Gilberto Velázquez Angulo

Cambios en las Curvas de Intensidad-Duración-Período de Retorno (Idt) por Efecto del Calentamiento Global



Gilberto Velázquez Angulo, Víctor Hugo Esquivel Ceballos, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Instituto de Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Av. del Charro 450 Nte, Ciudad Juárez, Chihuahua, C.P. 32310; gvelazq@uacj.mx, vesquive@uacj.mx, www.uacj.mx


El incremento de precipitaciones extremas ha sido relacionado al calentamiento global debido a que una atmósfera más caliente puede retener una mayor cantidad de vapor de agua, el cual al enfriarse (por la presencia de un frente frío o la ascensión forzada de masas de aire saturadas) provoca que se presenten lluvias torrenciales.
En los últimos años se han presentado inundaciones con mayor frecuencia tanto en México como en Estados Unidos. La Región Paso del Norte (formada por Ciudad Juárez, Chihuahua, en México; El Paso, Texas y Sunland Park, Nuevo México, en Estados Unidos) ha tenido un incremento de fenómenos de precipitación extrema, con inundaciones que provocaron cuantiosos daños y la pérdida de vidas humanas en los meses de verano de los años 2006 y 2008. En el sur de México también se han tenido fuertes inundaciones en años recientes con considerables pérdidas humanas y materiales.
Las curvas de intensidad-duración-período de retorno (IDT) permiten calcular la intensidad de lluvia (mm/hr) para cierta duración (hasta 120 minuto, generalmente) y período de retorno (años). Estas curvas son herramientas ampliamente utilizadas en ingeniería para fines de planeación, diseño y operación de los proyectos hidráulicos, así como para la protección de obras de ingeniería contra avenidas máximas.
La Comisión Nacional del Agua (CNA) ha realizado los cálculos de las curvas IDT que se usan actualmente en México para llevar a cabo obras de infraestructura hidráulica, sin embargo estas curvas no están siendo actualizadas con las condiciones de precipitaciones extremas que se han estado presentando en los últimos años. Esto ha provocado que se subestimen las probabilidades de ocurrencia e intensidades de lluvias extremas que han estado rebasando la capacidad de la infraestructura de control de inundaciones (cuando ésta existe), o que los parámetros de diseño de nueva infraestructura hidráulica no cumplan con las condiciones actuales y futuras ante los escenarios de calentamiento global.
Es necesario hacer una actualización continua de las curvas IDT en todas las regiones de México, que están siendo afectadas por una mayor frecuencia en precipitaciones extremas y las consecuentes inundaciones, que se ven incrementadas también por el crecimiento urbano (se reduce la infiltración de agua de lluvia al subsuelo y aumenta el volumen y escurrimiento superficial en las áreas afectadas).
También se requiere tomar en cuenta la variabilidad espacial de la precipitación mediante la instalación de una red más densa de estaciones meteorológicas, sobre todo en regiones donde se tengan montañas cercanas (como es el caso de la Región Paso del Norte, con la Sierra de Juárez del lado mexicano y las Montañas Franklin, de lado estadounidense) que pueden provocar intensas lluvias en áreas pequeñas por el ascenso de aire saturado en las zonas de terreno elevado.
Se deben considerar las mayores precipitaciones en una región para la elaboración de las curvas IDT y al menos tener una curva IDT por cada cuenca hidrológica (utilizando una densa red de pluviómetros para tomar en cuenta la variación espacial de la precipitación).