Download Hidrodinámica e inundación costera en una laguna costera tropical

Hidrodinámica e inundación costera en una
laguna 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
Area de estudio: Laguna Chelem, Yucatan
Viento dominante: • NE‐SE • Eventos del NO en invierno. Corrientes dominantes:
• Al oeste (0.08 m/s)
Mediciones in situ
Anclajes (Mar,17 – Abr 16, 2009)
AWAC
VECTOR
CTD
CTD
•Mareas Mixtas
•Diurna (1m vivas)
•Semidiurnas durante mareas muertas (<.3m)
0.9 Water Level (m)
0.8
0.7
0.6
0.5
15-Mar
22-Mar
CTD en la cabeza:
29-Mar
05-Apr
12-Apr
19-Apr
30
25
50
•
•
•
Temperature (oC)
20
15-Mar
22-Mar
29-Mar
05-Apr
12-Apr
19-Apr
22-Mar
29-Mar
05-Apr
12-Apr
19-Apr
Salinity
45
40
15-Mar
•
Oscilaciones diurnas : (.3 ‐ .12m)
No modulacion vivas‐mtas. Variaciones diurnas de T
Condicion hiperhalina
Mediciones detalladas de la batimatría…
Datos topobatimetricos
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. 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 vertical
Grid 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
Validación y pruebas de calibración de coeficientes de fricción de fondo. Evento de brisas del Este intensas (NE‐SE)
Evento de “Norte” o paso de frente frio intenso (NW‐N)
Wind
AWAC
(Mar‐Abr 2009)
Corregido para Chelem a partir de mediciones en Telchac (Mar‐Abr 2009)
Predicciones de marea de Progreso
(CICESE) Mediciones: de Abril 14 a Mayo 11, 2006.
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)
Water level avgd during tidal cycle
6
x 10
0.1
0.1
2.3555
0.09
2.355
0.08
2.3545
0.07
2.354
0.06
0.05
2.3535
0.05
0.04
2.353
0.03
2.3525
0.02
2.352
0.01
2.3515
2.1
2.15
2.2
2.25
0
0
Viento y marea: Brisas (NE‐E‐SE)
Water level avgd during tidal cycle
S.L.
Wind dir
Wind mag
x 10
6
0.1
0.1
2.3555
0.09
0.08
2.355
0.07
0.06
2.3545
0.05
0.05
2.354
0.04
0.03
2.3535
0.02
0.01
2.353
2 16
2 17
2 18
2 19
22
2 21
2 22
2 23
2 24
2 25
2 26
0
0
Viento y marea: Frente frio No. 7 (NW)
Water level avgd during tidal cycle
S.L.
Wind dir
Wind mag
6
x 10
0.1
0.1
2.3555
0.09
2.355
0.08
2.3545
0.07
2.354
0.06
2.3535
0.05
0.05
2.353
0.04
2.3525
0.03
2.352
0.02
2.3515
0.01
2.351
2.14
2.16
2.18
2.2
2.22
2.24
0
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 del
sistema 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 pierden
en la cabeza oeste.
• La marea se deforma en la cabeza oeste, volviéndose
asimétrica con flujo de inundación de mayor duración y
corrientes mas intensas durante la vaciante.
… Conclusiones
• El viento tiene efectos importantes en la hidrodinámica:
• En condiciones normales (NE‐E‐SE) la circulación en la
cabeza oeste es mínima debido a un balance entre el
esfuerzo del viento hacia el oeste y la fuerza del gradiente de
presión hacia el este.
• Durante eventos del norte en invierno (NW‐N), la sobre‐
elevación por marea de tormenta es del orden del rango de
mareas, induciendo la inundación de las regiones de humedal
que rodean al sistema.
• El modelo DEM no ha sido validado y debe ser corregido para
obtener escenarios precisos del alcance de inundación costera.
Gracias!