    d) semforo del Bajo Grijalva

    Para fines de este trabajo, nos enfocamos en la seccin de semforo del Bajo Grijalva, ya

    que ah se presentan los niveles: NAMIN, AMO, AME que actualmente se toma en

    cuenta para alertamiento en las estaciones hidromtricas del bajo Grijalva, como se

    muestra en la Tabla 5.1

    Tabla 5.1.- Semforo bajo Grijalva (FUENTE: Boletn CONAGUA-OCFS)

    CLAVE

    1L

    3L

    4L

    7D

    1D

    2B

    3B

    4B

    5B

    1V

    2V

    3V

    2E

    1E

    3U

    2U

    ESTACIN

    Platanar

    Samara

    Gonzlez

    Oxolotn

    Tapijulapa

    Teapa

    Puyacatengo

    San Joaqun

    Pueblo Nuevo

    Gaviotas

    El Muelle

    Porvenir

    Macuspana

    Salto del Agua

    San Pedro

    Boca del Cerro

    AMO

    32.28

    14.90

    8.77

    39.53

    24.63

    37.71

    29.65

    23.12

    7.49

    5.42

    5.24

    4.74

    9.85

    10.99

    9.01

    19.21

    AME

    34.65

    18.50

    10.20

    47.37

    28.15

    39.56

    31.35

    26.66

    8.40

    7.85

    7.23

    6.67

    12.78

    14.57

    9.77

    21.57

    NAMIN 129.07

    10.40

    2.87

    31.20

    15.92

    33.80

    24.21

    17.75

    1.16

    0.82

    0.73

    0.51

    0.69

    0.84

    7.58

    10.63

    C a p u

  • 5.2.3 Documento "Definicin de niveles operativos en los ros tabasqueospara establecer umbrales de prevencin, alerta y emergencia"

    En el ao 2012, como parte de los trabajos del estudio "Acciones complementarias del

    Plan Hdrico Integral de Tabasco" que desarroll el Instituto de Ingeniera de la

    Universidad Nacional Autnoma de Mxico para la Comisin Nacional del Agua, se

    elabor el tema "Definicin de niveles operativos en los ros tabasqueos para establecer

    umbrales de prevencin, alerta y emergencia" por medio de los registros de gastos

    aforados y niveles en los ros de las estaciones ubicadas en la planicie tabasquea para

    estudiar el comportamiento y ocurrencia de las inundaciones. (Ver Anexo A.5.1

    Recopilacin de Informacin)

    RESUMEN

    La metodologa empleada para definir los umbrales (niveles) de referencia, se bas en la

    definicin de 10 niveles, donde los niveles 1 al 5 corresponden a una situacin de

    aviso; los niveles 5 al 7, a una situacin de alerta y por arriba del nivel 7 se emite una

    situacin de alarma. Lo anterior se determina de la siguiente forma:

    1) Se fija un umbral con base en la experiencia o en la medicin (marcas de campo,

    o el Nivel de Aguas Mximas Extraordinarias, AME) y se relaciona con un nivel

    8 (N8). Es decir, se considera que la situacin de alarma comienza un instante

    antes en el nivel 7.

    2) El umbral correspondiente a un nivel ordinario del perfil del ro se fija con base en

    el conocimiento del comportamiento del ro (Nivel de aguas mximas ordinarias,

    AMO), se relaciona con un nivel 5 (N5).

    3) El nivel N1 corresponde al nivel mnimo del perfil del ro (Nivel de Aguas Mnimas,

    NAMIN).

    4) Los niveles N2, N3, N4, N6, N7, N9 y N10, se determinan de acuerdo al tamao

    de la cuenca, la longitud del cauce principal y la topografa. Una manera de

    establecer dichos niveles, es ponderando los valores respectivos, con los niveles

    ya definidos N1, N5 y N8, como se muestra en la Figura 5.7.

  • ESTUDIO P A R A EL PROYECTO H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A LAP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    Figura 5.7.- Niveles de Aviso, Alerta y Alarma en funcin de la metodologa

    aplicada

    Los niveles N2 a N4, se determinaron interpolando de manera lineal, los valores de los

    respectivos NAMIN y AMO de cada ro. El nivel N6 y N7, se obtuvo interpolando los

    AMO y AME linealmente. Finalmente los valores de N9 y N10, calcularon

    Considerando el criterio de que despus del AME se toma como base 50 cm. El estudio

    presenta de manera esquemtica, las secciones transversales de los ros indicando los

    umbrales de aviso, alerta y alarma para las estaciones hidromtricas reportadas en el

    semforo del bajo Grijalva. Se calcularon los gastos asociados a los umbrales definidos

    anteriormente, los cuales se obtuvieron a partir de la curva gasto-elevacin. Esta curva

    es propia de cada seccin de ro, y se determin ajustando una funcin entre los gastos y

    los niveles de los ros. Para el ajuste de las curvas, se utiliz la informacin histrica de

    niveles y caudales aforados en las estaciones.

    Cabe mencionar que una vez revisado el estudio del ao 2012, se concluye que la

    definicin de umbrales se realiz a partir de anlisis estadsticos de la informacin

    histrica de las estaciones hidromtricas, mientras que en el estudio denominado

    "Definicin de los niveles que requiere el protocolo de alertamiento para condiciones

    meteorolgicas y/o hidrolgicas severas" determin por medio de modelacin matemtica

    de macro-escenarios de lluvia los niveles de los cauces, en los sitios donde se ubican las

    estaciones hidromtricas de los ros Samara, de la Sierra y el ro Mezcalapa.

    C a p bu

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    Esto ltimo incluy un anlisis situacional de la combinacin de variables tales como:

    precipitacin, nivel en los cauces, nivel en las lagunas, y saturacin del suelo para cada

    uno de los sistemas fluviales (Mezcalapa-Samaria, Carrizal-La Sierra y sistema lagunar) y

    la interaccin entre ellos.

    5.2.4 Informacin topogrfica y batimtrica de los sistemas Mezcalapa-Samaria y Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Para la actualizacin del esquema unifilar de los sistemas Mezcalapa-Samaria y Carrizal-

    La Sierra, se cont con la siguiente informacin topogrfica y batimtrica. La informacin

    descrita a continuacin se puede consultar en el Anexo A.5.1 Recopilacin de

    Informacin.

    5.2.4.1 Informacin proporcionada por la CON AGUA

    Se cont con archivos en formato AutoCAD, los cuales contienen la batimetra actualizada

    de los ros Mezcalapa, Viejo Mezcalapa, Medelln, Carrizal, Bajo Grijalva, Teapa y La

    Sierra, como se muestra en la Figura 5.8

    Ro MezcalapaRio Viejo MezcalapaRo MedellnRo Bajo Grijalva

    Ro TeapaRo de la Sierra

    Figura 5.8.- Ubicacin de batimetras de los ros Mezcalapa, Viejo Mezcalapa,

    Medelln, Carrizal, Bajo Grijalva, Teapa y La Sierra (FUENTE: CONAGUA, 2014)

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    5,2.4.2 Secciones transversales

    Para el sistema La Sierra-Carrizal, se utilizaron las secciones transversales contenidas en

    los informes del PHIT 2008, Captulo 7 "Documentacin hidrulica del evento de 2007 que

    caus inundaciones en Villahermosa, Tabasco", para el tramo de ro del Carrizal aguas

    debajo de la estacin Gonzlez y hasta su entronque con el ro Medelln, ya que dentro de

    las batimetras actualizadas entregadas no se encuentra esta zona.

    Figura 5.9.- Ubicacin de secciones transversales en el sistema de La Sierra-

    Carrizal (FUENTE: PHIT, 2008)

    5.2.4.3 Levantamientos batimtrcos 2014

    Durante los trabajos del presente estudio PROHTAB, el Instituto de Ingeniera realiz

    trabajos de campo para el levantamiento batimtrico de las siguientes zonas:

    a) Ro Mezcalapa: desde el puente solidaridad hasta la bifurcacin (ver Figura 5.10)

    b) Ro Samara: desde la bifurcacin hasta el ro Gonzlez (ver Figura 5.11)

    c) Ro Gonzlez: ro Gonzlez a la altura de la laguna Mecoacn hasta la barra de

    Chiltepec(ver Figura 5.12)

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    Figura 5.10.- Plano gua del levantamiento del ro Mezcalapa (UNGEN, 2014)

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    Figura 5.11.- Plano gua del levantamiento del ro Samara (UNGEN, 2014)

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    Figura 5.12.- Plano gua del levantamiento del ro Gonzlez (UNGEN, 2014)

    La informacin mencionada anteriormente se utiliz para obtener las secciones

    transversales para integrar el esquema unifilar de los sistemas Mezcalapa-Samaria y La

    Sierra-Carrizal. En el Anexo A.5.1 Recopilacin de Informacin se pueden consultar

    todas las secciones transversales utilizadas en formato Excel.

    5.3 Diagnstico de la situacin actual

    Actualmente se emiten avisos con base en el Protocolo para la atencin de emergencias

    por Inundaciones elaborado por la CONAGUA, el cual involucra a diferentes instituciones

    y etapas del protocolo, tal y como se describe de manera general a continuacin:

    5.3.1 Etapas del protocolo (FUENTE: CONAGUA, 2014)

    Para definir los medios necesarios en la atencin de emergencias por inundaciones, el

    protocolo est organizado en tres bloques generales, a partir de la estimacin de

    gravedad del riesgo:

    C a pti /u

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B }

    5.3.1.1 ANTES DE LA EMERGENCIA.

    Abarca el periodo de estiaje, previo a la temporada de ciclones tropicales, que conforme a

    la informacin meteorolgica ocurre durante los meses de diciembre a mayo, y considera

    dos fases diferenciadas: la preparacin y vigilancia y propiamente la fase de alerta.

    5.3.1.1.1 Fase de vigilancia y preparacin

    La fase de vigilancia y preparacin incorpora el conjunto de actividades que permiten

    planificar, preparar y definir estrategias y mecanismos de actuacin, acopio de material y

    equipo, fortalecer la organizacin y coordinacin en la institucin, sumar esfuerzos con las

    distintas autoridades federales, estatales y municipales, uso adecuado de recursos y

    tiempos ptimos de respuesta cuando ocurra una emergencia de este tipo.

    5.3.1.1.2 Fase de alerta

    La fase de alerta considera las actividades de aviso, cuando se presentan condiciones

    meteorolgicas o hidrolgicas que puedan dar lugar a una situacin de emergencia. Es en

    esta etapa cuando debe alertarse a las autoridades implicadas, particularmente a

    proteccin civil, as como informar a la poblacin que puede resultar potencialmente

    afectada.

    5.3.1.2 DURANTE LA EMERGENCIA

    Este momento de la atencin se inicia al momento del impacto del fenmeno; se mantiene

    durante todo el desarrollo de las inundaciones; es decir, mientras persistan las

    condiciones que generan la emergencia.

    Es en esta etapa en la que se realizan las actividades de suministro de agua potable a la

    comunidad, desfogue de las zonas inundadas, proteccin de cauces y de la

    infraestructura hidrulica, entre otras acciones.

    5.3.1.3 DESPUS DE LA EMERGENCIA

    Es el momento consecutivo a la emergencia, que se prolonga hasta el restablecimiento de

    las condiciones para un retorno a la normalidad en las zonas afectadas por la emergencia.

    En esta etapa se realizan las tareas de inspeccin del estado de infraestructura, las tareas

    de rehabilitacin y limpieza, as como la reparacin de los daos ms relevantes, la

  • provisin y en su caso restablecimiento de los servicios bsicos de agua potable,

    saneamiento y riego.

    5.3.2 Descripcin general de acciones (FUENTE: CONAGUA, 2014)

    La descripcin de acciones, se basa en las acciones que cada institucin, ya sea, federal,

    estatal o municipal debe hacer durante las etapas del protocolo.

    5.3.2.1 Acciones antes de la emergencia. Fase de preparacin

    5.3.2.1.1 Coordinacin General del Servicio Meteorolgico Nacional

    1) Monitorear las condiciones meteorolgicas actuales

    2) Proporcionar la perspectiva climtica antes del inicio de la temporada de lluvias

    3) Formular diagnsticos meteorolgicos

    4) Formular y emitir anlisis y pronsticos meteorolgicos

    5.3.2.1.2 Subdireccin General Tcnica -CONAGUA

    1) Coordinar el monitoreo de las condiciones hidrolgicas e hidrulicas actuales

    2) Coordinar a los organismos de cuenca y direcciones locales para la formulacin de

    diagnsticos de las condiciones hidrolgicas. Solicitar que se formulen

    diagnsticos de las condiciones hidrolgicas y niveles de seguridad en presas

    3) Coordinar a organismos de cuenca y direcciones locales para la formulacin de los

    anlisis y pronsticos hidrolgicos

    4) Coordinar la medicin, acopio, almacenamiento y difusin de los reportes de

    almacenamientos de presas y ros

    5) Coordinar la realizacin de estudios hidrolgicos para la determinacin de

    avenidas y ubicacin de puntos susceptibles de desbordamiento

    6) Desarrollar modelos en cuencas de alta prioridad, que relacionen las condiciones

    meteorolgicas e hidrolgicas, asi como de escurrimiento de las cuencas

    7) Coordinar la actualizacin del Atlas Nacional de Riesgos por Inundacin

    8) Coordinar a organismos de cuenca y direcciones locales para que delimiten las

    zonas federales en las riberas de las corrientes y alrededor de cuerpos de agua

    9} Coordinar a organismos de cuenca y direcciones locales para que estimen zonas

    de peligro y de alto riesgo por inundacin

  • 10) Establecer las polticas para la operacin de las presas en el seno del Comit

    Tcnico de Operacin de Obras Hidrulicas (CTOOH)

    11) Programar inversiones de mantenimiento y construccin de estaciones

    hidromtricas

    5.3.2.1.3 Coordinacin General de Atencin de Emergencia y Consejo de Cuenca

    1) Inspeccionar y hacer recorridos a cauces de arroyos y ros, caminos de acceso y

    de evacuacin, infraestructura hidrulica (presas y bordos) y obras de proteccin

    de centros de poblacin y reas productivas

    2) Apoyar a las Subdirecciones de Agua Potable e Hidroagricola en la inspeccin del

    estado fsico y de operacin de las fuentes de abastecimiento formales y alternas

    3) Revisar los planes de emergencia de inundacin de poblaciones vulnerables y

    corrientes problemticas, para preparar las estrategias de atencin de

    emergencias

    4) Participar en reuniones de Coordinacin con gobiernos estatales, municipales,

    Proteccin Civil, Ejrcito y Marina para establecer las acciones a realizar en las

    zonas de riesgo

    5) Verificacin de las condiciones de los Centros Regionales de Atencin de

    Emergencias y mantenimiento en su caso, as como revisin y anlisis de las

    disponibilidad e inventario de equipo

    6) Ejecucin de pruebas de operacin y mantenimiento del equipo especializado. En

    su caso, revisar y reparar el equipo de bombeo y plantas potabilizadoras

    7) Emitir recomendaciones por escrito a las presidencias municipales acerca del

    mantenimiento de cauces y estar atentos a la informacin meteorolgica en la

    temporada

    8) Verificar que funcionen los sistemas de alertamiento existentes en los municipios

    9) Formular oficios a las autoridades de los gobiernos de los estados y municipales,

    alertando de los asentamientos humanos en zonas de alto riesgo

    10) Realizar reuniones con los gobernadores para entregar el diagnstico de

    vulnerabilidad por entidad federativa

    11) Reuniones de coordinacin con los gobiernos estatales, municipales, proteccin

    civil, Ejrcito y Marina para establecer las acciones a realizar en las zonas de

    riesgo

  • 12) Integrar un programa de inversin anual de acciones para prevenir o mitigar

    efectos de fenmenos hidrometeorolgicos

    13) Programar inversiones para mantenimiento y adquisicin de equipo, as como para

    la construccin de nuevos Centros Regionales de Atencin de Emergencias

    (CRAE)

    5.3.2.1.4 Subdirecciones Generales de Agua Potable, drenaje y Saneamiento, y de

    Infraestructura Hidroagricola

    1) Realizar diagnsticos de infraestructura hidrulica e hidroagrcola

    2) Realizar inspecciones a fuentes de abastecimiento, presas, bordos y obras de

    proteccin a centros de poblacin y reas productivas

    3) Realizar actividades de conservacin y mejoramiento de infraestructura de

    proteccin

    4) Programar inversiones para desarrollar infraestructura necesaria para prevenir o

    mitigar efectos de fenmenos hidrometeorolgicos

    5.3.2.1.5 Coordinacin General de Comunicacin y Cultura del Agua

    1) Realizar campaas informativas sobre el riesgo de inundaciones y reuniones de

    sensibilizacin con medios masivos

    2) Difusin a organismos operadores y colegios de profesionales en preparacin a la

    temporada de lluvias

    3) Coordinar logstica de prensa y comunicacin oficial durante todo el tiempo que

    duren los eventos de riesgo

    5.3.2.2 Acciones antes de la emergencia. Fase de alerta

    5.3.2.2.1 Coordinacin General del servicio Meteorolgico Nacional

    1) Participacin en las reuniones del Grupo de Ciclones Tropicales y en el Comit

    Nacional de Emergencias de la Coordinacin Nacional de Proteccin Civil

    2) Conforme los pronsticos meteorolgicos e hidromtricos, dar aviso de pronstico

    de condiciones arriba de los umbrales

    3) Elaborar boletines horarios o extraordinarios del evento meteorolgico identificado

    4) Generar discusin meteorolgica extraordinaria para analizar la situacin

  • 5) Si se mantienen los pronsticos de tiempo severo, emitir boletines de informacin

    sobre presencia de condiciones meteorolgicas severas

    6) Realizar vigilancia meteorolgica permanente

    7) Alertar a las autoridades de Proteccin Civil, Ejrcito, Marina e instancias

    municipales y estatales

    5.3.2.2.2 Coordinacin general de atencin de Emergencias y Consejos de Cuenca

    1) Al inicio de la temporada de lluvias participar en las reuniones anuales de

    Proteccin Civil, Ejercito Nacional y Sector Naval

    2) Reuniones de coordinacin con la coordinacin del servicio Meteorolgico

    Nacional y con la Coordinacin Nacional de Proteccin Civil estableciendo las

    acciones a realizar en las emergencias

    3) Establecer el rol de guardias internas con el personal de mando y con capacidad

    de decisin

    4) Previsin de recursos materiales y financieros: personal, vehculos, relacin de

    maquinaria, viticos, gasolina y otros insumos para la atencin de emergencias

    5) Movilizacin preventiva de equipo especializado y personal de los centros

    regionales de atencin a emergencias a las ciudades y/o localidades de acuerdo a

    la trayectoria de los ciclones tropicales o de los umbrales de alertamiento en los

    ros para atender la contingencia de las zonas que se detecten en riesgo

    6) Establecimiento de los protocolos y acuerdos necesarios con las autoridades

    locales, tanto para clarificar acciones como para la asignacin de medios y/o

    asistencia tcnica

    7) Participar en reuniones con gobiernos estatales, municipales, proteccin civil,

    Ejrcito y Marina conforme a resultados de los recorridos y diagnsticos,

    estableciendo las acciones a realizar en las zonas de riesgo

    5.3.2.2.3 Coordinacin General de Comunicacin y Cultura del Agua

    1) Coordinar la logstica de prensa y comunicaciones oficiales

    2) Realiza la difusin de la situacin y de las acciones de atencin de emergencias

  • 5.3.2.3 Acciones durante la emergencia

    5.3.2.3.1 Subdireccin General Tcnica

    1) Difusin de boletines de hidromtrica en almacenamientos de presas y ros

    2) Difusin de datos a tiempo real de precipitaciones

    3) Seguimiento de las precipitaciones y niveles de caudal en cauces

    4) Maniobrar las obras hidrulicas disponibles a fin de anticipar las crecientes y

    generar espacio en los embalses y ros para regularlas

    5) Formular y difundir pronsticos hidromtricos y de presas

    5.3.2.3.2 Coordinacin general del Servicio Meteorolgico Nacional

    1) Informar a los tomadores de decisiones y sistema Nacional de Proteccin Civil al

    superarse los umbrales de previsin hidrolgica y/o meteorolgica

    2) Vigilar la evolucin de los fenmenos meteorolgicos que provocaron la

    emergencia, as como de nuevos fenmenos que se pudieran presentar

    3) Analizar las condiciones meteorolgicas prevalecientes

    4) Formular y difundir el pronstico meteorolgico y boletines especiales

    5) Elaborar oficios a gobernadores e instituciones que corresponda

    6) Alertar a las autoridades de Proteccin Civil, ejrcito, Marina e instancias

    municipales y estatales

    5.3.2.3.3 Coordinacin general de atencin de Emergencias y Consejos de Cuenca

    1) Instalar equipos de bombeo para desalojar de las zonas inundadas

    2) Apoyar a los municipios en el desazolve y limpieza de la red de drenaje municipal

    3) Movilizacin de equipo especializado y personal de los Centros Regionales de

    Atencin de Emergencias (CRAE) a las ciudades y/o localidades de acuerdo a la

    trayectoria de los ciclones tropicales o de los umbrales de alertamiento en los ros

    para atender la contingencia

    4) Instalar plantas generadoras de energa elctrica para operar los sistemas de agua

    potable que no estn operando por falta de energa

    5) En caso de avenida extraordinarias o rompimiento de bordos en los ros,

    coadyuvar con el personal y maquinaria para levantar bordos que protejan a la

    poblacin contra inundaciones

  • 6) Detectar requerimientos de agua potable y asegurar la entrega de agua

    desinfectada a los hospitales, centros de salud, albergues y poblacin general, a

    travs de plantas potabilizadoras porttiles y con camiones cisterna

    7) Apoyar en el suministro de dosis de plata coloidal e hipoclorito de calcio a la

    poblacin en general para evitar brotes de enfermedades en coordinacin con la

    Secretara de Salud

    8) Asistir a reuniones de coordinacin con autoridades estatales, municipales, de

    proteccin civil, del ejrcito, de marina, del sector salud, etc

    9) Coordinacin de acciones con el Sistema nacional de Proteccin Civil para el

    establecimiento de medidas para mitigar efectos causados a la poblacin y su

    patrimonio

    5.3.2.3.4 Subdirecciones generales de agua Potable, Drenaje y Saneamiento, y de

    Infraestructura Hidroagrcola

    1) Suministro de dosis de plata coloidal e hipoclorito de calcio a la poblacin en

    general para evitar brotes de enfermedades en coordinacin con la Secretaria de

    Salud

    2) En caso de avenidas extraordinarias o rompimiento de bordos en los ros,

    coadyuvar con personal y maquinaria para levantar bordos que protejan a la

    poblacin contra inundaciones

    3) Elaborar los primeros diagnsticos de daos de los sistemas de agua potable,

    alcantarillado y saneamiento, as como de infraestructura hidroagrcola y de

    proteccin

    5.3.2.3.5 Coordinacin general de Comunicacin y Cultura del agua

    1) Integrar la informacin que se obtiene de los avances en la atencin de las

    emergencias

    2) Difusin de la situacin de la emergencia y de las acciones implementadas ante

    medios de comunicacin

    3) Coordinar logstica de prensa y comunicacin oficial durante todo el tiempo que

    dure el evento

  • 5.3.2.4 Acciones despus de la emergencia

    5.3.2.4.1 Subdireccin General Tcnica

    1) Levantar en campo marcas de inundacin, que servirn para calibrar los modelos

    en el futuro

    2) Participacin en el Comit de Evaluacin de Daos del FONDEN en su caso

    5.3.2.4.2 Coordinacin General del servicio meteorolgico nacional

    1) Evala las condiciones meteorolgicas

    5.3.2.4.3 Coordinacin General de Atencin de Emergencias y Consejo de Cuenca

    1) Al concluir cada emergencia, revisar el desempeo de las diferentes acciones e

    identificar aspectos de mejora

    2) Al concluir cada temporada de lluvias, integrar una memoria general de las

    emergencias que sirva de base para actualizaciones y mejoras del protocolo

    3) Retirar equipo de la Gerencia de Proteccin a la Infraestructura una vez

    restablecida las condiciones normales

    5.3.2.4.4 Subdirecciones Generales de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento, y de

    Infraestructura Hidroagrcola

    1) Evaluar daos a las fuentes de abastecimiento de agua potable, a la

    infraestructura de los sistemas de agua potable y drenaje, as como reas

    productivas

    2) Organizar la rehabilitacin de la infraestructura daada, en coordinacin con los

    Organismos de Cuenca y Direcciones Locales

    3) Integrar la informacin de estados y municipios sobre el estado de la

    infraestructura y sobre las afectaciones sufridas

    4) Participar en el comit de evaluacin de daos del FONDEN

    5) Identificar y valorar proyectos necesarios para mitigar efectos de futuras

    inundaciones

    6) Gestionar recursos para estudios, proyectos y obras

    7) Aplicar y dar seguimiento a las acciones de desarrollo de infraestructura

  • 5.3.2.4.5 Coordinacin general de Comunicacin y Cultura del Agua

    1) Comunicacin de la finalizacin de la emergencia a los responsables de los grupos

    y autoridades locales, as como a la poblacin

    2) Coordinar logstica de prensa y comunicacin oficial durante todo el tiempo que

    dure el evento

    5.3.3 Tareas especficas de Organismos de Cuenca y Direcciones Locales(FUENTE: CONAGUA, 2014)

    5.3.3.1.1 Antes de la emergencia. Fase de Prevencin y Vigilancia

    1) Integrar y procesar la informacin de las estaciones hidromtricas y climatolgicas

    para mantener informada a la Subdireccin general Tcnica y Servicio

    Meteorolgico Nacional

    2) Colaborar con oficinas centrales en la realizacin de los estudios de delimitacin

    de zonas federales y zonas de riesgo

    3) Dar seguimiento a los boletines meteorolgicos e hidromtricos

    4) Apoyar a la Gerencia de Proteccin a la Infraestructura y Atencin de Emergencias

    en la revisin e inspeccin de infraestructura de proteccin

    5) Informar a la Gerencia de Proteccin a la Infraestructura y Atencin de

    Emergencias en la revisin e inspeccin de infraestructura de proteccin

    6) Dar mantenimiento a los equipos de atencin de emergencias

    7) Formular una propuesta de inversiones prioritarias para mitigar las contingencias

    8) Difundir la informacin sobre el riesgo de inundaciones y dems campaas que

    organice la CGCCA

    9) Promover reuniones de coordinacin con gobiernos estatales y municipales, tanto

    para precisar las estrategias de atencin de posibles emergencias como para

    comunicar informacin sobre zonas de riesgo, asentamientos irregulares,

    necesidades de mantenimiento a redes de drenaje, etc

    5.3.3.1.2 Antes de la emergencia. Fase de atera

    1) Seguimiento permanente a los boletines meteorolgicos e hidromtricos

    2) Transmitir a autoridades estatales, municipales y de proteccin civil, los diferentes

    avisos y boletines que emita el Servicio Meteorolgico Nacional

  • 3) Comunicar a los gobiernos de los estados, de manera oficial, el aviso de alerta por

    la proximidad de fenmenos que provocarn condiciones severas

    4) Organizar las guardias permanentes del personal de organismos y direcciones

    5) Coordinar con la Gerencia de Proteccin a la Infraestructura y Atencin de

    Emergencias la posible movilizacin de personal y equipo

    6) Coordinar con la CGAECC los canales de comunicacin que se establecern

    durante las emergencias

    7) Apoyar a la Gerencia de Proteccin a la Infraestructura y Atencin de Emergencias

    en la instalacin de infraestructura de proteccin temporal

    5.3.3.1.3 Durante la emergencia

    1) Seguimiento permanente a los boletines meteorolgicos e hidromtricos

    2) Vigilar la evolucin de los fenmenos meteorolgicos

    3) Participar en las sesiones del CTOOH a fin de acordar las maniobras de obras

    hidrulicas

    4) Apoyar a la Gerencia de Proteccin a la Infraestructura y atencin de Emergencias

    en la instalacin y operacin de equipo de bombeo, y en la distribucin de agua

    potable desinfectada

    5) Establecer recorridos en las zonas siniestradas para determinar las afectaciones y

    posibles daos a la infraestructura

    6) Informar diariamente a la CGAECC la situacin de la emergencia, niveles de

    precipitaciones, situacin de corrientes y embalses, afectaciones presentadas y

    acciones realizadas por CONAGUA

    7) Establecer comunicacin y coordinacin permanente con autoridades estatales,

    municipales y de proteccin civil para implementar las acciones de atencin de la

    emergencia, y transmitir toda la informacin relevante

    5.3.3.1.4 Despus de la emergencia

    1) Integrar la informacin definitiva de afectaciones y acciones de CONAGUA

    2) Colaborar con las autoridades estatales y municipales para integrar la informacin

    necesaria para FONDEN y seguradoras

    3) Identificar y valorar los proyectos necesarios, tanto para la rehabilitacin,

    reconstruccin y desarrollo de infraestructura

  • 4) Realizar una evaluacin general del desempeo durante la atencin de la

    emergencia, a fin de generar recomendaciones de mejora

    5.4 Modelacin matemtica

    Para llevar a cabo la modelacin matemtica, fue necesario utilizar un software de

    simulacin matemtica de flujo en cauces de tipo unidimensional. Dicho software se utiliz

    por ser de acceso libre y por contar con los mdulos de lluvia-escummiento y trnsito de

    avenidas en conjunto. A continuacin se describe el software SWMM.

    5.4.1 Esquema de modelacin usado por EPA SWMM 5.0

    El programa EPA SWMM 5.0.1 es un modelo numrico desarrollado inicialmente para el

    estudio, diseo y anlisis de sistemas de drenaje urbanos. Este programa simula la

    formacin de escurrimiento y cargas contaminantes sobre subcuencas. Luego, estos

    flujos son transitados a travs de la red de canales abiertos y/o cerrados del medio en

    estudio.

    Es por ello que para lograr un manejo eficiente de SWMM 5.0.1 es necesario comprender

    como considera un sistema de drenaje, los elementos que participan de este sistema, y

    las relaciones entre los diferentes elementos del sistema de drenaje.

    5.4.1.1 Modelo conceptual del sistema de drenaje

    El SWMM 5.0.1 considera el sistema de canales abiertos y/o cerrados como una

    coleccin de elementos y flujos diversos (Objetos) dentro de mdulos o capas. Cada una

    de estas capas representa en forma general diversos procesos hidrolgicos o hidrulicos

    tal como la precipitacin o el flujo de aguas pluviales a travs de nudos (e,j. alcantarillas).

    En el esquema de la Figura 5.13, la capa inicial es la Atmosfrica, en la cual se genera la

    precipitacin que cae sobre la capa de Terreno. Este proceso de precipitacin es

    representado en SWMM 5.0 mediante objetos tipo Rain Gage (pluvimetro).

  • RamgagesCapa

    Atmosfrica

    Capa deTerreno

    Capa deAguasSubterrneas

    C apa deTransporte

    Figura 5.13.- Modelo conceptual SWMM v5.0 EPA

    Siguiendo el proceso hidrolgico, la capa de Terreno recibe la precipitacin proveniente

    de la capa Atmosfrica en forma de lluvia o nieve. En este mdulo de Terreno se

    producen dos procesos hidrolgicos: las prdidas de precipitacin, y la escorrenta

    superficial.

    Dentro del primer proceso, que considera los fenmenos de infiltracin, almacenamiento

    en depresiones, intercepcin, y humedad superficial, una parte del volumen precipitado se

    mantiene dentro del mdulo de Terreno, y otra fraccin se enva como flujo hacia el

    mdulo de Aguas Subterrneas. En el segundo proceso (escurrimiento superficial), se

    enva flujo y cargas contaminantes hacia la capa de Transporte. Ambos procesos son

    representados en la capa de Terreno mediante objetos tipo Subcachment (rea

    captadora o subcuenca).

    El mdulo de Aguas Subterrneas recibe la infiltracin proveniente del mdulo Terreno y

    transfiere una parte hacia la capa de Transporte. Esta capa de Aguas Subterrneas es

    modelada mediante objetos tipo /Agu/fe/XAcufero).

  • Por otro lado, la capa de Transporte es la que representa a la red de canales abiertos y/o

    cerrados en s misma, la cual puede estar compuesta de secciones de cauce natural,

    conductos, bombas, reguladores de flujo, as como por elementos de almacenamiento

    (depsitos de retencin), siendo todos ellos los que transfieren el flujo y la carga

    contaminante hacia los puntos de salida de la red o hacia plantas depuradoras. Los flujos

    de entrada para este mdulo pueden venir de la escorrenta superficial {mdulo de

    Terreno), del flujo interno del mdulo de Aguas Subterrneas, de flujos de aguas

    residuales, o de hidrogramas de entrada definidos por el usuario.

    Los elementos de la capa de Transporte son representados por EPA SWMM 5.0.1 como

    objetos tipo Node (nodo) y Link (conector). Es importante destacar el hecho de que no

    necesariamente todas las capas podran estar en un modelo particular construido con

    SWMM 5.0.

    5.4.1.2 Mtodos de Calculo

    El SWMM 5.0.1 es un programa hidrolgico- hidrulico cuyas rutinas de clculo se

    desarrollan sobre los principios de Conservacin de la Masa y Conservacin de la

    Cantidad de Movimiento para calcular caudales, profundidades, velocidades,

    concentraciones, y otras variables de inters, sobre intervalos de tiempo discretos.

    Procesos tales como el escurrimiento superficial, infiltracin, propagacin del flujo en la

    red, y el transporte de contaminantes, son simulados usando estos principios.

    El escurrimiento superficial que se produce en cada Subcachment se calcula por el

    SWMM 5.0 asumiendo que cada subcuenca se comporta como un depsito no lineal. El

    modelo de depsito no lineal es un modelo agregado que aplica la ecuacin de

    Conservacin de la Masa y una ecuacin tipo Onda Cinemtica para calcular el caudal de

    escurrimiento superficial a la salida de cada subcuenca.

    En este modelo de depsito se requieren parmetros tales como el rea en planta y el

    ancho caracterstico de la subcuenca, as como la rugosidad superficial de ella, entre

    otros parmetros. Adems, la infiltracin que podr producirse en cada Subcatchmeni

  • puede ser calculada usando alguno de los tres diferentes mtodos que SWMM 5.0

    incorpora:

    mtodo de Horton

    mtodo de Green-Ampt

    mtodo del Nmero de Curva del NRCS

    EPA SWMM 5.0.1 permite elegir entre tres diferentes metodologas de clculo del flujo en

    la red de drenaje.

    1. Steady Flow Routing, consiste en asumir que en cada intervalo de tiempo de

    clculo las condiciones del flujo no cambian; es decir, se tiene flujo permanente.

    2. Kinematic Wave (onda cinemtica), y en esta se considera la variabilidad

    temporal del flujo. Este mtodo resuelve la ecuacin de Conservacin de la Masa

    y una aproximacin de la ecuacin de Conservacin de la Cantidad de

    Movimiento.

    3. El tercero de estos mtodos consiste en la resolucin de las ecuaciones completas

    de Saint Venant (Conservacin de la Masa y Cantidad de Movimiento),

    denominado como mtodo de la Dynamic Wave (Onda Dinmica). Este mtodo

    es el fsicamente ms correcto, aunque demanda un mayor tiempo de proceso

    computacional.

    Una vez descrito de manera general el funcionamiento del SWMM, se describe el

    desarrollo e integracin de los esquemas unifilares de los sistemas Mezcalapa-Samaria y

    La Sierra-Carrizal para la modelacin matemtica de macro-escenarios de lluvia.

    5.4.2 Esquema unifilar de modelacin

    Se gener el esquema unifilar de los sistemas comprometidos en esta primera etapa

    del estudio, que son: La Sierra-Carrizal y Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez. A

    continuacin se describe los ros que incluye cada sistema.

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    5.4.2.1 Sistema Carrizal-La Sierra

    El sistema Carrizal-La Sierra est conformado por los ros: Carrizal aguas abajo de la

    estructura de control "El Macayo" y hasta la estacin hidromtrica "Porvenir". El ro de la

    Sierra est conformado por los escurrimientos generados por los ros Tacotalpa,

    Puyacatengo, y Teapa. En el ro la Sierra aguas abajo de la estacin hidromtrica "Pueblo

    Nuevo" llegan los ros Pichucalco y Viejo Mezcalapa, aguas arriba de la estacin

    hidromtrica "Gaviotas". Esto se muestra en la siguiente Figura 5.14

    Figura 5.14.- Zona de estudio Sistema Carrizal-La Sierra

    As mismo se consideran los cuerpos de agua como con: laguna Zapotes, Don Julin,

    jalapa, Parrilla y Maluco. La infraestructura de proteccin considerada para la modelacin

    es: escotaduras de la Sierra (Censo y Sabanilla), escotaduras del bajo Grijalva (Tintillo I,

    Tintillo II, Acachapan 3a, Acachapan 4a y Buenavista) y Zapotes III. Los sitios de control,

    para fines de determinar los umbrales son: EH Tapijulapa, EH Puyacatengo, EH Teapa,

    EH San Joaqun, EH Pueblo Nuevo, EH Muelle, EH Gaviotas, EH Porvenir, EH Gonzlez.

    C a p i u/o

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    5.4.2.2 Sistema Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez

    El sistema Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez est conformado por los ros: Mezcalapa

    aguas debajo de la presa "Peitas" hasta la zona de ia Bifurcacin {aguas arriba de la

    estructura de control Macayo). El ro Samara, el Dren Victoria y el ro Gonzlez hasta la

    barra de Chiltepec. Esto se muestra en la siguiente Figura 5.14

    Figura 5.15.- Zona de estudio Sistema Mezcalapa-Samaria

    La infraestructura de proteccin considerada para la modelacin es: bordos del ro

    Samara con extensin de 4 km y estructura de control "El Macayo". Cabe mencionar que

    se consider un gasto de aportacin al ro Mezcalapa por parte de los ros Platanar y

    Comuapa, sin embargo este es terico, ya que no se cuenta con registros de medicin

    actuales. El sitio de control, para fines de determinar los umbrales es la EH Samara.

    5.4.2.3 Integracin del esquema uniflar

    En una primera parte se integr el esquema unifilar para el anlisis de trnsito de

    avenidas (ver Figura 5.16). Se emple informacin topogrfica y batimtrica para integrar

    C a p i t u l o 5 | 34

    i

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    el esquema, esta informacin se tom del punto 5.2; la informacin puede consultarse en

    el Anexo A.5.1 Recopilacin de Informacin

    Figura 5.16.- Esquema unifilar para el mdulo de trnsito de avenidas en el SWMM

    v.5.0.1 (FUENTE: IINGEN-UNAM, 2014)

    Una vez integrado el mdulo de trnsito de avenidas, se delimitaron los sub-sistemas de

    lluvia los cuales aportarn los escurrimientos en la planicie.

    5.4.2.4 Caracterizacin de sub-sistemas de lluvia

    Una cuenca superficial es una zona de la superficie terrestre en donde (si fuera

    impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el

    sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida. (Aparicio, 2012)

    Tomando en cuenta la definicin anterior, para el presente trabajo se delimitaron y

    caracterizaron lo que definimos y describimos como sub-sistemas de lluvia. Un sub-

    sistema de lluvia es aquella superficie delimitada a partir de los parteaguas naturales

    C a p i t u l o 5 | 35

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    (orografa) y artificiales (e. j: bordos), la cual contiene una corriente principal con salida en

    el mismo sistema, tomando en cuenta las estaciones de medicin de lluvia, gastos y nivel.

    El objetivo principal de esta delimitacin es representar los escurrimientos que se generan

    dentro de estos sub-sistemas de lluvia y que aportan un gasto importante a los ros de

    Tabasco. Cabe recalcar que la delimitacin de los sub-sistemas de lluvia no siguen en su

    totalidad la delimitacin subcuencas publicado por INEGI a travs del portal de SIATL, sin

    embargo esta informacin se tom como base para generar los sub-sistemas de lluvia.

    Como ejemplo se tiene la laguna Zapotes, la cual se considera -para fines del presente

    trabajo- como un sistema de lluvia, se delimit por la autopista Mex-195 Villahermosa-

    Teapa, la autopista Mex-186 Chetumal-Villahermosa y por la margen derecha del ro de la

    Sierra (ver Figura 5.17)

    Figura 5.17.- Sistema de lluvia Laguna Zapotes (FUENTE: IINGEN-UNAM, 2014)

    En la Figura 5.18 se muestra los 19 sub-sistemas de lluvia con las que se trabajar el

    mdulo lluvia-escurrimiento.

    C a p i t u l o 5 | 36

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E SY A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A ( P R O H T A B ) .

    Sub sistema ComuapaSub sistema PlatanarSub sistema MezcalapaSub sistema NacajucaSub sistema SamaraSub sistema GonzlezSub sistema AlmandroSub sistemaPuyacatengoSub sistema TeapaSub sistema PichucalcoSub sistema La SierraSub sistema JalapaSub sistema La SierraBajoSub sistema ParrillaSub sistema ViejoMezcalapaSub sistema CarrizalSub sistema ZapotesSub sistema Don JulinSub sistema Bajo Grijalva

    Fui DviiriWt*.

  • A continuacin se enlistan los sub sistemas de lluvia con sus reas segn la Figura 5.18

    ID

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    SISTEMA

    Mezcalapa-Samaria

    Mezcalapa-Samaria

    Mezcalapa-Samaria

    Mezcalapa-Samaria

    Mezcalapa-Samaria

    Mezcalapa-Samaria

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    NOMBRE

    Comuapa

    Platanar

    Mezcalapa

    Nacajuca

    Samarla

    Gonzlez

    Almandro

    Puyacatengo

    Teapa

    Pichucalco

    La Sierra

    CAUCE PRINCIPAL

    Comuapa

    Platanar

    Mezcalapa

    Nacajuca

    Samaria

    Dren Victoria- ro Gonzlez

    Oxolotn

    Puyacatengo

    Teapa

    Pichucalco

    Tacotalpa

    REA (km2)

    415.82

    401.95

    664.91

    896.16

    367.30

    847.27

    3,142.35

    159.17

    440.15

    400.75

    505.75

  • ID

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    SISTEMA

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva

    NOMBRE

    Jalapa

    La Sierra Bajo

    Parrilla

    Viejo Mezcalapa

    Carrizal

    Laguna Zapotes

    Laguna Don Julin

    CAUCE PRINCIPAL

    Tacotalpa {Laguna Jalapa)

    Teapa

    Pichucalco (Laguna Parrilla)

    Viejo Mezcalapa

    Carrizal

    La Sierra (Lagunas Zapotes)

    Don Julin

    REA (km2)

    124.60

    399.69

    942.54

    550.00

    191.34

    391.83

    583.88

    19 Carrizal-La Sierra-Bajo Grijalva Bajo Grijalva Bajo Grijalva 249.03

  • 5.4.2.5 Calibracin del modelo de simulacin

    En el ao 2012, en el estudio "Acciones complementarias del Plan Hdrico Integral de

    Tabasco", en el captulo 6 "Definicin de niveles operativos en los ros tabasqueos para

    establecer umbrales de prevencin, alerta y emergencia" se elabor un modelo unifilar

    para simular diferentes Tr's en 6 subcuencas (Almandro, Puyacatengo, Teapa,

    Pichucalco, Bifurcacin y Samaria).

    A diferencia del estudio anterior, el modelo de simulacin utilizado para este trabajo, se

    actualiz con batimetras recientes proporcionadas por la DL Tabasco de los cauces:

    Mezcalapa, Samaria, Carrizal, La Sierra. Se integr la estructura de control "El Macayo" al

    modelo como unin de los sistemas Mezcalapa-Samaria y Carrizal-La Sierra. Adems se

    elaboraron 19 sub sistemas de lluvia para representar los escurrimientos provocados por

    las precipitaciones, cabe sealar que estos sub sistemas no representan en rea y limites

    las subcuencas, ya que los sub sistemas de lluvia se delimitaron a partir de la informacin

    de subcuencas publicadas por la CONAGUA en el SIATL y la infraestructura carretera.

    Para la calibracin de los mdulos lluvia-escurrimiento y trnsito de avenidas del esquema

    unifilar del modelo 2014 en el SWMM se utilizaron datos medidos y reportados de lluvia y

    gasto en los boletines de 24 horas emitidos por la CONAGUA -OCFS y DL Tabasco, los

    cuales se muestran en las siguientes grficas.

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    Time Senes PENfTAS1,000

    950

    400

    200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1.600ElapsetJTime (hours)

    Figura 5.19.-Hidrograma de entrada medido en el sitio de la Presa Peitas

    Time Series SAN JOAQUN

    300

    250

    200

    150

    100

    50

    O200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600

    EtapsedTime(hcturs)

    Figura 5.20.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH San Joaqun

    C a p i t u l o 5 I 41

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    Time Series TEAPA

    200 400 600 800 1,000 1,200 1.400 1,600Elapsed Time (hours)

    Figura 5.21.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH Teapa

    Time Series PUYACATENGO

    160

    40

    20

    200 400 600 800 1,000Elapsed Time (hours)

    1,200 1,400 1,600

    Figura 5.22.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH Puyacatengo

    C a p t u l o 5 | 42

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    Time Series TAPIJULAPA

    O 200 400 600 BOO 1,000 1,200 1,400 1,600ElapsedTime(hcHirs)

    Figura 5.23.- Hidrograma de entrada medido en el sitio de la EH Tapijulapa

    Time Series VIEJO MEZCALAPA

    450

    400

    350

    300

    250

    200

    150

    100

    50

    200 400 600 800ElapsetJTime (hours)

    1,000 1,200 1,400

    Figura 5.24.- Hidrograma de entrada calculado en el sitio del Puente La Majahua

    Para el caso de la variable de lluvia se tienen los siguientes hietogramas para cada uno

    de los sub sistemas de lluvia:

    C a p i t u l o 5 | 43

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    I J.

    Figura 5.25.- Lluvia media horaria subsistema Comuapa

    1. APLATANAN PrWiWM

    Figura 5.26.- Lluvia media horaria subsistema Platanar

    C a p t u l o 5 | 44

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    f P R O H T A B )

    11JtC2CUjrn

    Figura 5.27.- Lluvia media horaria subsistema Mezcalapa

    SuIHMth 1 l_NACAJUC*ftK>IMIon

    Figura 5.28.- Lluvia media horaria subsistema Nacajuca

    C a p t u l o 5 | 45

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    lubutth 1.4,IMMMM PncIfMMMin

    Figura 5.29.- Lluvia media horaria subsistema Samara

    l.t_VICTOW_GONIAUZ PndpKMen

    OFigura 5.30.- Lluvia media horaria subsistema Gonzlez

    C a p i t u l o 5 | 46

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    (PROHTAB)

    tubcMcn I.IJUJUMORO

    Figura 5.31.- Lluvia media horaria subsistema Almandro

    LFigura 5.32.- Lluvia media horaria subsistema Puyacatengo

    i ^-6-a p i t u I o

    r5 1 4 7

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    Figura 5.33.- Lluvia media horaria subsistema Teapa

    UtettcH I..P1CHUCALCO

    Figura 5.34.- Lluvia media horaria subsistema Pichucalco

    C a p t u l o 5 | 4

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    Figura 5.35.- Lluvia media horaria subsistema La Sierra

    BubcMch I13_LAGUN*_JUU'*PllplUltni

    -

    1

    Figura 5.36.- Lluvia media horaria subsistema Jalapa

    C a p t u l o 5 j 49

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    2t_TEM>A_FUACATEMCQ PndpHHon

    Figura 5.37.- Lluvia media horaria subsistema La Sierra Bajo

    SOxtKh 2 T^PtCHUCALCO

    "

    Figura 5.38.- Lluvia media horaria subsistema Parrilla

    C a p t u l o 5 | 50

  • E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L G I C O P A R A P R O T E G E R A L AP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B )

    Figura 5.39.- Lluvia media horaria subsistema Viejo Mezcalapa

    lubcwn Z.t.clKRlfAL

    Figura 5.40.- Lluvia media horaria subsistema Carrizal

    C a p t u l o 5 | 51

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    UcHch .1 t.UtUNAJAPOTt 11-r.apHMk

    Figura 5.41.- Lluvia media horaria subsistema Laguna Zapotes

    f! 3.1J_LGUHA_DON_ULIAN P'KlpUBon

    U 1 L.

    Figura 5.42.- Lluvia media horaria subsistema Laguna Don Julin

    C a p t u l o 5 | 52

  • ESTUDIO P A R A EL PROYECTO H I D R O L G I C O P ARA P R O T E G E R A LAP O B L A C I N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

    ( P R O H T A B)

    J.IO.BAJO.CWJAW*

    Figura 5.43.- Lluvia media horaria subsistema Bajo Grijalva

    Una vez calibrado el modelo matemtico se ingresan las consideraciones de macro-

    escenarios para obtener los tiempos de cambio entre los niveles de alertamiento de los

    sitios.

    C a p t u l o 5 | 53

  • 5.5 Definicin de macro-escenarios de lluvia

    Las inundaciones se producen cuando lluvias intensas o continuas, saturan el suelo y

    superan la capacidad mxima de transporte del ro, provocando desbordamientos e

    inundaciones de los terrenos cercanos a los propios cursos de agua. Las inundaciones

    son un evento natural y recurrente para un ro y son producto de la duracin de las lluvias

    y el mecanismo que las genera, el cual puede ser pluvial o fluvial.

    La definicin de macro-escenarios de lluvia, no es un asunto trivial y requiere de un

    anlisis claro y ptimo, es por ello que aplicaremos el mtodo de anlisis situacional

    (anlisis de decisiones), del mecanismo que genera las inundaciones en el estado de

    Tabasco, en particular en los sistemas Carrizal-La Sierra y Mezcalapa-Samaria-ro

    Gonzlez.

    5.5.1 Anlisis situacional

    El mtodo de anlisis situacional (Ver Figura 5.44) es un mtodo que lleva a la aplicacin

    del procedimiento ms adecuado para analizar lo que est ocurriendo cuando nos

    enfrentamos con diferentes asuntos (asunto o cuestin: dificultad, falla, oportunidad,

    amenaza o riesgo que nos obliga a actuar). Este mtodo ayuda a saber por dnde

    comenzar los asuntos traslapados y confusos, a establecer prioridades y la secuencia de

    las actividades que darn respuesta a los problemas de toma de decisin.

    COCo"CD13-^co

    Anlisis de problemaspotenciales

    Anlisis de Decisiones

    Anlisis de problemas

    Figura 5.44.- Mtodo de anlisis situacional (FUENTE: Hanel, 2004)

  • Para llevar a cabo el anlisis de situaciones primero es importante reconocer todos los

    asuntos que se tengan actuales o futuros, enumerando las desviaciones, las

    oportunidades o las amenazas y anticipar los problemas que puedan surgir. A

    continuacin hay que aclarar los asuntos ambiguos y desglosar los complejos para lograr

    asuntos independientes y del mismo nivel de generalidad. Una vez definido, se decide la

    prioridad de cada asunto con base en la urgencia, la gravedad y la probabilidad de su

    crecimiento. Con base en una o en todas estas caractersticas, se puede juzgar que un

    asunto es relativamente menos importante y debe ser considerado despus.

    Por ltimo, se selecciona el proceso apropiado para resolver cada asunto, planeando

    como pueden resolverse, quin se har cargo de ellos y qu clase de respuestas se

    necesitan. Para tal efecto, se reconocen tres tipos de asuntos ms comunes: (1) las

    desviaciones, (2) las oportunidades y las (3) las amenazas.

    Para cada uno de ellos corresponde un procedimiento especfico para resolverlo.

    1) Las desviaciones: requieren de la aplicacin del Anlisis de Problemas

    2) Las oportunidades: requieren de la aplicacin del Anlisis de Decisiones

    3) Las amenazas: requieren de la aplicacin del Anlisis de Problemas Potenciales

    Para estar seguros de elegir el procedimiento o procedimientos que convienen, debemos

    contestar algunas preguntas (Ver Figura 5.45) acerca del tipo de respuesta que cada una

    de estas requiere:

  • Anlisis deProblemas

    Anlisis deDecisiones

    Anlisis deProblemasPotenciales

    I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    'Es necesario explicar el asunto?Existe una desviacin entre el desempeoesperado y el real?La desviacin se debe a una causa desconocida?Saber la causa verdadera nos ayudar a ejerceruna accin ms efectiva?

    Debe hacerse una eleccin?'Necesitan ponerse en orden los objetivos paraemprender alguna actividad?

    -Se ha tomado una decisin que an no se haimplantado y es necesario actuar ahora para evitarposibles problemas en el futuro?

    Es necesario elaborar un plan para salvaguardaralguna decisin o actividad futura?

    Figura 5.45.- Cuestionario para elegir el o los procedimientos de anlisis

    raco'oos

    CO.2

    u)O)

    O'o05

    '

    8Ocoo"O

    Figura 5.46.- Secuencia del mtodo de Anlisis Situacional {FUENTE: Hanel, 2004)

    En resumen, el anlisis situacional es un proceso o secuencia de pasos lgicos que

    permiten definir, aclarar, priorizar y planear la resolucin de las situaciones, tanto en el

    mbito laboral como en el personal. Este tipo de anlisis es una herramienta de apoyo en

    el desarrollo de programas o protocolos que atiendan la situacin o evento de inters.

    C a p i t u l o 5 | 56

  • Ahora bien, dando respuesta a las preguntas de la Figura 5.46;

    1) Debe hacerse una eleccin? La respuesta es SI, ya que debemos elegir entre un

    nmero infinito de soluciones para generar los macro-escenarios de lluvia a

    modelar matemticamente

    2) Necesitan ponerse en orden los objetivos para emprender alguna actividad? La

    respuesta es SI, ya que dependiendo del macro-escenario de lluvia que se

    presente y la respuesta de los sistemas Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez y La

    Sierra-Carrizal sern las acciones que debern implementarse conforme al

    Protocolo para la atencin de emergencias por condiciones Hidrometeorolgicas

    severas

    5.5.1.1 Procedimiento "Anlisis de Decisiones"

    En el anlisis de decisiones, por lo general, existe una infinidad de soluciones a un

    problema, y es claro que no todas las soluciones que se plantean ofrecern el mismo

    grado de satisfaccin en los resultados que stas obtengan; es por ello que se necesita

    un proceso de seleccin y decisin.

    En trminos generales y para los fines del presente estudio, el procedimiento busca

    aquellos macro-escenarios de lluvia que nos generen una situacin de emergencia por

    inundacin fluvial en los sistemas Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez y La Sierra-Carrizal,

    equilibrando las restricciones reales del evento, tales como: nivel de la superficie libre del

    agua (SLA) en las lagunas, porcentaje de saturacin del suelo, intensidad de lluvia y nivel

    de la superficie libre del agua (SLA) en los ros.

    La toma de decisiones que se hizo, fue conforma a un estado de riesgo; ya que en este

    estado se conocen los resultados con una probabilidad de ocurrencia. (Ver Figura 5.47)

  • I N F O R M E F I N A LI n s t i t u t o d e I n g e n i e r a

    C o o r d i n a c i n d e H i d r u l i c a

    Op. 1 Obj. 2probabilidad

    deocurrencia

    OPCIONES OBJETIVOS PROBABILIDAD

    Figura 5.47.- Esquema de toma de decisiones en estado de riesgo

    Las etapas del procedimiento de anlisis de decisiones que se llev a cabo es la

    siguiente:

    5.5.1.1.1 Enunciado de la decisin

    Esta fase establece el objetivo bsico del procedimiento y es de alguna manera la meta

    final. El enunciado de la decisin provee un enfoque para el anlisis y establece los

    lmites de la eleccin.

    Para ello contestamos las siguientes preguntas:

    a) Con qu propsito?

    Establecer los macro-escenarios de lluvia que pueden generar inundaciones en los

    sistemas Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez y La Sierra-Carrizal

    b) Cundo y dnde?

    Durante la poca de huracanes y frentes fros en el ocano Atlntico y Golfo de

    Mxico

    c) Cmo?

    Generando macro-escenarios de lluvia que tomen en cuenta las variables: nivel de

    la superficie libre del agua de las lagunas, porcentaje de saturacin del suelo,

    intensidad de lluvia y nivel de la superficie libre del agua en los ros

    C a p t u l o 5 | 58

  • ENUNCIADO DE LA DECISIN:

    "Establecer los macro-escenarios de lluvia que pueden generar inundaciones en los

    sistemas Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez y La Sierra-Carrizal, durante la poca de

    huracanes y frentes fros en el ocano Atlntico y Golfo de Mxico, tomando en

    cuenta las variables: nivel de la superficie libre del agua de las lagunas, porcentaje

    de saturacin del suelo, intensidad de lluvia y nivel de la superficie libre del agua en

    los ros"

    5.5.1.1.2 Definicin de ios objetivos

    a) Objetivos necesarios

    Deben cumplirse para garantizar una decisin exitosa, deben ser cuantificables para

    que funcionen como un filtro para eliminar las opciones propensas al fracaso

    b) Objetivos deseados:

    No estable lmites absolutos, si no que expresa una conveniencia o ventaja relativa.

    Estos objetivos se ponderan del 1 al 10; esta escala no es crtica, sin embargo debe

    contar con suficiente amplitud para permitir discriminar los objetivos

    Necesarios

    Establecer al menos 3 macro-escenarios de lluvia que puedan generar problemas deinundacin en los sistemas Mezcalapa-Samaria-ro Gonzlez y La Sierra-Carrizal

    Combinar las variables: nivel de la superficie libre del agua de las lagunas, intensidad delluvia, porcentaje de saturacin del suelo

    Deseados

    Establecer la interaccininundaciones

    entre sub sistemas para la generacin de

    Peso

    10

    5.5.1.1.3 Diseo de opciones

    Para disear las opciones se construy el siguiente rbol de combinaciones tomando en

    cuenta las variables que pueden generar inundaciones

  • Mecanismo degeneracin deInundaciones

    Macro-escenarios

    BAJO

    %desaturacin del

    suelo

    / ALTO 1.0

    1.01.0

    1.0

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ESTUDIO PARA EL PROYECTO HIDROLÓGICO PARA PROTEGER A LA POBLACIÓN DE INUNDACIONES Y APROVECHAR MEJOR EL AGUA (PROHTAB) Convenio de Colaboración No. SGIH-GPIH-SGPOPR-UNAM-II-RF-14-01 Informe Final CAPÍTULO 5 Definición de los niveles que requiere el protocolo de alertamiento para condiciones meteorológicas y/o hidrológicas severas Dr. Fernando Jorge González Villarreal * Director del proyecto en I. Juan Javier Carrillo Sosa ** Coordinador del proyecto 1. en I. Gabriela Gutiérrez Aviña **** Pasante. Mario Navarrete Ayala *** Participantes Elaborado para: COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA* NOVIEMBRE, 2014 Investigador, Instituto de Ingeniería, UNAM Técnico académico, Instituto de Ingeniería, UNAM Becario, Instituto de Ingeniería, UNAM * Consultor externo
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