Crean mexicanos sistema de alerta de lluvia en tiempo real

Por Génesis Gatica Porcayo

Ciudad de México. 26 de julio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Elizabeth Ochoa salió de su trabajo y no pudo volver a casa como habitualmente lo hacía, la tormenta de aquel lunes 29 de mayo inundó las avenidas principales que recorre para llegar a su hogar ubicado en el fraccionamiento Villas Prado Coapa, una de las más afectadas de la zona debido a la histórica tromba que se desató al atardecer.

El lunes 29 de mayo había despertado con el pronóstico que dictaminaba potencial de lluvias y tormentas puntuales e intensas en gran parte del país, ya que el Servicio Meteorológico Nacional (SMN) había alertado afectaciones en el norte de México por el frente frío número 50 y su interacción con la onda tropical número 2 proveniente del Océano Pacífico.

La sorpresa fue para el sur de la Ciudad de México, pues de acuerdo con el Servicio Meteorológico Nacional, cuatro delegaciones y estados como Chiapas, Oaxaca y Veracruz presentaron más impacto como consecuencia de la lluvia.

Un mes después, el 28 de junio, nuevamente el Valle de México fue sorprendido y las zonas del centro, norte y norponiente de la capital del país fueron las más afectadas al registrarse encharcamientos, ríos desbordados y fuertes inundaciones que alcanzaron hasta el metro y medio de altura, siendo la delegación Miguel Hidalgo una de las más perjudicadas, según reportes del Centro de Comando, Control, Cómputo, Comunicación y Contacto Ciudadano de la Ciudad de México.

Dr. Adrián Pedrozo Acuña.“Los daños ocasionados por la fuerza de la naturaleza pueden ser de menor impacto si se tiene un sistema de alerta que pueda ayudar a la toma oportuna de decisiones de parte de las autoridades”, explicó Adrián Pedrozo Acuña, coordinador de Hidráulica del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

A través del Observatorio Hidrológico (OH) del Instituto de Ingeniería de la UNAM se ha desarrollado un sistema de alerta de lluvia en tiempo real que permite informar sobre los lugares donde llueve y la cantidad de agua que cae, con el objetivo de prevenir desastres que pueden ser causados por las precipitaciones y, de este modo, mantener a salvo a los ciudadanos.

Complementar el sistema de medición tradicional

Durante las tormentas registradas en esos dos meses, el transporte público colapsó, las avenidas principales dejaron de serlo para convertirse en lagunas citadinas, gente atrapada en sus coches necesitó ayuda especial para estar a salvo de aquella escena que parecía salir de una película apocalíptica basada en desastres naturales.

Por si fuera poco, familias completas de las colonias afectadas sufrieron los estragos de perder sus pertenencias, tal y como ocurrió ese 29 de mayo en el caso de Elizabeth.

El doctor Adrián Pedrozo Acuña encabeza el proyecto del OH que surgió como una respuesta a la necesidad que hay en diversas ciudades del mundo. Lleva alrededor de 10 años trabajando en el instituto y se ha especializado en el estudio de los eventos extremos, específicamente en inundaciones.

“El Observatorio Hidrológico es una iniciativa que tiene dos años de maduración. Parte de un principio básico: medir es saber, si uno no mide no sabe lo que tiene”, reflexionó.

Para conseguir el desarrollo de este sistema hasta el nivel que se conoce actualmente, se comenzó por explorar cómo se medía la lluvia en México y es a través del Servicio Meteorológico Nacional y el Sistema de Aguas de la Ciudad de México (Sacmex) que de manera tradicional miden la precipitación del Valle de México con estaciones pluviométricas clásicas, donde cada 10 minutos se integra de manera temporal. 

De acuerdo con el doctor Pedrozo, en el Valle de México hay 78 estaciones temporales del Sacmex y la información que proporcionan es muy valiosa pero no es suficiente porque los eventos de lluvia pueden tener distintas duraciones.

Lluvias históricas en la Ciudad de México

Según reportes oficiales, la lluvia de la tarde noche del lunes 29 de mayo fue considerada como una de las seis más fuertes en los últimos 17 años, donde aproximadamente 41 colonias fueron las principales afectadas sin registrarse pérdidas humanas.

Para comprobar la información, el sistema de alerta de lluvia en tiempo real del Observatorio Hidrológico, en la estación localizada en Coapa, zona donde se reportaron mayores afectaciones, registró una intensidad de precipitación máxima de 246.98 mm/h (milímetros por hora), con lo cual los especialistas la catalogaron como una lluvia histórica.

De acuerdo con el coordinador de Hidráulica de la UNAM y pensando desde el punto de vista de ingeniería, este tipo de lluvias representa dos condiciones diferentes de operación del drenaje, ya que no es lo mismo recibir cierto volumen de agua en un día a que ese mismo volumen se reciba en diez minutos o una hora.

“Esta fue la situación que sucedió en Coapa por ejemplo, en esa zona tuvimos una tormenta totalmente fuera de la norma, es un récord para el área de Coapa, donde se registraron alrededor de 113 mm en menos de dos horas”, explicó Adrián Pedrozo.

A la fecha existen 10 estaciones de medición alrededor de la Ciudad de México y debido a la orografía de la zona, hay mayor énfasis en el poniente, pues se cuenta con varias cañadas.

Los lugares donde se encuentran las estaciones son Ciudad Universitaria, Coapa, Bosque Real, Vista Hermosa, Dos Ríos, Memetla, el plantel número 4 de la Escuela Nacional Preparatoria, en las oficinas del Sacmex en el centro de la CDMX, en Aragón y la Planta Potabilizadora de la Presa Madín.

¿En qué consiste el sistema de alerta?

El sistema de alerta mide a través de un sistema de microcomputadoras que alcanzan un costo de 10 y 100 dólares dependiendo de las especificaciones que deseen utilizar.

Con esta computadora se pueden programar los algoritmos necesarios para comunicarse con el sensor, adquirir información y además es posible conectarse a una banda ancha móvil para enviar la información a Internet en un minuto, lo que convierte este sistema en un proyecto innovador.

Las estaciones son eléctricamente autónomas, es decir, no requieren de una fuente de ambientación externa para funcionar, se pueden colocar en cualquier lugar y empezar a operar sin tener una infraestructura muy complicada.

Jorge Magos, integrante del equipo de trabajo del OH, explicó que el sistema está compuesto por una estación en campo que se compone por un disdrómetro, este se conecta a través de un puerto de comunicación a una minicomputadora y una banda ancha móvil y se hace la transmisión automática a Internet.

Una vez que el disdrómetro está instalado, hace el conteo de las gotas de agua, la velocidad con la que caen y la energía cinética que producen. Se retoma la información al llegar a una microcomputadora y los datos son enviados a un servidor del cual salen los informes que son enviados a las diferentes plataformas.

El disdrómetro es considerado la clave del éxito en cuanto a la innovación en la medición, ya que ningún otro sistema en México tiene este recurso y es la primera vez que esta computadora es utilizada en el campo de la hidráulica y la hidrología.

“La gran ventaja de este tipo de tecnología es que es de muy bajo costo y es un sistema abierto donde se puede configurar lo que sea y lo que uno quiera”, declaró Jorge Magos.

Así como Jorge Magos, también Jorge Blanco y Juan Alejandro Sánchez son los encargados a nivel técnico de hacer posible que este sistema funcione, aclarando que no se trata de un sistema de pronóstico sino de observación en tiempo real para conocer cantidad de lluvia, efectos y toma adecuada de decisiones respecto a la población.

Desde lo medido hasta lo que se ve en el portal, este sistema transmite las alertas en un periodo de un minuto y al entrar a la página de Internet del sistema, se puede ver con un retraso de un minuto la lluvia que está ocurriendo en los diez puntos de medición existentes.

Alejandra Amaro, quien es estudiante de doctorado y también forma parte del equipo, trabaja con los datos que se generan a partir del OH a través de la energía cinética que miden los disdrómetros y que tiene potencial de erosionar el suelo.

Un sistema de medición con difusión social

Fueron alrededor de 800 reportes de emergencia por lluvia que recibió el número telefónico para atención de emergencias 911 entre el 29 y 30 de mayo. Tales reportes fueron canalizados a Protección Civil, el Cuerpo de Bomberos, el Sistema de Transporte Colectivo Metro, Metrobús, así como a las autoridades de las respectivas delegaciones.

Juan Alejandro Sánchez es el encargado de programar las alertas automáticas de lluvia. Es decir, que cuando se rebasan ciertos umbrales de lluvia o cuando caen dentro de un rango, de manera automática el sistema manda alertas, tuits o correos electrónicos a las personas encargadas de administrar la infraestructura hidráulica de la ciudad.

Además tienen un programa encargado de dar a conocer más de las ciencias hidrológicas a la población, especialmente a niños, donde Alejandra Amaro junto con Roxana Fonseca apoyan al OH en el desarrollo de contenido multimedia para redes sociales y en el proyecto OH-Kids.

“Muchos de los puntos están en escuelas lo que es una connotación importante, ya que queremos de alguna manera motivar a los niños a que se acerquen a las ciencias hidrológicas, a la computación y a la electrónica”, explicó Alejandra Amaro.

Dentro del grupo se desarrollan infografías o carteles que llevan a los diferentes colegios para que los niños sepan qué es el sistema, por qué llueve y la importancia de conocer la lluvia.

El recibimiento que han tenido con la instalación de los centros de medición en las escuelas ha sido bueno, “las autoridades de las escuelas han visto en el OH una oportunidad para que sus profesores de ciencias ambientales desarrollen prácticas para que los alumnos de diferentes niveles se acerquen a la medición y desarrollen su curiosidad”, comentó.

Hoy se tienen diez mediciones pero cada una de ellas tiene diferente longitud temporal, la estación más veterana es la que está en el Instituto de Ingeniería, pues fue la primera que se colocó en el año 2015 y las demás van teniendo su acceso de información conforme se van instalando.

Este es el primer año en que realmente el sistema será funcional para los diez puntos, porque la mitad de estas fueron instaladas el año pasado entre agosto y diciembre, por lo tanto en 2017 se tendrán las mediciones de la temporada de lluvias completa.

Ingenio mexicano para medir la lluvia que trasciende fronteras

“Tenemos una arquitectura cien por ciento nacional, desarrollada por nuestros estudiantes y que es muy versátil, por lo que se puede utilizar en varias cosas”, explicó Adrián Pedrozo.

En febrero de este año se ha hecho una propuesta al gobierno de la Ciudad de México para expandir el sistema, y si se resulta electo es probable que el sistema crezca a cuarenta estaciones.

Además, el equipo ha tenido acercamientos también con gente de Tabasco y otros estados de la república, así como de instituciones extranjeras como la Universidad de Delaware que quieren utilizar la tecnología del equipo mexicano para medir otras variables que no son necesariamente de precipitación.

De acuerdo con Adrián Pedrozo Acuña, con el OH se están cambiando paradigmas porque no se trata de comprar una solución sino diseñar e integrar una solución propia, lo que permite acortar costos sin dejar de lado la innovación. “Desde la ingeniería nacional estamos dando una solución que no se había visto en el mundo”.

Para más información del Observatorio Hidrológico, visita su página.

 

Descargar fotografías.

Ver texto en pdf.

 

Esta obra cuyo autor es Agencia Informativa Conacyt está bajo una licencia de Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons.