sat/glp sistema de alerta temprana para el gran la...

SAT/GLP – Sistema de alerta temprana para el Gran La Plata.

por Pablo Romanazzi

UIDET Hidrología – Fi - UNLP

Jornada SAT - GLP20/11/2015 1


Contenidos

1. Inundaciones: escala espacial y temporal2. Programa de gestión del riesgo de inundación3. Interacción de sistemas de alerta temprana, Cloud Computing y paralelización de escenarios4. Referencias



Contenidos




Escala UrbanaCuenca A° del Gato: 100 km2

Ubicación relativa en el Gran Buenos Aires


1. Inundaciones: escala espacial y temporal.


Cuencas de la vertienteintermedia superiordel Río de La Plata(aprox. 1200 Km2 = 120.000 ha)

(Fuente: “El cambio climático y las condiciones ambientales en los Partidos de La Plata, Berisso y Ensenada,Provincia de Buenos Aires: Aspectos preliminares”, Kruse y colaboradores, 2011).




Cuencas de la vertienteintermedia superiordel Río de La Plata

(Fuente: “Identificación y caracterización de cuencas hídricas del Gran Buenos Aires”, LH-Fi-UNLP, 1998).




Cuencas de la vertienteintermedia superiordel Río de La Plata(imagen de radar SRTM)






(1 pluviógrafo)


Cuenca del Arroyo Don Carlos

• F.C.G.R. → 890 Ha.

• F.C.G.B. → 318 Ha.

• Cno. Gral. Belgrano → 738 Ha.





( 4 pluviógrafos)


Cuenca del Arroyo Rodríguez

• F.C.G.R. → 3566 Ha.

Ruta 36 → 874 Ha.

• F.C.G.B. → 2760 Ha.






( 3 pluviógrafos)


Cuenca del Arroyo Martín

• F.C.G.R. → 2526 Ha.

Ruta 36 → 572 Ha.

• F.C.G.B. → 1722 Ha.






( 6 pluviógrafos)


• Cno. Centenario → 5615 Ha.

Ruta 36 → 1994 Ha.

• F.C.G.B. → 3991 Ha.





Evaluando la complejidad de las inundaciones




Resumen áreas de aporte (Hectáreas)

Sección de control Don Carlos Rodríguez Martín Carnaval

Ruta 36 0 0% 874 25% 572 23% 1994 36%

F.C.G.Belgrano 318 36% 2760 77% 1722 68% 3991 71%

Cno. Gral. Belgrano 738 83% 3390 95% 2182 86% 5005 89%

F.C.G.Roca 890 100% 3566 100% 2526 100% 5615 100%

Pluviógrafos 1 4 3 6

Limnígrafos 1 2 2 + 1 2 + 1

Total pluviógrafos zona Norte = 14 + 10 (A° del Gato) = 24 unidades (~ 360.000$)


Situación actual (julio 2015)




Tormentas singulares en la última década



(*) Intensidades para una duración de 60 minutos

R Intensidad (*) [mm/h]

[años] Rhüle V. Ortuzar La Plata

2 38.0 35.9 35.1

5 47.8 47.8 42.2

10 55.2 55.4 48.4

25 65.0 65.5 58.2

50 72.4 72.9 66.8

100 79.8 80.5 76.8

Curvas IDR para La Plata

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

D [min]

I [m

m/h

]

R = 2 años R = 5 años




Límites del diseño de las obras de desagüe. Ejemplo para La Plata.



Evento P total [mm]% PMPLP

(500 mm)

% PMPRegional

(540 mm)

27/01/2002 120 24 22

28/02/2008 240 48 44

02/04/2013 392 78 73


Baremo para tormentas severas ocurridas en La Plata (Romanazzi, 2014)




+

Componente Superficial

PrecipitaciónEvapotranspiración

Comp. Subsuperficial

Comp. Subterráneo

Infiltración

Percolación

(Recarga)

Q total

Qsup

QssTiempo

(-)

(+)

La visión sistémica de la fase terrestre del Ciclo Hidrológico(Singh, V. ; “Hydrologic Systems: Vol. I – Rainfall – Runoff Modeling”, Prentice Hall, New Jersey, 1988)

Qsub



Contenidos





Módulos básicosMódulos básicos

1 – Inventario Físico de la infraestructura hidráulica

Módulos básicos


2 – Simulación matemática del sistema de desagüe

Módulos básicos



3 – Sistema de Monitoreo y Alerta

Módulos básicos




4 – Planificación y lineamientos para nuevas obras

Módulos básicos




4 – Planificación y lineamientos para nuevas obras

5 – Registro de eventos, documentación y difusión

PERMANENTE

DINÁMICO


2. Programa de gestión del riesgo de inundación


Inundación rural Inundación urbana




a b

0 30 km

0 3 km

La cuenca del arroyo del Gato

Es una de las más extensas de la región Gran La Plata, la más densamente poblada y la que contiene en su territorio a la mayoría de las actividades industriales y agrícolas que se desarrollan en el presente.

Es colindante en el sector NE con el sistema que forman los arroyos Rodríguez – Don Carlos; en el sector sur con la cuenca del arroyo del Zoológico y la del arroyo Maldonado; y en cabecera comparte sus divisorias de aguas con la cuenca del Río Samborombón (Fig. a).

La mayor parte de la superficie de la cuenca del arroyo del Gato se ubica en el sector central del partido de La Plata e involucra en extensión a más de la mitad del casco fundacional de la ciudad homónima y 12 centros comunales periféricos (Fig. b).




Algunas conclusiones

• Hacia la misma situación de vulnerabilidad se transita en las cuencas del Ny S del partido de La Plata en la medida que no se acompañe a laurbanización con una planificación adecuada de la infraestructura, enespecial, la relacionada con la componente hídrica (pluviales, agua potable,cloaca)

• El análisis de la comparación de las improntas de la inundación para los dosmáximos eventos registrados hasta el presente (2002 y 2013) permitenconfirmar no sólo las trazas preferenciales del paso de las aguas por elsector urbano (lo cual debería orientar los planes de emergencia a futuro)sino la dinámica de su evolución temporal con el estacionamiento de losexcedentes en la zona norte del casco urbano.

• Por último, se advierte la importancia de tener siempre una mejora en las obras estructurales (aunque no se llegue a los límites físicos de su desarrollo), ya que las mismos pueden producir una disminución significativa de los tiempos de residencia de las aguas favoreciendo así las operaciones de rescate, evacuación y asistencia sanitaria durante la emergencia.

• Todo esto debe ser acompañado con medidas de prevención y protocolos

de emergencia, para pasar de “una ciudad inundable” a

una “ciudad adaptada a la inundación y con bajo nivel de riesgo”. Con los daños evitados de 1 sola

inundación se paga este paquete de medidas.




PROYECTO UNLP - CONICET

Equipo responsable Unidades Académicas intervinientes

Dr. Arq. Gustavo San Juan IIPAC (Inst. de Investig. y Políticas del Ambiente Construido)

Facultad de Arquitectura y Urbanismo

MSc. Ing. Pablo Romanazzi LH (Laboratorio de Hidrología. Dto. de Hidráulica)

Facultad de Ingeniería

Dr. Daniel Del Cogliano GGE (Grupo de Geodesia Espacial)

Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas

Dr. Eduardo Kruse GA (Grupo Agua) / CHG (Cátedra de hidrología General)

Facultad Ciencias Naturales y Museo

Dr. Ramiro Sarandón GE- CE (Gabinete de Ecometría de la Cátedra de Estadística)

Facultad de Ciencias Naturales y Museo

Dra. Fernanda Gaspari CEIDE (Centro de Estudios Integrados de la Dinámica Exógena)

CMCH (Cátedra de Manejo de Cuencas Hidrográficas)

Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales

Dra. Eugenia Rosboch LILSU (Laboratorio de Investigación de lazos Socio-Urbanos)

Facultad de Periodismo y Comunicación Social

Dra. Graciela Etchegoyen CINUS (Centro Interdisciplinario Universitario para la Salud)

CE (Cátedra de Epidemiología)

Facultad de Ciencias Médicas

Dr. Marcelo Naiouf LIDI (Instituto de Investigación en Informática)

Facultad de Informática

Coordinador:

MSc. Soc. Jorge Karol IIPAC (Inst. de Investig. y Políticas del Ambiente Construido)

Facultad de Arquitectura y Urbanismo.



Contenidos





Base de datosProcesos en líneaBoletín mensual / semanal /evento

UsuariosPerfiles de usuariosNiveles de acceso

ComunicacionesAlertasAlarmasMensajes


3. Ideas acerca de la interacción de sistemas de alerta temprana, Cloud Computing y paralelización de escenarios


¿Cloud Computing?






10’ 15’20’

30’

60’

Tiempo real [min]


10’ 15’20’

30’

60’

Tiempo real [min]

2002 ?

2013?

….PMP ?

+ participación bidireccional de los afectados??

x N° Estaciones



Contenidos




• Antico, P. L. y Sabbione, N. C., 2005. Variabilidad temporal de la precipitación en la ciudad de La Plata durante el período 1909-2007: tendencias y fluctuaciones cuasiperiódicas. Geoacta 35:44-53.

• Bertoni, J. C. y Tucci, C. M., 1993. Hidrologia, Ciência e Aplicaçao. Editora da Universidade, UFRGS-EDUSP, Porto Alegre.

• Caamaño Nelly, G., Dasso, C. y García, C., 2003. Lluvias de diseño: conceptos, técnicas y experiencias. Editorial Científica Universitaria, Córdoba.

• De Hann, L. y Ferreira, A., 2006. Extreme value theory, an introduction. Springer.

• Hershfield, D. M., 1961. Estimating the probable maximum precipitation, Proc. ASCE, J. Hydraul. Div., 87(HY5), 99-106.

• Hershfield, D. M., 1965. Method for estimating probable maximum precipitation, J. American WaterworksAssociation, 57, 965-972.



4. Referencias


• Barbero, A. J., 1999. Los desagües pluviales de La Plata. Laboratorio de Hidrología, Fi –UNLP, Nota publicada en el diario El Día de La Plata el 30 de enero de 1999.

• EPA-SWMM, 2014. United States Environmental Protection Agency, Storm Water Management Model(http://www2.epa.gov/water-research/storm-water-management-model-swmm)

• Liscia, S., Amarilla, R., Angheben, E. y otros, 2013. Estudio sobre la inundación ocurrida el 2 y 3 de abril de 2013 en las ciudades de La Plata, Berisso y Ensenada. Departamento de Hidráulica, Fi – UNLP (http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/27334).

• NASA Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM), 2000. Base de datos de elevación digital (DEM) disponible en http://srtm.csi.cgiar.org/Index.asp.

• Picandet, P., 1993. Estudio del funcionamiento de los desagües pluviales de La Plata. Área Ingeniería de los Recursos Hídricos, Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería, UNLP.

• Romanazzi, P., Rojas, F.J., Molina, M.G., Carner, J.L., Vahnovan, P., Barbero, A.J., Carusso, L.A. y Perdomo, R. (2005). Estudios Hidrológicos – Hidráulicos - Ambientales en la cuenca del A° del Gato. Laboratorio de Hidrología, DH, Fi, UNLP. XX Congreso Nacional del Agua, Mendoza.


4. Referencias


• Romanazzi, P., Carner, J. L., Urbiztondo, A. J. y Vallez, V., 2007a. Una experiencia de simulación de un sistema dual de desagües urbanos con el programa EPA-SWMM. XXI Congreso Nacional del Agua, Tucumán.

• Romanazzi, P y Urbiztondo, A.J., 2007b. Estudios Hidrológicos – Hidráulicos - Ambientales en la cuenca del A° del Gato. Laboratorio de Hidrología, DH, Fi, UNLP. (http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/27074).

• Romanazzi, P, 2011. Caracterización y tratamiento de la inundación urbana: el caso de la cuenca del arroyo del Gato en el partido de La Plata. LH, DH, Fi, UNLP. (http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/26662).

• Romanazzi, P, 2013. Antecedentes en la Cuenca del Arroyo del Gato, Anexo I del Estudio sobre la inundación ocurrida el 2 y 3 de abril de 2013 en las ciudades de La Plata, Berisso y Ensenada. Departamento de Hidráulica, Fi – UNLP (http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/27334).

• Romanazzi, P., 2014. Aproximación a la estimación estadística de la Precipitación Máxima Probable (PMP) para La Plata, Provincia de Buenos Aires, Argentina. II Congreso Internacional de Hidrología de LLanuras, Santa Fe, Argentina.


4. Referencias

Pablo Romanazzi

UIDET Hidrología, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata (UNLP)

Departamento de Hidráulicacalle 47 Nro. 200, 1er. Piso, Of. 6. (1900) La Plata, Argentina.

[email protected]



4. Referencias

mailto:[email protected]

Jornada SAT - GLP20/11/2015



36

Cambio climático o ciclo húmedo?

Escala Regional

Sector NE Pampeano: 20.000 km2


Registros de inundaciones en La Plata



En la serie de 103 años, 68 veces el día más lluvioso del año estuvo comprendido entre 50 y 100 mm

Variable Valor Unidad

Media 88,7 mmMediana 79,0 mm

Moda 100,0 mm

Desvío estándar 45,3 mmRango 357,0 mm

Mínimo 35,1 mm

Máximo 392,0 mm

Tamaño de la muestra 103 años


El valor promedio de la serie es de aproximadamente 90 mm con un desvío de ±45 mm



Variable Valor Unidad

Media 88,7 mmMediana 79,0 mm

Moda 100,0 mm

Desvío estándar 45,3 mmRango 357,0 mm

Mínimo 35,1 mm

Máximo 392,0 mm

Tamaño de la muestra 103 años




PMPD = 221,1 D0,281

(Romanazzi, 2014)





Clasificación de los relevamientos:

o Relevamientos superficiales urbanos y rurales

o Relevamientos subterráneos

o Nivelación mediante GPS

o Nivelación Taquimétrica

o Perfiles transversales del cauce

o Relevamientos aero-fotográficos

Procesamiento de información planialtimétrica




o Necesarios para la modelación

o Más de 100 perfiles transversales levantados

o 4 perfiles por puente o alcantarilla

Perfiles Transversales del Cauce

La Geometría del escurrimiento juega un rol fundamental en la calibración del modelo !!




0 3 km

Variable Inventario 1993 Inventario 2003 Incremento

Longitud de conductos [m] 93.381 113.776 21,8 %

Longitud de sumideros [m] 3.598 4.373 21,5 %




Dinámica de la inundación(Tormenta del 27/1/2002 simulada en el año 2007)




27/01/2002 02/04/2013

Hora = desde el inicio de la tormenta12345678910111213141516

Comparación de simulaciones

¿ Persisten dudas acerca de cuáles son las zonas críticas en donde aplicar un

plan de adaptación y emergencia ?




Puntos “testigo” seleccionados




Reducción de la permanencia de las aguas




Paradigma(Extractado de “Sintonizando los Indicadores de Desarrollo Sustentable”, por Eduardo González Arzacpara la Fundación Di Tella, Junio 2003)

Evaluando la complejidad de las inundaciones.

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