Hidrodinámica e inundación costera en una laguna costera ... · Conclusiones • Modelo validado...

Hidrodinámica e inundación costera en unalaguna costera tropical rodeada de 

humedales. 

Cecilia Enríquez, Ismael Mariño‐Tapia, Mendoza‐Baldwin Edgar, Silva‐Casarín 

Rodolfo

Area de estudio: Laguna Chelem, Yucatan

Clima extremoso:Radiacion,Evap‐precip, eventos extremos

Viento dominante: • NE‐SE • Eventos del NO en 

invierno. 

Corrientes dominantes:• Al oeste (0.08 m/s)

Area de estudio: Laguna Chelem, Yucatan

•Mareas Mixtas•Diurna (1m vivas)•Semidiurnas durante mareas muertas (<.3m)

AWAC

CTD

VECTORCTD

Mediciones in situAnclajes (Mar,17 – Abr 16, 2009)

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

Mediciones detalladas de la batimatría…

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

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.

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.) 

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)

Circulación por mareas (sin viento)

S.L. Water Level

Circulación por mareas (sin viento)

S.L. Water Level

Circulación por mareas (sin viento)

S.L. Water Level

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

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

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

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. 

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.

… 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.

Gracias!