1. Resumen ejecutivo
Se delimitó una carta = ventana de 0,05° centrada en el sitio (30,7 km²) sobre el sitio y se analizó: hidrología HEC‑HMS, inundación por HAND, 2D inercial sobre FABDEM, 34 modelos CMIP6 con corrección de sesgo, ENSO, GEI. El paquete HEC‑RAS 2D queda listo para la corrida oficial.
2. Zona y estación de referencia
La estación INAMHI de referencia M0072 (Machala Aeropuerto) está a 996 m del sitio (-3.2650, -79.9720). CHIRPS (0,05° ≈ 5,5 km) no resuelve la variabilidad dentro de la ciudad. El diseño puntual usa la tabla de la estación (mismo pixel CHIRPS).
Sitio del proyecto: Ciudadelas Machala y Emeloro (centroide APROXIMADO)
Coordenadas -3.26500, -79.97200 (UTM 17S 614,212 / 9,639,057). Lectura puntual de los resultados en el sitio.
| Escenario | Calado en el sitio | Máx. en 60 m | Máx. en 120 m |
|---|---|---|---|
| Tr 25 (+CC) | 0,04 m | 0,06 m | 0,09 m |
| Tr 50 (+CC) | 0,04 m | 0,06 m | 0,11 m |
| Tr 100 (+CC) | 0,05 m | 0,07 m | 0,13 m |
3. Curvas IDF y cambio climático
i = K·Idtr·t−n, zona y Idtr de la estación/sitio). Factor de diseño +16%:
se toma del ensamble ponderado ClimWIP (SSP5‑8.5), no de un solo modelo con corrección de sesgo EQM, que amplifica los extremos (Maraun 2013).| Escenario | Ensamble ponderado (ClimWIP) | Media simple | Rango P10–P90 | Modelo único |
|---|---|---|---|---|
| SSP2-4.5 | +6,1% | +11,9% | [-4.5, +22.0] | −4,9% |
| SSP5-8.5 | +9,9% | +17,1% | [-1.8, +28.8] | −3,3% |
4. 34 modelos NASA NEX‑GDDP‑CMIP6: selección y corrección de sesgo
Se evaluaron 34 modelos contra CHIRPS (1981‑2014) por RMSE de la climatología mensual; se corrigió el sesgo por EQM mensual y se ponderó el ensamble por desempeño e independencia (ClimWIP). El mejor modelo es KACE-1-0-G (RMSE 17,8 mm/mes).
| Modelo | RMSE (mm/mes) | P anual (mm) | Sesgo (mm) | r ciclo |
|---|---|---|---|---|
| KACE-1-0-G | 17,8 | 542 | 70 | 0,918 |
| MIROC-ES2L | 27,5 | 693 | 221 | 0,951 |
| CMCC-ESM2 | 28,0 | 718 | 246 | 0,950 |
| TaiESM1 | 28,4 | 718 | 246 | 0,941 |
| IPSL-CM6A-LR | 29,1 | 739 | 267 | 0,948 |
Se muestran los 5 mejores; los 34 están en data/cmip6_ranking_rmse.csv.
5. Time of Emergence (cuándo emerge la señal)
| Umbral | Ruido | N (mm) | ToE |
|---|---|---|---|
| 1sigma | solo interno | 104,0 | 2062 |
| 1sigma | int+modelos | 216,0 | >2074 |
| 2sigma | solo interno | 104,0 | >2074 |
| 2sigma | int+modelos | 216,0 | >2074 |
6. ENSO (El Niño / La Niña) y precipitación
Composición de la precipitación por fase del ONI (NOAA) sobre CHIRPS 1981‑2025. Anomalía respecto a la media 1981‑2025: El Niño +20,4%, La Niña −8,7%. La señal ENSO es apreciable en esta cuenca.
| Fase | P media anual (mm) | Años | Anomalía (%) | Prob. (%) |
|---|---|---|---|---|
| Neutro | 441 | 13 | −12,8 | 29,5 |
| Nina | 462 | 16 | −8,7 | 36,4 |
| Nino | 609 | 15 | +20,4 | 34,1 |
7. Temperatura y confort térmico (34 modelos CMIP6)
Referencia del sitio: T media 25,2 °C, Tmax media 28,8 °C, 125 días/año con Tmax > 30 °C. Con 34 modelos CMIP6, hacia 2040‑2069 el calentamiento medio es +1,5 °C (SSP2‑4.5) y +2,0 °C (SSP5‑8.5; P10–P90 1,4–2,8 °C): los días con Tmax > 30 °C pasan de 125 a 224 y las noches con Tmin > 20 °C de 318 a 364.
Potencial de enfriamiento pasivo por el terreno (indicativo)
Temperatura del subsuelo por onda armónica amortiguada (≈ T media anual del aire a esa profundidad) frente a una T interior objetivo de 26 °C (asumida). Requiere medir T del suelo y propiedades térmicas en el sitio.
| Escenario | T subsuelo (media) | T subsuelo (máx.) | Margen de enfriamiento |
|---|---|---|---|
| Referencia 1981-2014 | 25,3 °C | 25,8 °C | 0,2 °C |
| SSP2-4.5 2040-2069 | 26,7 °C | 27,2 °C | -1,2 °C |
| SSP5-8.5 2040-2069 | 27,3 °C | 27,8 °C | -1,8 °C |
8. Gases de efecto invernadero (TROPOMI) y fuego
Columnas de CH₄, CO, NO₂ y HCHO sobre la cuenca (Sentinel‑5P) con tendencia anual (Spearman). CO₂ no está en GEE: requiere EDGAR/ODIAC.
| Gas | Media | Unidad | Tendencia/año | p | Signif. 5% |
|---|---|---|---|---|---|
| CO_monoxido | 35,4 | mmol/m2 | -0,217 | 0,879 | no |
| NO2_troposf | 19,0 | umol/m2 | -0,048 | 0,760 | no |
| HCHO_formald | 131,2 | umol/m2 | 4,838 | 0,014 | si |
9. Pendiente y erosión potencial del suelo (RUSLE)
La pendiente controla la velocidad de escorrentía y la susceptibilidad a movimientos en masa; la erosión potencial (RUSLE) prioriza dónde intervenir la cobertura. Pendiente media de la cuenca 2,2° (0% del área > 15°); en el sitio, -inf°. Erosión potencial: mediana 0,1 t/ha/año; 1% del área supera 10 t/ha/año.
10. Hidrología — HEC‑HMS (equivalente analítico)
Tormenta de diseño (bloque alterno) + SCS‑CN (CN=80,6) + hidrograma unitario triangular, Tc=8,07 h, área aportante al sitio (microcuenca) 93,8 km², cauce principal 32,3 km, pendiente 0,4 %.
| Tr | Q pico histórico | Q pico +CC | Δ |
|---|---|---|---|
| 25 | 309 m³/s | 382 m³/s | +24% |
| 50 | 355 m³/s | 437 m³/s | +23% |
| 100 | 399 m³/s | 489 m³/s | +22% |
11. Inundación por HAND (normal‑depth sobre el río mejorado)
Calado por HAND + normal‑depth sobre el río GEOGLOWS ajustado al thalweg del MDT.
| Tr | Área inundada | Calado máx |
|---|---|---|
| 25 | 6,3 km² (21%) | 2,17 m |
| 50 | 6,6 km² (21%) | 2,35 m |
| 100 | 6,8 km² (22%) | 2,52 m |
12. Validación con datos observados
13. Modelo 2D y gemelo digital 3D
Esquema de inercia local (tipo LISFLOOD‑FP) con lluvia sobre malla + caudal del río, sobre FABDEM (suelo desnudo) con el cauce quemado. Preliminar: el calado definitivo lo da HEC‑RAS.
| Tr | Calado p99 | Área inundada (>6 cm) | Área ≥ 0,5 m | Área ≥ 1 m | Vel. máx* |
|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 0,49 m | 18,9 km² (62%) | 0,2 km² | 0,1 km² | 5,0 m/s |
| 50 | 0,54 m | 19,9 km² (65%) | 0,2 km² | 0,1 km² | 5,0 m/s |
| 100 | 0,58 m | 20,7 km² (68%) | 0,4 km² | 0,2 km² | 5,0 m/s |
* La velocidad máxima está limitada por el solver (tope 5 m/s). El área >6 cm incluye escorrentía laminar de la lluvia sobre la malla; para el peligro real usar las áreas con calado ≥ 0,5 m y ≥ 1 m.
Gemelo digital interactivo
Arrastra para girar · rueda o pellizco para acercar. El relieve arranca sin exagerar (×1); el espesor del agua se amplifica solo para poder verlo.
14. Exposición: edificaciones e instalaciones críticas
Edificaciones (huellas: OSM) e instalaciones críticas (hospitales, clínicas, escuelas, policía, bomberos, gobierno) según el calado del 2D en su ubicación. Preliminar: sujeto a la calidad del 2D y a la cobertura de OSM.
| Tr | Edificios en la zona | Con calado ≥ 0,5 m | % | Con calado ≥ 1 m | % |
|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 2.448 | 0 | 0,0% | 0 | 0,0% |
| 50 | 2.448 | 7 | 0,3% | 0 | 0,0% |
| 100 | 2.448 | 8 | 0,3% | 0 | 0,0% |
Instalaciones críticas (OSM) analizadas: 120. Ninguna con calado ≥ 0,3 m en Tr 25‑100.
15. Conclusiones
• El cambio climático eleva el caudal de diseño Tr100 de 399 a 489 m³/s (+22%) y las intensidades IDF +16%.
• Ensamble ClimWIP SSP5‑8.5: precipitación anual +9,9% (P10–P90 [-1.8, +28.8]).
• Time of Emergence con dispersión entre modelos: 1sigma → >2074, 2sigma → >2074.
• Inundación por HAND Tr100+CC: 6,8 km², calado máx 2,52 m.
• 2D sobre FABDEM Tr100+CC: 20,7 km² (68%), calado p99 0,58 m, velocidad máx 5,0 m/s.
• Vías comprometidas (Tr100+CC): 97,1 km.
• Entregables en shapes (WGS84 + UTM), Excel y mapas; el 2D propio es preliminar y se afina con HEC‑RAS.
16. Limitaciones
• GEOGLOWS sobreestima el caudal (~4×): se usa su estructura, no su magnitud. • La corrección EQM amplifica extremos: por eso el factor de diseño sale del ensamble. • NDVI‑RF es indicativo (R² bajo). • La HMS es un equivalente analítico, no un modelo calibrado. • Sentinel‑1 no calibra calado urbano. • El 2D propio es preliminar; el calado definitivo lo da HEC‑RAS.