Article,
Evaluación de la marea de tormenta en sitios con escasez de datos: río Pánuco, México
RIBAGUA - Revista Iberoamericana del Agua, 2 (2): 61-70 (2015)
DOI: https://doi.org/10.1016/j.riba.2015.09.001
Abstract
En las regiones tropicales, los daños generados por inundaciones costeras se deben principalmente a la marea de tormenta generada por ciclones tropicales. Sin embargo, la estimación de la marea de tormenta está limitada por la escasez de mediciones y de información histórica de estos eventos. En México esto es particularmente relevante puesto que la información es muy escasa. De esta manera, este trabajo de investigación presenta un método alternativo para estimar periodos de retorno de marea de tormenta generada por ciclones tropicales, en sitios con insuficiente información histórica. El marco de trabajo seleccionado consiste en la implementación de modelos hidrodinámicos a fin de reproducir la sobreelevación del nivel medio del mar inducida por la presencia de ciclones tropicales en la costa. Para ello, se utilizan de manera conjunta eventos históricos (25) entre 1951 y 2012, y eventos sintéticos (120) generados en el Océano Atlántico durante el periodo de tiempo definido entre los años 1980 y 2010, ambos conjuntos de eventos limitados en una región circular de 100km alrededor de la desembocadura del río Pánuco en México (22,26°N; 97,78°W). Los campos de viento de estos eventos se utilizan como forzamiento de un modelo hidrodinámico, a fin de definir el nivel máximo de marea de tormenta en el punto de interés. La información así obtenida permite la realización de un análisis de valores extremos más confiable, que determina la marea de tormenta para distintos periodos de retorno. Los resultados demuestran la bondad de esta metodología para utilizar eventos sintéticos en combinación con información histórica, a fin de incrementar la confiabilidad de los valores de diseño en zonas con escasez de datos.
Storm surge from tropical cyclones is the main cause of flood induced damage in tropical regions. Nevertheless, storm surge estimations are limited by the scarcity of measurements and historical information of tropical cyclones. This is particularly true in Mexico because data is very scarce. Thus, this research presents an alternative method for estimating storm surge values from tropical cyclones for different return periods, in areas with insufficient historical information. The selected framework consists on the implementation of hydrodynamic models to reproduce the mean sea level elevation induced by the presence of tropical cyclones on the coast. For this, we used synthetic events (120 events) generated in the Atlantic Ocean during the defined time period between 1980–2010 and limited to a 100km circular region around the mouth of the Panuco River in Mexico (22.26°N, 97.78°W), together with historical events (25) occurring between 1951 and 2012. The wind fields of these events are used as forcing for a hydrodynamic model in order to define the maximum storm surge at the point of interest. The obtained information allows for a more reliable extreme value analysis to determine storm surge levels for different return periods. The results demonstrate the usefulness of this methodology for using synthetic events in combination with historical information, in order to increase the reliability of the design values in areas with limited data.
