definicin llanura de inundacin y Evaluacion del peligro de inundaciones

definicin llanura de inundacin y Evaluacin del peligro de inundacionesUNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILE.A.P. INGENIERIA CIVIL

DOCENTE: ING. ABNER LEN BOBADILLA

ALUMNOS:

AGUILAR SAENZ PAULALEJOS PEREZ MILTONCACERES VIDAL JULIOCIELO SALDAA JULIOCRUZ CORDOVA MARCOPERALTA LOPEZ JUANRODRIGUEZ HERRERA RODOLFO

DEFINICIN llanuras de inundacin:Son reas de superficies adyacentes a ros o riachuelos, sujetas a inundaciones recurrentes. Debido a su naturaleza siempre cambiante, las llanuras de inundacin y otras reas inundables deben ser examinadas para precisar la manera en que pueden afectar al desarrollo o ser afectadas por l.

Este captulo presenta una visin general de los conceptos importantes relacionados con las evaluaciones del peligro de inundaciones y explora el uso de datos de percepcin remota de satlites para complementar las tcnicas tradicionales de evaluacin.

Esta seccin est diseada para proporcionar al planificador los antecedentes sobre la naturaleza de las inundaciones y los trminos y conceptos asociados con la evaluacin de riesgos de este peligro natural.

1) Inundaciones, llanuras de inundacin y reas inundables:Las inundaciones son un evento natural y recurrente para un ro. Estadsticamente, los ros igualarn o excedern la inundacin media anual, cada 2,33 aos. Las inundaciones son el resultado de lluvias fuertes o continuas que sobrepasan la capacidad de absorcin del suelo y la capacidad de carga de los ros, riachuelos y reas costeras. Esto hace que un determinado curso de aguas rebalse su cauce e inunde tierras adyacentes. Las llanuras de inundacin son, en general, aquellos terrenos sujetos a inundaciones recurrentes con mayor frecuencia, y ubicados en zonas adyacentes a los ros y cursos de agua. Las llanuras de inundacin son, por tanto, "propensas a inundacin" y un peligro para las actividades de desarrollo si la vulnerabilidad de stas excede un nivel aceptable.A. LLANURAS DE INUNDACIN Y SU RELACIN CON EL DESARROLLO REGIONAL INTEGRADO

Se pueden observar las llanuras de inundacin desde varias perspectivas diferentes: "La definicin de llanuras de inundacin depende algo de las metas que se tenga en mente. Como categora topogrfica es muy plana y se encuentra al lado un ro; geomorfolgicamente, es una forma de terreno compuesto primariamente de material depositado no consolidado, derivado de sedimentos transportados por el ro en cuestin; hidrolgicamente, est mejor definida como una forma de terreno sujeta a inundaciones peridicas por un ro padre.

Una combinacin de estas caractersticas posiblemente cubre los criterios esenciales para definir una llanura de inundaciones" .Ms sencillamente, una llanura de inundacin se define como "una franja de tierra relativamente plana, junto a un ro y que sufre desborde de las aguas durante las crecidas".

2) Evaluacin del peligro de inundaciones:Obtener datos hidrolgicos directamente de los ros o cursos de agua es un esfuerzo valioso pero que consume tiempo. Si tales datos dinmicos han sido obtenidos durante muchos aos de aforos regulares, se pueden usar modelos para calcular la frecuencia estadstica de los eventos de inundacin, determinando as su probabilidad. Sin embargo, tales evaluaciones son difciles sin aforos de por lo menos veinte aos.

En muchos pases, los datos de aforos son insuficientes o no existentes. Como resultado, las evaluaciones del peligro de inundaciones, basadas en mediciones directas, pueden no ser posibles porque no hay una base para determinar los niveles especficos de inundacin y los intervalos de recurrencia para determinados eventos. Se pueden realizar evaluaciones del peligro en base a datos de percepcin remota, informes de daos y observaciones de campo cuando los datos cuantitativos son escasos. Tales evaluaciones presentan informacin graficada que define las reas inundables que probablemente sern afectadas por una inundacin de un intervalo especfico.

3) Caractersticas de la superficie del terreno relacionadas con inundaciones:La planificacin para el desarrollo regional debe tomar en cuenta las siguientes caractersticas de superficie, relacionadas con las inundaciones:Topografa o pendiente del terreno, especialmente su horizontalidad.Geomorfologa, tipo y calidad de suelos, especialmente material de base de depsitos fluviales no consolidados.Hidrologa y la extensin de las inundaciones recurrentes.

Uno de los primeros pasos de un estudio de planificacin es recopilar toda la informacin disponible relacionada con estas caractersticas y recomendar la instalacin de equipos de aforo y estaciones hidrometeorolgicas en regiones propuestas para el desarrollo, si es que no estn ya disponibles.

a) Naturaleza cambiante de las llanuras de inundacin:Las llanuras de inundacin no son estticas ni estables. Estn compuestas de sedimentos no consolidados, se erosionan rpidamente durante inundaciones y crecidas de agua, o pueden ser el lugar donde se depositen nuevos estratos de lodo, arena y limo. En tal virtud, el ro puede cambiar de curso e ir de un lado de la llanura de inundacin al otro.

La Figura muestra este comportamiento dinmico donde el canal de un ro puede cambiar de posicin en la amplia llanura de inundacin y sta, a su vez, es modificada peridicamente por las inundaciones, a medida que el canal se desplaza de un lugar a otro.

A - Antes del desarrollo.B - Aumento en altura de inundacin.C - Despus del desarrollo.D Relleno.Para evaluar el peligro de inundaciones, un planificador debe saber:

_Dnde se encuentran ubicadas las llanuras de inundaciones y las reas inundables._Con qu frecuencia estar cubierta de agua la llanura de inundacin._Cunto tiempo estar cubierta de agua la llanura de inundacin._En qu poca del ao se puede esperar que ocurran inundaciones.

b) Frecuencia de inundaciones:Slo suele considerarse las inundaciones anuales para el anlisis de probabilidades y, el intervalo de recurrencia que es el recproco de probabilidad, es sustituido por probabilidad. Normalmente, la inundacin anual es considerada como el evento ms importante cada ao. La inundacin de 10 aos, por ejemplo, es la descarga que exceder un determinado volumen que tiene una probabilidad del 10% de ocurrir cada ao.

c) Duracin de inundaciones:El tiempo durante el cual una llanura de inundacin permanece inundada, depende del caudal del ro, la pendiente del canal, y las caractersticas climticas. Si se trata de ros pequeos, las inundaciones inducidas por la precipitacin generalmente duran slo unas horas o unos pocos das, pero en el caso de ros grandes la descarga de la inundacin puede exceder la capacidad del canal durante un mes o ms. El agua en una llanura de inundacin generalmente vuelve al canal por drenaje, a medida que la corriente disminuye.

En las amplias llanuras de inundacin en los grandes ros, bordeadas por diques naturales, el agua puede drenar muy lentamente causando que la inundacin local, o embalse, dure varios meses.

d) Efectos de las prcticas de desarrollo sobre las inundaciones y llanuras de inundacin y el rol de la mitigacinLas poblaciones humanas han sido atradas desde pocas muy remotas por las llanuras de inundacin; primero, debido al rico suelo aluvial; luego, por la necesidad de acceso a fuentes de agua, transporte fluvial, y desarrollo de energa y, ms tarde, como lugar relegado para la urbanizacin, particularmente para familias de bajos ingresos. La manera cmo se usa y desarrolla la tierra puede cambiar el riesgo resultante de las inundaciones. Si bien se puede disear algunas actividades para mitigar los efectos de las inundaciones, muchas de las prcticas actuales y estructuras existentes han aumentado los riesgos sin quererlo.

B. VISIN GENERAL DE LA TECNOLOGA DE PERCEPCIN REMOTA CON SATLITES, RELACIONADA A INUNDACIONES Y AL PROCESO DE LA PLANIFICACIN PARA EL DESARROLLO:

La tecnologa de percepcin remota puede ser especialmente til y deseable si es aplicada durante el proceso de planificacin. Con los mtodos de percepcin remota, la extensin de las llanuras de inundacin y reas inundables puede ser determinada, aproximadamente, a escalas pequeas e intermedias de hasta 1:50.000 en toda la cuenca fluvial de los ros.

Al inicio de un estudio de planificacin para el desarrollo, se puede preparar mapas de peligro de inundaciones para ayudar a definir y seleccionar medidas de mitigacin para los proyectos de desarrollo sectorial propuestos. Adems de percibir los riesgos de inundaciones, los mismos datos de satlite pueden ser usados para evaluar otros peligros hidrolgicos y atmosfricos, as como geolgicos y tecnolgicos.

Determinacin del riesgo aceptable:

Es valioso demarcar las llanuras de inundacin y otras reas inundables para proponer actividades compatibles de desarrollo. El riesgo de inundacin puede ser incrementado si no se entiende la naturaleza del peligro y se piensa que es aleatorio en tiempo y espacio, cuando en realidad es ms o menos predecible de acuerdo a probabilidades estadsticas. El planificador debe buscar la contribucin de una variedad de disciplinas para evaluar el riesgo de las actividades propuestas.

Es prudente realizar una consulta temprana con especialistas en recursos y manejo de aguas durante el estudio de planificacin, pues permite al planificador prever y evaluar conflictos potenciales entre el uso actual de tierras y los usos propuestos, as como su relacin con eventos de inundacin y los peligros que podran presentar. 2) Mtodos de percepcin remota de satlite aplicados al peligro de inundacin:Las tcnicas de cartografa de llanuras de inundacin son mtodos dinmicos o estticos. Muchas tcnicas tradicionales son dinmicas: se monitorea el continuo cambio en el caudal del ro con considerable trabajo de campo y mantenimiento de archivos durante un largo plazo. Algunas tcnicas tradicionales dinmicas utilizan el anlisis de regresin y estimados de precipitacin, derivados de modelos para los cuales sern transferidos los datos de muchos aos correspondientes a cuencas fluviales similares.

Aunque estos mtodos requieren la aplicacin de algunos registros, pueden ser usados an si no existen registros muy antiguos para el ro en particular bajo estudio. En cualquier caso, los objetivos principales del uso de tcnicas dinmicas son calcular el perodo de retorno, o la frecuencia de eventos particulares de inundaciones, y determinar las caractersticas de descarga de ro y de niveles de inundacin. 3) Integracin de la informacin de percepcin remota de inundaciones al estudio de la planificacin para el desarrollo.

Uno de los requerimientos de un estudio de planificacin para el desarrollo integrado es lograr una definicin clara del rea en estudio y un sentido de la situacin general del desarrollo en la regin. La relacin entre los bienes y servicios naturales, y los peligros presentes en una regin y las actuales prcticas de manejo de recursos naturales, debe ser puesta en el contexto de los ecosistemas afectados .

A fin de integrar la informacin sobre llanuras de inundacin en un estudio de planificacin, se deben determinar las definiciones de llanuras de inundacin y de reas inundables, as como la probabilidad de que ocurra un evento dado durante la vida del proyecto de desarrollo.

Se pueden identificar y seleccionar una variedad de medidas de mitigacin para reducir o minimizar el impacto de las inundaciones. Tales medidas de mitigacin incluyen la adopcin de sistemas de clasificacin del uso de la tierra y de zonificacin, cdigos de construccin, impuestos y programas de seguros, adems de los mtodos prevalecientes "que se cuide el usuario".

Misin preliminar:Toda la informacin disponible relacionada a inundaciones debe ser recaudada durante la misin preliminar del estudio de planificacin. Se espera que la informacin inicial recolectada sea de carcter general y basada en datos hidrolgicos y de precipitacin existente, imgenes de satlite, fotografa area, evaluaciones de daos y estudios cientficos y de ingeniera. b. Fase I:En la Fase I de un estudio de planificacin se hace el diagnstico de una regin que especficamente incluye un anlisis de los recursos espaciales y naturales. Los sensores SPOT y Landsat MSS y los sensores TM, estn diseados para proporcionar datos directamente relevantes a estos requerimientos. Los datos Landsat y SPOT proporcionan informacin actualizada de recursos naturales y uso de tierras en forma espacial, compatible con mapas.

c. Fase II:La Fase II de la ejecucin de un estudio de planificacin demanda la formulacin de proyectos y la preparacin de un plan de accin. La planificacin del manejo de recursos naturales debe de incluir una precisa demarcacin de llanuras de inundacin y de peligros hidrolgicos relacionados, a escalas de mapa adecuadas para la formulacin de proyectos.

Medidas de mitigacin de inundaciones:

_Modificar el peligro:presas, reas de embalse, lagunas de retencin, diversin de crecientes, patrones de cosechas, reforestacin._Modificar el curso de aguas:diques, presas, canales, rectificacin de ros, control de erosin, sistemas de drenaje._Modificar estructuras:elevacin de edificios o reforzamiento, - ponerlos a prueba de inundaciones._Modificar uso de tierras:utilizar zonas, regulacin de subdivisiones, regulaciones sanitarias y de pozos de agua, restricciones de desarrollo, facilidades y contradicciones, manejo de llanuras de inundacin, impuestos._Seguros: programas de seguros de inundaciones._Pronsticos, sistemas de alerta y emergencia:monitoreo de inundaciones, sistemas de alerta, planes de evacuacin y rescate, albergues y ayuda en casos de emergencia.

d. Implementacin del proyecto:Los productos de datos tales como fotografas, positivos de pelcula y diapositivas, derivados de imgenes de satlite, tambin se usan en la etapa de implementacin de proyectos relacionados con llanuras de inundacin. Son ampliamente utilizados y bastante efectivos como documentos para presentaciones y contacto con los medios de comunicacin masiva y como una referencia comn para las diversas agencias involucradas.

C. TCNICAS DE CARTOGRAFA DEL PELIGRO DE INUNDACIONES Y APLICACIN DE DATOS DE SATLITE:Tradicionalmente, la recoleccin y anlisis de datos hidrolgicos relacionados con llanuras de inundacin y reas inundables ha sido un esfuerzo que requera mucho tiempo, con dilatadas campaas de campo y extensos clculos. Este mtodo tradicional hace uso de datos histricos de eventos de inundacin para demarcar la extensin y el intervalo de recurrencia de las inundaciones.

1) Tcnicas tradicionales de cartografa de llanuras de inundacinLas tcnicas dinmicas convencionales para el anlisis de la frecuencia de inundaciones se han desarrollado durante el ltimo medio siglo para evaluar cuantitativamente el peligro de las inundaciones. Estas tcnicas tradicionales dan como resultado datos dinmicos histricos que, cuando estn disponibles, se usan para cartografa de precisin de las llanuras de inundacin. En la cartografa tradicional de llanuras de inundacin, los datos requeridos y los mapas incluyen lo siguiente:

_El mapa base (topogrfico) seleccionado, con el sistema de aguas subterrneas._Datos hidrolgicos:Anlisis de frecuencias (incluyendo descarga de ros y datos de inundaciones histricas).Mapas de inundaciones. Informe sobre frecuencia y daos de inundaciones, etc.Curvas etapa-rea.Mapas de pendientes.Cortes. Transversales.Aspereza hidrulica.

2) Tcnicas de percepcin remota para cartografa de llanuras de inundacin:

Para reas mayores tales como los principales valles de ros, los fondos y el tiempo disponibles frecuentemente son limitados. Por lo tanto, usualmente no es posible llevar a cabo la recoleccin, costosa y detallada, de datos hidrolgicos, su anlisis y actividades cartogrficas durante un estudio de planificacin (OEA, 1969 y 1984). La tecnologa de percepcin remota, especialmente la tecnologa espacial, proporciona ahora una alternativa econmica y factible para complementar las fuentes tradicionales de datos hidrolgicos.

a) Llanuras de inundacin y cambios relacionados con inundaciones detectadas por percepcin remota:Las inundaciones, fuerzas hidrulicas, estructura de ingeniera y desarrollo en las llanuras de inundacin pueden conducir a cambios fsicos del canal de ro, de los patrones de sedimentacin y de los linderos de inundaciones, tal como se discute en este captulo. Es muy costoso actualizar continuamente los mapas para mostrar con exactitud estas condiciones cambiantes.

Las imgenes de satlite pueden proporcionar una secuencia de cambios para complementar mapas y las fuentes de datos convencionales puntuales. Por lo tanto, las imgenes actualizadas del rea de estudio provenientes de satlites, se pueden comparar con datos previamente definidos para determinar cambios durante perodos de tiempo especficos.

b) Seleccin de datos de satliteLa seleccin de datos es un requerimiento crtico pero generalmente subestimado para uso efectivo de imgenes de satlite en las evaluaciones del peligro de inundaciones. Varios sensores a bordo de los satlites de observacin de la Tierra han proporcionado datos adecuados para la cartografa de llanuras de inundacin y reas inundadas.

3) Mtodo foto-ptico para la demarcacin inicial de llanuras de inundacin y evaluacin del peligro de inundaciones:Los estudios regionales de planificacin integrada para el desarrollo suelen no incluir las evaluaciones originales del peligro de inundaciones y, ms bien, dependen de informacin disponible. Tal como se seal al comienzo de este captulo, si tal informacin fuera necesaria pero no estuviera disponible, se debe llevar a cabo una evaluacin como parte del estudio.

En la cartografa de llanuras de inundacin, las transparencias en pelcula positiva blanca y negra, de las imgenes Landsat, en formato de 70 mm, son especialmente tiles para la demarcacin de llanuras de inundacin. Las escalas de mapa aplicables van de 1:1.000.000 a 1:100.000 o mayores, segn la disponibilidad de informacin complementaria sobre evaluaciones del peligro de inundaciones e hidrolgicos.

Ventajas adicionales de usar datos landsat:_Flexibilidad en el uso sea de transparencias de pelcula positiva o CCTs comprados directamente del distribuidor de datos de satlite._Flexibilidad en el uso sea de un visor color- aditivo, laboratorio fotogrfico, o computadora para procesamiento, anlisis y composicin de imagen._Habilidad para usar concurrentemente escenas de dos fechas distintas para comparar situaciones pre-evento, evento y post-evento._Flexibilidad en la produccin de diapositivas de 35mm. impresiones fotogrficas, o transparencias de pelcula positiva para uso a escalas seleccionadas de mapa base.

Ventajas del procesamiento digital de imgenes:_Mediciones automticas espaciales._Realce temtico, tales como tramos de contraste lineal, racionamiento de bandas, correcciones geomtricas y atmosfricas, realce de los bordes, etc._Mxima versatilidad en procesamiento de escenas._Uso potencial en sistemas de informacin geogrfica.

D. APLICACIN DE DATOS DE PERCEPCIN REMOTA A REAS INUNDABLES: DOS ESTUDIOS DE CASO:

Los mtodos usados son mejor ilustrados por los respectivos estudios de caso.

Tcnica foto-ptica empleada para anlisis espectral:

Se realiz una bsqueda de datos y se obtuvieron dos conjuntos de datos Landsat MSS, relativamente libres de nubes, que cubran el rea del estudio, incluyendo imgenes pre-inundacin y post-inundacin

Las imgenes compuestas a falso color en forma de transparencias de pelcula positiva, fueron producidas en un laboratorio fotogrfico especial, mediante la proyeccin consecutiva de la banda 4 a travs de un filtro azul, de la banda 5 a travs de un filtro verde, y de la banda 7 a travs de un filtro rojo. Luego, se obtuvieron copias a color de las transparenciasb. Anlisis temporal de cambios en la superficie del terreno:

Una de las aplicaciones ms tiles de imgenes repetitivas de satlite es la habilidad de preparar compuestos temporales que muestren los cambios en las caractersticas de superficie del terreno, que han ocurrido en el lapso entre las fechas de recoleccin de los datos.

La misma rea terrestre de ambas escenas fue cuidadosamente recortada de las transparencias y montada en un visor color-aditivo. Este dispositivo permiti la visin simultnea de ambas imgenes sobre una pantalla de vidrio esmerilado y pudo ser fotografiada. Las imgenes deben ser enfocadas con gran precisin y la escala cuidadosamente ajustada.2. Estudio de caso 2: Llanura de inundacin del ro Pilcomayo:

Debido a la inundacin recurrente a lo largo del ro Pilcomayo en el suroeste del Paraguay, el Gobierno de este pas solicit asistencia de la OEA/DDRMA para demarcar los linderos de las llanuras de inundacin y los peligros a lo largo del rio.Tcnica foto-ptica empleada para anlisis espectral:

Antes de la preparacin de los mapas de demarcacin de las llanuras de inundacin y de la evaluacin del peligro, se hizo un anlisis espectral de las cuatro escenas del Landsat 2 que se obtuvieron empleando tcnicas foto-pticas de procesamiento de datos. Las transparencias positivas de 70mm o "chips" fueron montadas en un visor color-aditivo.

b. Anlisis temporal de cambios en la llanura de inundacin y canal del ro:

Se hicieron dos compuestos temporales de cambios con el tiempo, a lo largo de determinados tramos del ro Pilcomayo, para servir como indicadores de cambios en las llanuras de inundacin y en el canal del ro.

Para observar los cambios en la llanura de inundacin entre 1972 y 1976, se prepar un negativo de alto contraste a escala de 1:1.000.000 de la imagen positiva de bajo contraste de la banda 5, a la misma escala. Un negativo en la banda 5 de alto contraste, a escala de 1:1.000.000, tambin fue preparado de una transparencia positiva de 70mm. El visor color-aditivo est diseado para pelculas en formato de 70mm, de tal modo que se cortaron tiras de 70mm de ancho de la subescena seleccionada, de la pelcula ms grande, y stas fueron montadas en el visor.

Aunque los anlisis temporales no cubren todo el tramo del valle del ro Pilcomayo, al lado del rea en estudio, claramente demuestran la naturaleza altamente dinmica de las llanuras de inundacin y de las reas de depsitos sedimentarios.

Esto indica que hay una necesidad de monitoreo continuo de las llanuras de inundacin as como monitoreo durante el perodo de inundaciones, para evaluar su peligro y demarcar las reas inundables. La demarcacin de las llanuras de inundacin y la informacin del anlisis temporal, fueron utilizadas para mayor evaluacin de peligro de inundaciones, como parte de los criterios generales de identificacin del proyecto.Conclusiones:

Las llanuras de inundacin y las reas inundables son reas dinmicas de terreno que deben ser evaluadas en trminos de los riesgos que presentan a las actividades de desarrollo existentes y propuestas. Este captulo ha discutido en bastante detalle algunos de los conceptos importantes relacionados con las inundaciones, llanuras de inundacin y reas inundables; su naturaleza cambiante, frecuencia de ocurrencia, perodo de inundacin, relacin con las prcticas de desarrollo y manera de mitigar los efectos de las inundaciones.

El punto esencial ha sido demostrar la importancia de considerar las inundaciones lo ms temprano posible en el proceso de planificacin, y la aplicacin de imgenes de percepcin remota en la demarcacin de reas inundables.