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Hidrodinámica e inundación costera en unalaguna costera tropical rodeada de
humedales.
Cecilia Enríquez, Ismael Mariño‐Tapia, Mendoza‐Baldwin Edgar, Silva‐Casarín
Rodolfo
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Area de estudio: Laguna Chelem, Yucatan
Clima extremoso:Radiacion,Evap‐precip, eventos extremos
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Viento dominante: • NE‐SE • Eventos del NO en
invierno.
Corrientes dominantes:• Al oeste (0.08 m/s)
Area de estudio: Laguna Chelem, Yucatan
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•Mareas Mixtas•Diurna (1m vivas)•Semidiurnas durante mareas muertas (<.3m)
AWAC
CTD
VECTORCTD
Mediciones in situAnclajes (Mar,17 – Abr 16, 2009)
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15-Mar 22-Mar 29-Mar 05-Apr 12-Apr 19-Apr0.50.60.70.80.9 Water Level (m)
15-Mar 22-Mar 29-Mar 05-Apr 12-Apr 19-Apr20
25
30
Temperature (oC)
15-Mar 22-Mar 29-Mar 05-Apr 12-Apr 19-Apr
40
45
50Salinity
CTD en la cabeza:
• Oscilaciones diurnas : (.3 ‐ .12m)
• No modulacion vivas‐mtas. • Variaciones diurnas de T• Condicion hiperhalina
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Mediciones detalladas de la batimatría…
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Las mediciones batimétricas se expandieron con datos de modelo de elevación digital (DEM) del Shuttle Radar Topography Mission (SRTM),
con 30 m de resolución espacial.
Datos topobatimetricos
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Puertos y marinas (Secretaría de Marina, turisticas, flota pesquera local)Construcción de carreteras, (una restringe severamente el flujo de agua a la cabeza oeste. Obras frecuentes de dragado y depósito de sedimento.
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Implementación del modelo numérico
Modelo Delft3D promediado en la verticalGrid adaptativo (325 x 253; dx=10/50/200)
Celdas secas y barreras impermeables (caminos, construcciones y muelles, etc.)
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Condiciones de frontera y forzamientos
• N: Variaciones del nivel del mar (Tabla)• E: Corriente costera (0.08 m/s)• W: Frontera “Neumann” (gradiente del nivel del agua determinado
por el modelo)• Superficie: Datos de viento (Tabla) • Fondo: Batimetría con coeficientes de fricción de fondo
variable(Manning 0.04 – 0.3)
Tides Wind
Validación y pruebas de calibración de coeficientes de fricción de fondo.
AWAC(Mar‐Abr 2009)
Corregido para Chelem a partir de mediciones en Telchac
(Mar‐Abr 2009)
Evento de brisas del Este intensas (NE‐SE)
Predicciones de marea de Progreso
(CICESE)
Mediciones: de Abril 14 a Mayo 11, 2006.
Evento de “Norte” o paso de frente frio intenso (NW‐N)
Frente Frio No. 4 (Mediciones: 9 ‐30 Octubre, 2007)
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Circulación por mareas (sin viento)
S.L. Water Level
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Circulación por mareas (sin viento)
S.L. Water Level
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Circulación por mareas (sin viento)
S.L. Water Level
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Circulación por mareas (sin viento)
2.1 2.15 2.2 2.25
2.3515
2.352
2.3525
2.353
2.3535
2.354
2.3545
2.355
2.3555
x 106
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10.1
0.05
0
Water level avgd during tidal cycle
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Viento y marea: Brisas (NE‐E‐SE)
2 16 2 17 2 18 2 19 2 2 2 21 2 22 2 23 2 24 2 25 2 26
2.353
2.3535
2.354
2.3545
2.355
2.3555
x 106
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.1
0.05
0
Water level avgd during tidal cycleS.L.
Wind mag
Wind dir
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Viento y marea: Frente frio No. 7 (NW)Water level avgd during tidal cycle
S.L.
Wind magWind dir
2.14 2.16 2.18 2.2 2.22 2.24
2.351
2.3515
2.352
2.3525
2.353
2.3535
2.354
2.3545
2.355
2.3555
x 106
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.1
0.05
0
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Util para estimar otro tipo de riesgos: Plan local de contingencias para combatir derrames de hidrocarburos y otras sustancias nocivas en el mar SEMAR del Edo. De
Yucatan.
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Conclusiones
• Modelo validado para estudios de hidrodinámica en 2D delsistema lagunar Chelem‐Chuburná‐Yucalpetén.
• El tiempo de residencia en la cabeza oeste es de aprox. 182 días.
• La marea sufre transformaciones importantes en la laguna :
• 80% de atenuación del nivel del agua en la cabeza oeste.
• Desfase de 5 – 7 hrs entre el mar y la cabeza oeste.
• Las oscilaciones semidiurnas en el nivel del mar se pierdenen la cabeza oeste.
• La marea se deforma en la cabeza oeste, volviéndoseasimétrica con flujo de inundación de mayor duración ycorrientes mas intensas durante la vaciante.
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… Conclusiones
• El viento tiene efectos importantes en la hidrodinámica:
• En condiciones normales (NE‐E‐SE) la circulación en lacabeza oeste es mínima debido a un balance entre elesfuerzo del viento hacia el oeste y la fuerza del gradiente depresión hacia el este.
• Durante eventos del norte en invierno (NW‐N), la sobre‐elevación por marea de tormenta es del orden del rango demareas, induciendo la inundación de las regiones de humedalque rodean al sistema.
• El modelo DEM no ha sido validado y debe ser corregido paraobtener escenarios precisos del alcance de inundación costera.
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Gracias!