Diseño hidrológico de las defensas fluviales del río Camiña en un contexto de cambio climático: Camiña, Chile

Abstract

Durante el último tiempo, ha existido un aumento de las temperaturas climáticas a nivel global, se prevé que durante los próximos años esto siga sucediendo, afectando a otras variables climáticas, como la precipitación, evaporación, humedad, etc. La adaptación y mitigación de este fenómeno es importante para que la humanidad esté preparada para los cambios que se avecinan. Por su parte, las obras hidráulicas se verán afectadas producto del cambio climático, esto se debe a que su construcción depende de los caudales y su diseño dependen de la precipitación máxima anual, la cual corresponde a un evento extremo que se verá afectado por el cambio climático, por lo tanto, una manera de adaptar las obras es diseñarlas considerando este fenómeno. En la presente memoria, se estudia cómo el cambio climático afectará a una obra hidráulica en el norte grande de Chile. Para esto se modelarán los caudales asociados a las obras de defensa fluvial para cauces naturales de la Quebrada de Camiña, comparándolas con la adoptada en el proyecto original. La modelación de las precipitaciones se realizará a partir del producto grillado CR2MET, previamente corregido con datos observados en la zona. Una vez levantada la Línea de Base, se estudian las proyecciones de Cambio Climático asociadas a cinco modelos provenientes del proyecto CMPI6 bajo el escenario SSP5-8.5, escalados estadísticamente mediante el método Quantile Delta Mapping (QDM). Los periodos proyectados corresponden al futuro cercano (2040-2069) y futuro lejano (2070-2099). De los modelos escalados se extrajeron series de precipitación diaria máxima anual históricas y proyectadas, que se utilizarán para determinar caudales asociados a distintos periodos de retorno mediante los métodos de precipitación-escorrentía HUS y Verni-King. Con los caudales resultantes se realiza una verificación del diseño hidrológico de las obras. Los modelos, IPSL−CM6A−LR y CanESM5 demostraron un aumento en su precipitación diaria máxima anual asociada a un periodo de retorno y en su caudal, en el periodo futuro lejano, implicando un rebasamiento en ciertos perfiles transversales del cauce, demostrando que el cambio climático puede requerir revisitar el diseño hidráulico de obras con un enfoque estacionario. IPSL−CM6A−LR lo hizo con el método HUS (T=100 y T=150) y con Verni-King (T=150), el modelo CanESM5 solo tuvo rebasamiento con Verni-King (T=150). Por otra parte, los modelos MIROC-ES2L, MPI-ESM1-2-LR, CNRM-CM6-1-HR, no lograron un rebasamiento de las defensas, pero presentan un aumento en la precipitación diaria máxima anual, asociada a un periodo de retorno, mayor que la histórica, en uno de los periodos proyectados.