EVALUACION HIDROLOGICA DE LAS CRECIDAS PROVOCADAS POR EL PASO DELHURACAN MITCH EN GUATEMALA

Por Ing. Fernando López

Guatemala, Septiembre de 1999

II

EVALUACION HIDROLOGICA DE LAS CRECIDAS PROVOCADAS POR EL PASO DELHURACAN MITCH EN GUATEMALA

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION....................................................................................................................... 3

ANTECEDENTES ..................................................................................................................... 4

OBJETIVOS.............................................................................................................................. 4

METODOLOGIA DE TRABAJO................................................................................................. 5

EL HURACAN MITCH............................................................................................................... 5

Historia del Huracán Mitch ......................................................................................................... 5Análisis del Huracán Mitch......................................................................................................... 8

ANALISIS DE DATOS DE LLUVIA ............................................................................................ 9

ESTIMACION DE CRECIDAS ...................................................................................................12

Recopilación de Datos de Campo..............................................................................................12Estimación de Crecidas.............................................................................................................13

ANALISIS DE RESULTADOS...................................................................................................15

Crecidas Provocadas por el Paso del Huracán Mitch..................................................................15Crecidas Históricas ...................................................................................................................17

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..............................................................................18

Información Básica...................................................................................................................18Crecidas Provocadas por el Huracán Mitch................................................................................19Reducción de la Vulnerabilidad..................................................................................................19

LISTA DE CUADROS

Cuadro 1: Huracanes del Atlántico más SeverosCuadro 2: Estaciones HidrométricasCuadro 3: Estimación de CrecidasCuadro 4: Crecidas Históricas

LISTA DE GRAFICAS

Gráfica 1: Temporada de Huracanes de 1998Gráfica 2: Isoyetas del 24/10/1998 al 7/11/1998Gráfica 3: Localización de Estaciones MeteorológicasGrafica 4: Estación Cobán. Curvas de Frecuencia de Precipitación MáximaGráfica 5: Estación Morazán. Curvas de Frecuencia de Precipitación MáximaGráfica 6: Estación Insivumeh. Curvas de Frecuencia de Precipitación MáximaGráfica 7: Localización de Estaciones HidrométricasGráfica 8: Crecidas Provocadas por el Paso del Huracán MitchGráfica 9: Crecidas Históricas

3

EVALUACION HIDROLOGICA DE LAS CRECIDAS PROVOCADAS POR EL PASO DEL HURACAN MITCH EN GUATEMALA

INTRODUCCION

El presente documento se ha elaborado como parte del programa de Investigación de los RecursosHidráulicos de la Escuela Regional de Ingeniería Sanitaria de la Universidad de San Carlos. Para eldesarrollo del trabajo se ha contado con la colaboración de la Oficina Regional en Montevideo delPrograma Hidrológico Internacional de UNESCO.

También se contó con el apoyo del INSIVUMEH, que permitió el acceso a las estacioneshidrológicas que se operan actualmente, así como los datos de aforos realizados en el pasado. ElINSIVUMEH también contribuyó proporcionando los datos de precipitación durante el período enque el huracán Mitch afectó a Guatemala.

Este documento contiene la evaluación de las crecidas provocadas por el paso del Huracán Mitchpor la república de Guatemala. El interés en evaluar las crecidas radica que uno de los elementosen la transformación del país, de un país vulnerable a uno preparado para la ocurrencia de estoseventos, es el conocimiento de los eventos que nos afectan.

Este documento pretende iniciar el estudio de los efectos de estos eventos extremos, a fin deutilizar los resultados de las investigaciones en el diseño de las obras de infraestructura que así lorequieren. En este sentido, debe señalarse que utilizar los parámetros adecuados para el diseño delas obras de protección contra crecidas, puede ser la diferencia entre una población damnificada yuna población preparada.

Es preocupante el gran número de obras de infraestructura que fueron dañadas durante el paso delhuracán. Estas obras de infraestructura están siendo reconstruidas utilizando los mismos criteriosde diseño con se diseñaron las obras que fueron destruidas. De esta manera solo se estáasegurando que estas serán destruidas por el paso de otro evento similar o aun de menorintensidad.

La disminución de la vulnerabilidad de las comunidades a los efectos de eventoshidroclimatológicos que provocan desastres, debe iniciarse con el conocimiento de los eventos.Una vez los eventos sean conocidos, debe desarrollarse una estrategia para enfrentarlos. Lasestrategias deben estar basadas en un sólido conocimiento de los eventos, a fin de prevenir losefectos cuando esto sea posible y aliviar las consecuencias, cuando estas sean inevitables.

En la actualidad un gran número de las comunidades vulnerables, son afectadas por eventos queson perfectamente previsibles y en muchos casos, que pueden ser evitados. Una buena parte de lavulnerabilidad se debe al poco conocimiento de los eventos que nos afectan y a la aplicación deherramientas inadecuadas para la solución de los problemas.

El desarrollo de una estrategia coherente para enfrentar desastres de origen hidrometeorológicotiene una fundamental importancia en vista de los eventos que están sucediendo en nuestroentorno. En efecto, de acuerdo a la opinión de los expertos, el calentamiento global del planeta,muy probablemente debido a la contaminación, ha provocado que una gran cantidad de energía seencuentre disponible en la atmósfera. Para restablecer el balance energético, la atmósferadesarrolla tormentas de gran intensidad, es decir huracanes y tornados. De tal manera que decontinuar las tendencias actuales, debemos espera una mayor frecuencia en los efectos de estetipo de fenómenos de la que se ha presenciado en el pasado.

El paso del Huracán provocó inmensos daños a la infraestructura y la economía del país. Losdaños causados al medio ambiente no han sido evaluados adecuadamente. Las condiciones de lascuencas después del paso del huracán, especialmente las que han sufrido deforestación o dondese encuentran asentamientos humanos importantes, son muy precarias. Una demostración la

4

constituye las frecuentes inundaciones que han sucedido al iniciarse la época de lluvias de 1999.Los efectos del huracán Mitch van a ser sensibles durante muchos años debido a los daños quecausó en las cuencas.

Este documento contiene el análisis de las crecidas que provocó el paso del Huracán Mitch. Estedocumento tiene el propósito que los datos de estas crecidas no se pierdan para el análisis yademás de sentar las bases para análisis futuros, que puedan llegar hasta los criterios de diseño obien para el desarrollo de políticas para enfrentar estos eventos de una forma mas adecuada.

ANTECEDENTES

La república de Guatemala, como toda la región centroamericana, es afectada periódicamente porel paso de depresiones, tormentas tropicales y huracanes, que provocan crecidas que causandaños al ambiente, la infraestructura y la economía del país y además provocan pérdida de vidas.El costo del paso de estos fenómenos meteorológicos sobre el ambiente, la vida y la economía delpaís es muy elevado, por lo que el análisis de estos eventos es de fundamental importancia para laplanificación de estrategias, que permitan enfrentarlos de una manera adecuada.

El análisis hidrológico de las crecidas es una parte de la evaluación de la vulnerabilidad adesastres por la ocurrencia de crecidas, dentro de la cual deben agregarse los aspectos sociales yeconómicos que afectan a la población y la hacen vulnerable. El análisis de la vulnerabilidad debedar la debida consideración a estos factores, para desarrollar una política definida que permitaenfrentar los desastres en una mejor forma.

Debe considerarse que el país ha sufrido un retraso considerable, en cuanto a la obtención dedatos básicos para el análisis de eventos hidrológicos y meteorológicos. En este sentido, se debemencionar que para el desarrollar políticas y estrategias que permitan reducir la vulnerabilidad dela población a los desastres, se debe mejorar sustancialmente la cobertura de la red hidrológica yclimatológica del país.

Otro de los aspectos que hacen a la población cada vez más vulnerable, es la destrucción delmedio ambiente. La destrucción del medio ambiente caracterizada por la deforestación, el avancede la frontera agrícola y urbana, prácticas inadecuadas de manejo de recursos, etc., hacen que loseventos hidrometeorológicos potencialmente desastrosos, tengan un mayor efecto sobre todo en lapoblación de escasos recursos, que es la que normalmente vive en las zonas vulnerables.

La temporada de lluvias de 1998 presentó características muy especiales, en el sentido que sepresentaron dos eventos que afectaron las áreas que de acuerdo a los resultados de este trabajoson las más vulnerables al paso de huracanes y a la ocurrencia de crecidas que originandesastres. Estos eventos fueron la Tormenta Tropical Lester que afectó al país a mediados deoctubre y el Huracán Mitch que pasó por el país a finales de octubre y principios de noviembre.

OBJETIVOS

Los objetivos del presente trabajo son muy variados. Dentro de estos se pueden mencionar los quese describen en los siguientes párrafos.

En principio se trata de re-iniciar las investigaciones hidrológicas en el país, especialmente sobrecrecidas, que han sido abandonadas desde hace muchos. Las crecidas son un tema muy sensibleen la actualidad y representan un tema que debe ser de mucho interés para las organizaciones quese dedican a la prestación de servicios que se relacionan con los recursos hídricos.

Se ha considerado que es de mucha importancia la evaluación de las crecidas, con el propósito deque los datos de estas no se pierdan y puedan ser utilizadas en el futuro. El trabajo tambiénpretende interesar a las instituciones que tienen interés en el sector, para continuar la investigaciónen el tema. Es especialmente importante continuar la investigación e iniciar la aplicación de los

5

resultados en problemas de orden práctico. Se considera que la falta de aplicación de datoshidrológicos a la solución de los problemas de las instituciones que trabajan en el sector, ha tenidocomo consecuencia la pérdida de interés en la obtención de información de los eventoshidrometeorológicos. Esto ha traído como consecuencia el paulatino desmantelamiento de lasredes de observación.

METODOLOGIA DE TRABAJO

Para el desarrollo de la evaluación de las crecidas provocadas por el paso del Huracán Mitch, seejecutaron las siguientes etapas de trabajo:

- Investigación sobre el Huracán- Análisis de Datos de Lluvia- Recopilación de Datos de Campo- Recopilación de Datos Estadísticos de Crecidas- Estimación de Crecidas- Análisis de Resultados

La recopilación de datos de campo comprendió el levantamiento de niveles a los que llegó lacrecida en las estaciones que actualmente están en operación. También se hicieronlevantamientos de secciones transversales para estimar las crecidas.

La recopilación de datos estadísticos de crecidas, se efectuó sobre la base de los datospublicados. Esta información es bastante antigua y debe ser actualizada, con el propósito de contarcon una base estadística más confiable. En algunos casos, las crecidas publicadas fueroncorregidas por valores que se consideran mas reales de acuerdo a los datos históricos y a lainformación recopilada durante el desarrollo del trabajo.

La estimación de crecidas se efectuó utilizando diversos procedimientos de acuerdo a lainformación disponible. Entre los procedimientos utilizados esta el método de sección y pendiente yla extrapolación de las curvas de calibración, utilizando la geometría y las condiciones hidráulicasestablecidas de la sección topográfica y de los aforos, respectivamente.

El análisis de resultados consiste en la agrupación de los picos de las crecidas, tanto los estimadosde acuerdo a su magnitud y localización geográfica del sitio de la estación. Este es un primeresfuerzo de regionalización de parámetros para la estimación de picos de crecida.

EL HURACAN MITCH

Historia del Huracán Mitch

Durante el período entre el 21 de octubre y el 2 de noviembre, el Huracán Mitch se desplazó por elmar Caribe y por el istmo centroamericano, provocando intensas lluvias, que a su vez provocaronentre otros desastres crecidas, avalanchas, inundaciones y derrumbes. El daño ocasionado por elHuracán en el país probablemente no pueda ser conocido con certeza. Por otra parte, laevaluación estadística de las lluvias y crecidas provocadas por el paso del huracán, no es posibledebido a que la poca información sobre datos históricos no es del todo confiable.

Las temporadas de huracanes de los últimos cuatro años (de 1995 a 1998) han sido las mas másactivas desde que se cuenta con estadística de huracanes. Con la desaparición de El Niño quetiende a suprimir los huracanes del Atlántico, en 1998 se desarrollaron 10 huracanes y cincotormentas tropicales. Por primera vez desde 1893, en Septiembre de 1998 hubo cuatro huracanesal mismo tiempo en el Atlántico (Georges, Ivan, Jeanne y Karl).

La temporada de Huracanes de 1998 fue correctamente prevista por los expertos como deactividad arriba del promedio. En forma similar, los expertos se esperan que la temporada de 1999

6

sea otra temporada de huracanes activa. Por esta razón se hace necesario establecer un plan enel caso de ser afectados por un fenómeno similar.

El Huracán Mitch se formó el 22 de Octubre al sur de Jamaica y se desarrolló hasta alcanzar lacategoría 5 en la escala Saffir - Simpson, con vientos sostenidos de 290 kph y ráfagas de mas de320 kph. En la Gráfica 1 se muestran los huracanes de la temporada de 1998, en donde aparece laruta seguida por el Huracán Mitch, además de su intensidad. Las características del Huracán Mitch,lo hacen uno de los huracanes de mayor intensidad del siglo, lugar que comparte con el HuracánCamille de 1969.

Cuadro 1Huracanes del Atlántico más Severos1

Huracán Fecha Presión mb(pulg)

Vientos(nudos)

No de horas en Cat5

No. de horas convientos 155+

nudos

Gilbert Sep 13,1988

888(26.22) 160 18 6

Florida Keys Sep 3,1935

892(26.34) 140 3 0

Allen Aug 7,1980

899(26.55) 165 24 / 24 /12* 3 / 12 / 3*

Mitch Oct 26,1998

905(26.73) 155 33 15

Camille Aug 17,1969

905(26.73) 165 24 18

• El huracán Allen alcanzó la Categoria 5 tres veces: primero el 5 de agosto, la segunda vez el 7de Agosto, y la tercera el 9 de agosto.

El número de muertes provocadas por el Huracán excede los 10,000, lo cual lo hace el segundoHuracán más mortífero de la historia. La tormenta más mortífera ocurrió en 1780 y provocó lamuerte de por lo menos 20,000 personas en Martinica. Otra tormenta en 1900 mató entre 8,000 y12,000 personas en Galveston, U.S.A.

Vale la pena mencionar que a pesar de que durante la pasada temporada de huracanes secontaba con un nuevo satélite y un nuevo avión para cazar huracanes, el tránsito del HuracánMitch no pudo ser anticipado. Fue muy evidente que los intentos de predicción de la ruta delhuracán fallaron. Aunque no se ha establecido con seguridad, las razones del tránsito errático delHuracán, parecen estar asociadas a las condiciones sinópticas de la atmósfera.

Durante 1998, la parte suroccidental del país fue afectada por la tormenta tropical Lester, queprovocó crecidas que en muchos casos fueron superiores a las provocadas por el paso delHuracán Mitch. Esto hace el análisis de la temporada de huracanes de 1998 muy importante, puesen el mismo año fueron afectadas las regiones probablemente más vulnerables del país a losefectos de los ciclones tropicales, es decir la region centro oriental y la región sur occidental.Ambas regiones son vulnerables a diferentes tipos de eventos la región centro oriental esvulnerable al paso de huracanes del Atlántico, mientras la región sur occidental es vulnerable alpaso de los huracanes del Pacífico.

1 Noaa, Mitch the Deadliest Hurricane sice 1780, Página de intenet

7

Gráfica 1: Temporada de Huracanes de 1998

8

Análisis del Huracán Mitch

Después de su paso por Honduras y El Salvador, el Huracán Mitch pasó sobre Guatemalaconvertido en depresión tropical. A su paso por Guatemala, Mitch provocó lluvias de granintensidad que produjeron en muchos casos las mayores crecidas que se hayan observado durantelos períodos en los que han operado las estaciones hidrométricas.

Las lluvias ocasionadas por el paso del Huracán son muy importantes, pues son las que al lado deotros factores, originan la mayor parte de los desastres asociados a estos eventos. La isoyetas delperíodo en el que el Huracán Mitch afectó a Guatemala se han ploteado en la Gráfica 2.

Gráfica 2: Isoyetas del 24/10/1998 al 7/11/1998

9

Debe hacerse mención que muchas de las estaciones climatológicas en operación reportaronlluvias de poca consideración. La información de tales estaciones se consideró como no confiable yno fueron incluidas para elaborar las isoyetas.

Debe mencionarse que en documentos en los que se ha analizado las tormentas provocadas por elpaso del Huracán Mitch2, se menciona que en la región es muy común la pérdida de informaciónde tales eventos.

Lo anterior confirma la percepción del autor, de que la poca correlación que se observa entre laslluvias, el paso de huracanes y los desastres, se debe a la poca confiabilidad de los registros delluvia.

Del mapa de isoyetas que se muestra en la Gráfica 2, se puede concluir que las regiones masafectadas por las lluvias fueron la región centro oriental y la sur oriental, donde se observaron lasmayores cantidades de lluvia, las mayores crecidas, las mayores inundaciones y los daños masgeneralizados en las cuencas.del evento.

ANALISIS DE DATOS DE LLUVIA

Es normal que la extensión de los períodos con datos de lluvia sean mayores que la de los datosde caudal. Por esta condición, resulta razonable tratar de investigar el período de retorno de loseventos de gran magnitud a través del análisis estadístico de la lluvia.

Con este propósito se recolectó información sobre las cantidades de lluvia que provocó el paso delhuracán Mitch, así como de las mayores tormentas que han ocurrido en el pasado, en algunasestaciones meteorológicas operadas por el INSIVUMEH. La localización de las estaciones semuestra en la Gráfica 3.

Gráfica 3: Localización de Estaciones meteorológicas

2 NOAA, Mitch the Deadliest Atlantic Hurricane Since 1780, Página de Internet

10

Con los datos históricos, incluyendo las lluvias registradas durante el Huracán Mitch, se estimaroncurvas de frecuencia de precipitaciones máximas. Las curvas de frecuencia de lluvias máximas semuestran en las Gráficas 4, 5 y 6.

Gráfica 4: Estación Cobán. Curvas de Frecuencia de Precipitación Máxima

Gráfica 5: Estación Morazán. Curvas de Frecuencia de Precipitación Máxima

Las gráficas de frecuencia de lluvias máximas muestran resultados contradictorios. Por una parte,la estación localizada en las instalaciones del INSIVUMEH, reporta que las lluvias que seregistraron durante el paso del Huracán Mitch son las mayores de su registro. Esta estación cuenta

Período de Retorno (anos)

1.43 2.5 3.33 10

Pre

cipi

taci

ón M

áxim

a (m

m)

100

1000

1 Dia 2 Días 3 Días 1 Día2 Días3 Días

Período de Retorno (anos)

1.11 1.43 2 3.33 10

Pre

cipi

taci

ón M

áxim

a (m

m)

10

100

1 Día 2 Días3 Días1 Día 2 Días3 Días

11

con los registros de mayor extensión del país. El período de retorno de las lluvias del Huracán enmuy grande del orden de los miles de años.

Gráfica 6: Estación Insivumeh. Curvas de Frecuencia de Precipitación Máxima

En el resto de las estaciones el período de retorno de las lluvias no es muy grande y en el caso dela estación Cobán, se reportaron lluvias mayores durante el paso del Huracán Fifí. Si bien es deesperarse que las lluvias no tengan el mismo período de retorno en todas las zonas del país, si esde esperarse que se obtenga una tendencia general, es decir períodos de retorno comparables.

La razón por la que la información de precipitación sea contradictoria parece tener dos fuentesprincipales. En primer lugar, los registros de precipitación no tienen la confiabilidad para eldesarrollo de análisis de frecuencia de lluvias máximas. Existe una tendencia a la falla de losinstrumentos por falta de mantenimiento y atención adecuada, especialmente durante eventosextremos. Durante las lluvias que provocó el paso del Huracán Mitch, los pluviógrafos de lasestaciones INSIVUMEH y Cobán no funcionaron. Por otra parte, es muy frecuente que las lecturastomadas por lectores carezcan de confiabilidad, debido a que no se realizan las lecturas. Estohace que la información no sea confiable si no se cuenta con un instrumento automático.

La segunda razón es que evidentemente las lluvias máximas provocadas por eventos de diferentetipo se encuentran mezcladas, lo que contradice el principio del análisis de frecuencias. En estesentido, debe desarrollarse un método que permita separar las lluvias provocadas por el paso dehuracanes y las de otro origen.

Por las razones anteriores, se llegó a la conclusión que la información básica por una parte nopermite desarrollar un análisis confiable de frecuencia de lluvias. Por otra parte, la forma en que seobservan y recopilan los datos de lluvia, no permite la separación por su origen de las lluviasmáximas que se producen en el país. Por lo tanto no es posible establecer con confiabilidad elperíodo de retorno de las lluvias que provocó el paso del Huracán Mitch.

Para tener una idea de la frecuencia con que este tipo de eventos se presenta se examinaron losmapas que muestran el tránsito de Huracanes por la región, así como los reportes de prensa sobrecatástrofes que han ocurrido como consecuencia de eventos hidrometeorológicos.

Período de Retorno (Anos)

1.11 1.43 2 3.33 10 100 1000 10000

Pre

cipi

taci

ón M

áxim

a (m

m)

10

100

1000

1 Día2 Días3 Días1 Día2 Días3 Días

12

De acuerdo a esta información, se han producido desde que existe información confiable sobre latrayectoria de los huracanes, un gran número de eventos que han afectado al país. Desde 1872hasta 1998 un número aproximado de 22 huracanes del Atlántico ha ingresado al país. Sonespecialmente vulnerables las áreas localizadas al nor - este del país como El Petén, Izabal y AltaVerapaz. Sin embargo, también existe un buen número de eventos que han ingresado al altiplano,donde han causado gran destrucción.

De los eventos que se tiene información son especialmente importantes los siguientes. En primerlugar, la temporada de huracanes de 1933, que fue muy activa y durante la cual varios huracanesafectaron al país y produjeron grandes daños al país. En segundo lugar el huracán que sedesplazó sobre Guatemala a finales de septiembre y principios de octubre de 1949, probablementeel evento más desastroso del que se tenga información. Este evento provocó lluvias que seextendieron durante un período muy extenso. El último evento meteorológico de gran magnitud queafectó al país fue el Huracán Mitch a finales de octubre y principios de noviembre de 1999.

En conclusión puede decirse como una primera aproximación, para destacar la relevancia delproblema, que el país en promedio es afectado directamente por el paso de un huracán una vezcada cinco años. Por otra parte que Guatemala en promedio, es afectada por un eventometeorológico de grandes proporciones, capaz de producir mayores desastres cada veinte años.

ESTIMACION DE CRECIDAS

Recopilación de Datos de Campo

Para recopilar los datos de campo, durante los meses de noviembre y diciembre de 1998 y enerode 1999, se visitaron las estaciones que actualmente opera el INSIVUMEH. La informaciónobtenida permitió la definición de la geometría de los cauces y la estimación de los parámetroshidráulicos necesarios para estimar las crecidas. La localización de estaciones se muestra en laGráfica 7, mientras la información relevante de las estaciones aparece en el Cuadro 2.

Gráfica 7: Localización de Estaciones Hidrométricas

13

Cuadro 2Estaciones Hidrométricas

CoordenadasNo Nombre Río Cuenca Latitud Longitud

Elevación(msnm)

1 Cunlaj Coatán Cahuacán 15º 13’ 20’’ 90º 09’ 20’’ 2,1202 Malacatán Cabuz Suchiate 14º 54’ 25’’ 92º 57’ 42’’ 3603 Coatepeque Naranjo Naranjo 14º 43’ 05’’ 91º 52’ 25’’ 2914 Melendrez II Melendrez Naranjo 14º 42’ 52’’ 92º 05’ 50’’ 205 Pajapita Nahuatán Nahuatán 14º 44’ 10’’ 92º 02’ 58’’ 406 Caballo Blanco Ocosito Ocosito 14º 29’ 57’’ 91º 51’ 57’’ 487 Candelaria Samalá Samalá 14º 39’ 04’’ 91º 33’ 55’’ 7198 Cantel Samalá Samalá 14º 48’ 33’’ 91º 27’ 03’’ 2,4549 La Máquina Sis Icán 14º 18’ 48’’ 91º 36’ 15’’ 28

10 Montecristo Cutzán Nahualate 14º 28’ 46’’ 91º 21’ 31’’ 22911 Puente Coyolate Coyolate Coyolate 14º 22’ 35’’ 91º 08’ 12’’ 21312 Alotenango Guacalate Guacalate 14º 28’ 56’’ 90º 53’ 26’’ 1,35013 Sn Luis las Carretas Guacalate Guacalate 14º 36’ 12’’ 90º 45’ 47’’ 1,58014 El Cementerio Villalobos María Linda 14º 28’ 46’’ 90º 32’ 09’’ 1,21515 Camotán Grande de Zacapa Motagua 14º 49’ 20’’ 89º 22’ 15’’ 41016 Morales Motagua Motagua 15º 28’ 47’’ 88º 49’ 15’’ 3317 Puente Orellana Motagua Motagua 15º 55’ 07’’ 90º 00’ 07’’ 26518 Chiché Tzepelá Motagua 14º 58’ 57’’ 91º 04’ 42’’ 1,84719 Modesto Mendez Gracias a Dios Sarstún 15º 53’ 46’’ 89º 13’ 45’’ 120 Cuilco Cuilco Grijalva 15º 24’ 18’’ 91º 57’ 10’’ 1,10921 Xemal Selegua Grijalva 15º 24’ 22’’ 91º 42’ 15’’ 1,49922 Chojil Selegua Grijalva 15º 42’ 05’’ 91º 54’ 45’’ 62823 La Laguna Azul Grijalva 15º 45’ 30’’ 91º 50’ 40’’ 74524 Telemán Polochic Río Dulce 15º 20’ 00’’ 89º 44’ 00’’ 1925 Matucuy Matanzas Río Dulce 15º 17’ 45’’ 89º 53’ 25’’ 66

En el caso de estaciones como El Cementerio, sobre el río Villalobos, donde no existe estadística yla crecida fue especialmente severa, se hicieron levantamientos de varias secciones, para estimarla crecida por el método de sección y pendiente3. En el caso de la estación El Cementerio sobre elrío Villalobos, la información estadística con relación a las crecidas es irrelevante, pues la cuencaesta sujeta a un continuo deterioro debido al crecimiento de la zona urbana.

Cuando esto fue posible, en las estaciones visitadas se realizaron aforos, para determinar si lasección ha sufrido algún cambio, como consecuencia de la crecida y establecer la variación de losparámetros hidráulicos. Los aforos se efectuaron prácticamente en todas las estaciones excepto enChojil, Malacatán y Coatepeque, debido al mal estado del sistema de cable.

Durante las visitas a las estaciones, se entrevistó a los lectores para obtener información sobre losniveles máximos que han alcanzado las crecidas en los ríos en el pasado. La información obtenidade esta manera, no siempre coincide con la información publicada por las agencias encargadas delas estaciones. Esto puede deberse al largo período del que no se cuenta información publicada.

Estimación de Crecidas

A continuación, se estimaron los valores de las crecidas, de acuerdo a la información hidráulicadisponible. Los valores estimados de las crecidas, se plotearon con los aforos disponibles, con elpropósito de tener una evaluación de la confiabilidad de los valores estimados para la crecida.

3 Chow, Ven Te, Open Channel Hydraulics, McGraw-Hill International Editions, 1973

14

A continuación, se calcularon los caudales específicos de las crecidas y se plotearon contra el áreade las cuencas. El cálculo de los caudales específicos así como las áreas de las cuencas aparecenen el Cuadro 3.

Cuadro 3Estimación de Crecidas

No Estación Area de laCuenca

Lectura deEscala

(m)

Caudal(m3/s)

CaudalEspecífico(m3/s/km2)

1 Cunlaj 141 1.90 45.17 0.3202 Malacatan 395 3.30 226.61 0.5743 Coatepeque 501 3.00 302.34 0.6034 Melendrez 149 2.10 110.04 0.7375 Pajapita 185 2.80 118.32 0.6396 Caballo Blanco 462 3.70 364.15 0.7887 Candelaria 861 2.40 108.68 0.1268 Cantel 701 2.32 60.99 0.0879 La Maquina 156 4.10 144.30 0.925

10 Montecristo 620 5.20 246.98 0.39811 Puente Coyolate 701 2.55 122.60 0.17512 Alotenango 328 1.73 57.72 0.17613 SnLuislas 145 1.20 38.16 0.26314 El Cementerio 328 570.00 1.73815 Camotan 1413 8.00 730.29 0.51716 Morales 14452 5.30 1804.31 0.12517 PteOrellana 5803 5.50 1269.48 0.21918 Chiche 208 1.87 42.63 0.20519 ModestoM 1377 4.60 193.45 0.14020 Cuilco 1603 2.80 247.16 0.15421 Xemal 464 2.60 50.66 0.10922 Chojil 1023 2.90 400.24 0.39123 La Laguna 656 3.50 252.53 0.38524 Teleman 1542 8.50 804.67 0.52225 Matucuy 845 5.03 754.70 0.893

Como una referencia adicional, se incluye en el Cuadro 4, las crecidas máximas observadas antesde la ocurrencia del Huracán Mitch, en las estaciones de las que se obtuvo información para eldesarrollo del presente trabajo. Además en este cuadro se incluyen las crecidas máximas de variasestaciones, de las cuales no se pudo obtener información adicional a la que se encuentrapublicada. Estas estaciones no fueron visitadas para obtener los datos requeridos para esteanálisis. La información de crecidas de estas estaciones se obtuvo de los anuarios hidrológicospublicados, pues no pudo obtenerse información actualizada.

En el caso de las estaciones para las que se contó con información de la crecida del huracánMitch, se observó que en muchos casos las crecidas históricas han sido sobrevaluadas,probablemente debido a una extrapolación errónea de las curvas de calibración. En los casos enlos que la diferencia entre el valor publicado y el valor estimado durante el desarrollo de estetrabajo era muy grande, se adoptó el valor estimado en este trabajo.

15

Cuadro 4Crecidas Históricas

No Estación Area de laCuenca(km2)

Fecha Lecturade Escala

(m)

Caudal(m3/s)

CaudalEspecífico(m3/s/km2)

Observaciones

1 Cunlaj 141 10/18/72 1.88 44.27 0.3142 Malacatan 395 10/22/98 3.70 266.51 0.675 TT Lester3 Coatepeque 501 8/31/73 4.07 309.45 0.6184 Melendrez 149 9/7/78 2.15 113.36 0.7605 Pajapita 185 10/22/98 3.25 145.56 0.787 TT Lester6 Caballo Blanco 462 9/9/95 5.50 644.64 1.395 Lector7 Candelaria 861 9/20/74 2.48 114.45 0.1338 Cantel 701 3.60 123.34 0.176 Lector9 La Maquina 156 9/16/79 4.46 163.11 1.046

10 Montecristo 620 7/22/78 4.10 177.00 0.28511 Pte Coyolate 701 9/20/74 3.08 156.70 0.22412 Alotenango 328 5/26/85 1.16 26.78 0.08213 SnLuislas 145 7/10/84 1.40 14.28 0.09914 El Cementerio 32815 Camotan 1413 6/27/74 4.04 275.47 0.19516 Morales 14452 9/13/70 4.99 1729.00 0.120 H Ella17 PteOrellana 5803 9/14/79 2.80 595.46 0.103 H Henry18 Chiche 208 9/8/79 1.91 44.18 0.21219 ModestoM 1377 7/29/72 6.00 284.17 0.20620 Cuilco 1603 9/15/73 2.92 263.96 0.16521 Xemal 464 8/13/73 3.50 71.84 0.15522 Chojil 1023 9/4/78 3.00 424.19 0.41523 La Laguna 656 6/29/76 4.52 351.92 0.53624 Teleman 1542 8/30/73 3.40 290.44 0.188 H Brenda25 Matucuy 845 6/25/80 2.91 359.30 0.42526 San Agustin Ch 10909 10/20/78 7.89 5416.00 0.49627 S Pedro Mctun 10820 10/15/79 3.03 221.00 0.02028 Chajcar 882 9/19/74 4.80 400.00 0.45429 Chipap 1773 11/14/79 6.40 1840.00 1.03830 Cahaboncito 2625 10/19/74 8.02 3296.00 1.25631 Chulac 2350 11/2/79 6.00 2419.00 1.02932 Los Ganchos 6042 10/4/74 10.26 2344.00 0.38833 El Cebollal 3501 9/20/85 2.48 674.00 0.19334 Chisiguan 2245 10/9/69 5.00 1106.00 0.49335 El Paradillo 1363 9/26/79 4.80 1328.00 0.97436 La Sonrisa 966 7/6/81 2.21 435.00 0.450

ANALISIS DE RESULTADOS

Crecidas Provocadas por el Paso del Huracán Mitch

Los valores de los rendimientos específicos de las crecidas fueron ploteados contra el área, comose acostumbra para el trazo de curvas envolventes de crecida. Sin embargo en este caso, se trató

16

de encontrar un patrón de agrupamiento de las crecidas, el cual es evidente al analizar la posiciónde los diferentes puntos.

La metodología utilizada para intentar el agrupamiento de las crecidas, se basa en la hipótesis deque las crecidas máximas tienen su origen a partir de eventos meteorológicos mayores, en estecaso los huracanes. Los huracanes producen lluvias en grandes extensiones y de gran duración,por lo que las crecidas mayores deben estar relacionadas. En el caso de eventos muy severos,como el caso del huracán Mitch, las crecidas deben tener un alto grado de correlación.

En la Gráfica 8, donde se han ploteado los valores de los caudales específicos de las crecidascontra el área de las cuencas, puede observarse que las crecidas se agrupan de acuerdo a laseveridad con la que el paso del huracán afectó al país.

Gráfica 8: Crecidas Provocadas por el Paso del Huracán Mitch

En primer lugar puede observarse que las mayores crecidas se observaron en las cuencas de losríos Polochic y Motagua. Las crecidas en estas cuencas muestran además una buena correlacióncomo puede observarse en la Gráfica 8.

Hay un segundo grupo donde se encuentran las crecidas observadas en los ríos de las cuencasque drenan hacia el golfo de México y hacia el océano Pacífico y que están localizadas aloccidente del país. En algunas de las cuencas de la región sur occidental, se registró durante 1998una crecida mayor que la provocada por el paso del Huracán Mitch, cuando la tormenta tropicalLester afectó la región. A pesar de que se trató de discriminar las crecidas provocadas por elHuracán Mitch y la Tormenta Tropical Lester, es posible que exista confusión al respecto de lascrecidas en estas cuencas.

Las crecidas que se observaron en las estaciones localizadas en las cuencas de la costa surforman un tercer grupo. Las cuencas de la costa sur forman un grupo muy complejo debido a queparte de las cuencas se encuentra en el altiplano, que como se verá forma un grupo diferente. Porotra parte, se cuenta con muy poca información de esta zona, lo que hace difícil su evaluación.Debe considerarse una forma más elaborada de agrupar estas cuencas.

17

Por último, las crecidas estimadas para las cuencas del altiplano, presentan los menores caudalesespecíficos. Las crecidas de estas cuencas muestran además una buena correlación, como seaprecia en la Gráfica 8.

Vale la pena mencionar la posición de la estación El Cementerio, que presenta un caudalespecífico similar al de las cuencas mas afectadas por el huracán, estando localizada en elaltiplano. El elevado caudal específico se debe por una parte a las lluvias provocadas por elhuracán y al alto grado de urbanización de la cuenca.

En la Gráfica 8 se ha trazado una curva envolvente de las crecidas que ocurrieron en los ríos delas cuencas más afectadas, es decir las cuencas de los ríos Polochic y Motagua. Este tipo de curvafue utilizado inicialmente por Creager 4 para la estimación de crecidas máximas en los EstadosUnidos de América. La envolvente de las crecidas provocadas por el huracán Mitch, sigueaproximadamente la siguiente ecuación:

q = 104 * A –0.704

En donde:

q = Caudal específico en m3/s/km2

A = Area de la cuenca en km2

Los valores de las constantes de la ecuación anterior, son comparables a los coeficientes que sehan obtenido en trabajos similares. Por ejemplo, Creager encontró que el valor del exponente de laecuación anterior varia entre –0.3 y –0.8. El autor encontró que el coeficiente de la ecuación, varíaentre 40 y 540 para períodos de retorno entre 100 y 10,000 años, para regiones del sur de losHimalayas, afectadas por lluvias monsónicas5. En el mismo trabajo se encontró que el exponentede la ecuación tiene un valor aproximado de 0.5.

En trabajos desarrollados con datos de ríos de Europa, Illwerk 6 encontró que el valor delcoeficiente de la fórmula es de 5.5 y que el exponente de la fórmula es de -0.83.

En la Gráfica 8, se incluyen además envolventes para las otras regiones propuestas, utilizando lamisma pendiente de la ecuación envolvente para la región oriental. Las curvas propuestas en laGráfica 8, constituyen una primera aproximación, y estas deberán ser corregidas cuando se cuentecon más información. Debe observarse que las crecidas que se estimaron para las estacioneslocalizadas en el altiplano, donde se cuenta con un número regular de estaciones, tambiénpresentan una pendiente similar.

Crecidas Históricas

En la Gráfica 9 se han ploteado las mayores crecidas que se han registrado en las estaciones queoperaban hasta el año hidrológico 1985-86, que es el último año para el que se cuenta coninformación publicada tanto del Insivumeh7 como del Inde8. Las crecidas incluidas en la Gráfica 9fueron tomadas de los anuarios hidrológicos del Insivumeh y del Inde.

En la Gráfica 9 puede observarse que las cuencas que presentan las crecidas con los caudalesespecíficos mayores son las cuencas de los ríos Polochic y Motagua. Se aprecia que las crecidas

4 Creager, W.P., Justin, J.D., and Hinds, J. Engineering for Dams. Volume I, General Design, ninthedition, Jhon Wiley & Sons, New York 1966.5 López, F. Feasibility Study, Khan Khwar Hydroelectric Project, Appendix 4: Hydrological Report.Pakistan German Technical Cooperation. Pakistan, July 1996.6 Varshney, R.S. Concrete Dams. Second Edition. Oxford & IBH Publishing, New Delhi, 1988.7 Insivumeh, Boletín Hidrológico No. 17, Año Hidrológico1985-86. Guatemala 1999.8 Inde. Boletín Hidrológico No. 17. Año Hidrológico 1985-86. Guatemala.

18

de estaciones para las que no se realizaron estimaciones en este trabajo, son mayores que lasestimadas para la crecida provocada por el huracán Mitch. Esto no es posible, porque de acuerdo ala información disponible, las crecidas que sucedieron en estas cuencas que ocurrieron cuando elHuracán Mitch afectó al país son las mayores desde que se inició el control hidrológico en esascuencas. Incluso algunas de estas estaciones fueron destruidas durante las crecidas provocadaspor el huracán Mitch, lo cual no había ocurrido en el pasado.

Gráfica 9: Crecidas Históricas

Por lo anterior, se considera que los valores de las crecidas que aparecen en los anuarioshidrológicos no son los correctos y deben ser revisados.

De acuerdo a la experiencia en el manejo de datos hidrológicos, se estima que este tipo desituaciones tiene su origen en dos factores. El primero es la falta de corrección de los aforoscuando el molinete es arrastrado por la corriente y en consecuencia el área y los caudales sonmayores a los reales. El segundo es la extrapolación errónea de las curvas de calibración. En estesentido se recomienda utilizar métodos para la extrapolación de curvas de calibración que utilicenla información geométrica de las secciones, así como la información hidráulica que puedeobtenerse de los aforos.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Información Básica

Es evidente que la información básica en cuanto a precipitación y caudales no tiene la confiabilidadnecesaria para desarrollar estudios de crecidas que produzcan parámetros confiables. En estesentido debe mejorarse la información básica en todos sus aspectos que incluyen:

• Cobertura de las estaciones• Métodos de observación• Equipamiento de las estaciones• Métodos de procesamiento y análisis• Disponibilidad y acceso a la información

19

En especial en lo que se refiere a la estimación de crecidas, debe implementarse métodos deanálisis del flujo que permitan estimar caudales en forma confiable a niveles donde no se cuentacon aforos.

Crecidas Provocadas por el Huracán Mitch

Para estimar en forma confiable crecidas importantes, se deben realizar levantamientos dentro deun período corto después de que esta ocurre. En este caso se logró realizar los levantamientosdentro de este período. Se considera que las crecidas estimadas tienen un grado adecuado deconfiabilidad y permitieron establecer una regionalización en base a la severidad de las crecidas.

La regionalización propuesta en este documento está sujeta a discusión y puede ser ajustada, siexiste información que así lo indique. Sin embargo, la regionalización propuesta parece una buenabase para continuar los estudios de crecidas que provean los parámetros requeridos para el diseñoconfiable de proyectos de aprovechamiento o relacionados con los recursos hídricos.

Crecidas Históricas

La información histórica de crecidas no es consistente y por lo tanto no es suficiente paradesarrollar estudios de crecidas confiables.

Se requiere de una revisión de las estimaciones de las crecidas que se han observado en lasestaciones del país y su estadística. Se encontró que existe una tendencia a la sobre estimación delas crecidas. Esto se debe con toda certeza a la falta de ajuste de los aforos cuando el arrastre delmolinete por el flujo es importante. Esto ocurre especialmente en los aforos que se realizan durantecrecidas. Otra fuente de error, es la extrapolación de las curvas de calibración sin observar loselementos que afectan el flujo a niveles donde no existen aforos.

Una vez revisada la estadística de las series de crecidas, debe desarrollarse estudios defrecuencia de crecidas y ajustar las curvas propuestas de acuerdo a estos resultados.

Una vez establecidas las curvas envolventes de crecidas y las regiones para las que estas sonválidas, esta información será de gran utilidad para el diseño de las obras de protección contracrecidas de proyectos de recursos hídricos o relacionados con estos.

Reducción de la Vulnerabilidad

Actualmente no existe en el país una política de reducción de la vulnerabilidad del país a laocurrencia de eventos hidrometeorológicos que causan desastres. La actuación de las institucionesse reduce a mitigar los daños que este tipo de eventos causan a la población más vulnerable. Enalgunos casos se aplican técnicas erróneas para la mitigación de los desastres debido aldesconocimiento de los eventos que los originan. Existen muchos ejemplos de este tipo desituaciones, entre los cuales puede mencionarse las inundaciones que sufre la ciudad de AntiguaGuatemala, que son provocadas por el diseño inadecuado del canal que conduce el río Pensativo.En este caso se está implementando un sistema de alarma y el río es dragado permanentemente(lo cual induce mayor inestabilidad en el cauce), en lugar de diseñar en forma adecuada el canal dedesvío del río.

También puede mencionarse el caso de las poblaciones localizadas cerca de la desembocaduradel río Coyolate en el canal de Chiquimulilla. En este caso se pretende disminuir la vulnerabilidad ainundaciones de las poblaciones con un sistema de alerta temprana en el río Coyolate, cuando lasinundaciones son provocadas por las crecidas de varios ríos incluido el Coyolate y por la falta decapacidad hidráulica de la barra del Canal.

Los proyectos de aprovechamiento de los recursos hídricos y otros proyectos relacionados, sondiseñados sin tomar en cuenta que esta es una zona vulnerable a la ocurrencia de eventos

20

hidrometeorológicos extraordinarios. Como consecuencia, cada vez que ocurre uno de estoseventos, se producen grandes daños a la infraestructura del país.

Para desarrollarse en el sentido de construir un país preparado para la ocurrencia de eventoshidrometeorológicos que causan desastres se debe proceder de la siguiente manera:

- Reconocer que Guatemala se encuentra localizada en un área vulnerable al paso deciclones tropicales.

- Estudiar las causas y los efectos de los eventos que causan desastres. Esto debe incluirtormentas, crecidas, estado físico de las cuencas y de los cauces, y otros temasrelevantes.

- Diseñar los sistemas más adecuados para la reducción de la vulnerabilidad. Dentro deestos sistemas puede mencionarse, los sistemas de previsión de crecidas, protección yrecuperación de cuencas, la protección de los cauces de los ríos. Es muy importante nodesestimar el diseño apropiado de obras hidráulicas, que en muchos son las causantes delos desastres.