Propuesta metodológica de modelización hidrometeorológica e hidrodinámica enfocada a la ordenación del riesgo de inundación: aplicación a la cuenca del río Pejibaye (Costa Rica)

El riesgo de inundación se define comúnmente por la combinación de la probabilidad de ocurrencia (amenaza) y las consecuencias negativas potenciales (vulnerabilidad) asociadas a una inundación. Los recientes avances en el campo de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y la teledetección, así como en los sistemas de cálculo, hacen posible el uso de la modelización hidrometeorológica e hidrodinámica para la delimitación de la amenaza de inundación, en un campo de aplicación mucho más amplio de una manera más eficiente. Estos modelos son útiles para los sistemas de gestión del riesgo de inundación (producción de mapas de riesgo, sistemas de alerta temprana), facilitando enormemente el proceso de toma de decisiones y de comunicación entre los gestores del riesgo de inundación, y entre éstos y la población. En esta tesis se investiga sobre la aplicabilidad y la precisión, en el caso de Costa Rica, de estos modelos. Por ello, se comparan diversas metodologías de modelización hidrometeorológica e hidrodinámica para la delimitación de la amenaza, así como el tratamiento de la información básica existente, y su impacto en los resultados, pretendiendo finalmente proveer pautas para su aplicación en la gestión del riesgo de inundación. A través de los resultados obtenidos en la cuenca del río Pejibaye y de su discusión, se propone finalmente una metodología de modelización, que pretende ser una herramienta útil para cualquier sistema de gestión del riesgo de inundación a nivel regional. Las particulares características de la región (precipitaciones intensas concentradas en pocas horas, cuencas de montaña de tamaño mediano con pendientes elevadas y tiempos de respuesta muy reducidos), así como la viabilidad de la metodología (disponibilidad de la información y el software necesarios) han sido determinantes en el desarrollo del modelo. El modelo propuesto usa un modelo hidrometeorológico semidistribuido construido con el sistema de modelización HEC-HMS, comúnmente utilizado en el campo de la hidrología de superficie. Dicho modelo considera todos los elementos relevantes de un modelo de este tipo (precipitación, relación escorrentía-infiltración, escorrentía superficial, caudal base y conducción de hidrogramas) y se puede desarrollar fácilmente mediante un sistema de calibración en pasos múltiples, propuesto también en esta tesis. Se ha efectuado además una validación obteniendo resultados satisfactorios en cuanto a la precisión de sus predicciones, si bien se ha detectado el papel destacado del parámetro precipitación en los resultados de la simulación. Asimismo, se ha comparado y analizado el comportamiento de dos modelos hidrodinámicos: HEC-RAS (1D) e IBER (2D), en dos tramos de la red de drenaje de estudio, con objeto de evaluar su mayor o menor aptitud para su aplicación en la valoración del riesgo de inundación. El análisis se ha basado en las características del tramo y la magnitud del evento. Además, se ha analizado la influencia de la calidad y resolución de la geometría de entrada y la sensibilidad de los resultados al parámetro de rugosidad (número de Manning). Los resultados de esta comparación ponen de manifiesto las ventajas y las limitaciones de ambos sistemas de modelización, destacando la mayor precisión y verosimilitud del modelo construido con IBER (2D) y la mayor eficiencia del modelo construido con HEC-RAS (1D). En este caso la información topográfica destacó como la mayor fuente de incertidumbre en el modelo

Predicting temporary wetland plant community responses to changes in the hydroperiod

The expected changes on rainfall in the next decades may cause significant changes of the hydroperiod of temporary wetlands and, consequently, shifts on plant community distributions. Predicting plant community responses to changes in the hydroperiod is a key issue for conservation and management of temporary wetlands. We present a predictive distribution model for Arthrocnemum macrostachyum communities in the Doñana wetland (Southern Spain). Logistic regression was used to fit the model using the number of days of inundation and the mean water height as predictors. The internal validation of the model yielded good performance measures. The model was applied to a set of expected scenarios of changes in the hydroperiod to anticipate the most likely shifts in the distribution of Arthrocnemum macrostachyum communities

Supervivencia de la vegetación halohidrófila a episodios extremos de inundación: el almajar de la marisma de Doñana en el año hidrológico 2009-10

La vegetación de las zonas húmedas es habitualmente estudiada en relación a sus condiciones medias de inundación pero pocas veces en relación a episodios extremos. Dentro de éstos uno de los menos conocidos son efectos de la inundación excesiva en plantas leñosas. La vegetación halohidrófila de la marisma del Parque Nacional de Doñana sufrió durante el año hidrológico 2009-10 un episodio de inundación extrema que causó una extensa mortandad en el almajar (agrupación vegetal de Arthrocnemum macrostachyum) que es analizada en esta comunicación. Se presentan un estudio del efecto dicho episodio en el almajo. Se basa en un muestreo de 106 puntos, de cotas obtenidas mediante GPS diferencial y una traslación del hidroperiodo de las estaciones de seguimiento de medición de la altura diaria de agua del Parque, en los que se tomaron datos de talla y supervivencia almajos. Se empleó un análisis de regresión logística que permitió generar unas curvas de supervivencia según relaciones tiempo-altura de inundación en las plantas y se realizó un comparación con los niveles medios de inundación de dicha agrupación vegetal

Forest use strategies in watershed management and restoration: application to three small mountain watersheds in Latin America

The effect of forests on flow and flood lamination decreases as the magnitude and intensity of torrential events and the watershed surface increase, thus resulting negligible when extreme events affect large catchments. However the effect of forests is advantageous in case of major events, which occur more often, and is particularly effective in soil erosion control. As a result, forests have been extensively used for watershed management and restoration, since they regulate water and sediments cycles, preventing the degradation of catchments