Capítulo 1 Introducción
El presente reporte tiene como objetivo presentar soluciones que mitiguen los riesgos de inundación en la granja Familia Tilapia y además aprovechar el agua en ciertas zonas que están actualmente desaprovechadas. Para ello, se requiere un análisis detallado de la geomorfología de la zona de estudio, que contemple los parámetros que describen las propiedades de la superficie y determinan el movimiento del agua, así como un análisis meteorológico que caracterice los patrones de precipitación en la región.
El contexto de La Granja es que se encuentra aguas abajo del Parque Industrial El Marqués, el cual descarga sus aguas pluviales en un drenaje de tormenta que pasa por un costado de La Granja, el cual se desborda en algunas secciones generando inundaciones en La Granga.
Se realizó un levantamiento topográfico con Dron Mavic 3 Enterprise con módulo RTK y GNSS Emlid Reach RS2 del terreno, por medidas de seguridad se optó por no volar sobre el Parque Industrial El Marqués, por lo que se uso el MDE del Continuo de Elevaciones Mexicano 3.0 (Instituto Nacional de Estadística y Geografía 2013) para el análisis geomorfológico que se usará para calcular el caudal que pasa por el drenaje de tormenta. La información levantada con el dron y GNSS se usará para el diseño de las SbN en La Granja.
Para la generación del modelo fisiográfico se usa el software GIS de código libre QGIS, y dentro del ambiente se usan las extensiones GDAL para gestionar capas vectoriales y rasters, GRASS para delimitar el área y red de drenaje, y SAGA NEXT GEN para procesos auxiliares.
Para la generación del modelo meteorológico, se utiliza el software de código libre RStudio que se basa en el lenguaje R, un lenguaje de programación computacional estadística. Dentro del ambiente, se hace uso de librerías especializadas para el uso de datos climatológicos y para la selección de modelos probabilísticos para estimar las tormentas de diseño.
1.1 Objetivo
Diseñar Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) para mitigar los riesgos presentes por inundación que permitan aprovechar las aguas pluviales en zonas que actualmente están desaprovechadas.
1.2 Normativa aplicada
Para el diseño del modelo hidrológico se ha seguido la normativa establecida en el Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (CONAGUA 2019) y el Instructivo de Hidrología para Determinar la Avenida Máxima Ordinaria (CONAGUA 1987).
1.3 Localización del proyecto
El área de estudio comprende una una granja de tilapias ubicada en el estado de Querétaro, México, en el municipio del Marqués. La granja se encuentra en la localidad Caro, dentro del Colorado, pertenece a la región hidrográfica Lerma - Santiago, a la cuenca Río Laja y específicamente a la subcuenca Río Apaseo.
El punto de control establecido para el análisis hidrológico se encuentra en el un drenaje de tormenta, localizado en las coordenadas UTM 369084.2299, 2273451.56, con SRC EPSG:32614 - WGS 84 / UTM zona 14N, en unidades métricas. El drenaje de tormenta drena el agua pluvial del parque industrial El Marqués, el cual pasa a un costado de la granja y por debajo de una escuela primaria que acaban de construir.
Figura 1.1: Contexto territorial de la granja Familia Tilapia
1.4 English abstract
The Familia Tilapia farm, located downstream of the El Marqués Industrial Park, faces significant flood risks due to the overflow of the adjacent storm drain during heavy rainfall events. This report presents a comprehensive analysis of the geomorphology and meteorology of the study area to develop Nature-based Solutions (NbS) that mitigate flood risks and optimize water utilization in currently underutilized zones of the farm.
A topographic survey was conducted using a Mavic 3 Enterprise Drone with an RTK module and an Emlid Reach RS2 GNSS. Due to safety concerns, the survey did not cover the El Marqués Industrial Park; instead, the Digital Elevation Model (DEM) from the Continuo de Elevaciones Mexicano 3.0 was utilized for the geomorphological analysis to estimate the flow rate through the storm drain. Although the DEM does not accurately represent the current runoff area generated by the industrial park, it provides an approximation of the flow rate necessary for sizing the NbS.
The farm’s soil type is predominantly vertisol, a heavy soil characterized by its formation under alternating conditions of saturation and dryness. Vertisols have high expandable clay content (>30%) and form wide, abundant, and deep cracks when dry. With proper tillage and drainage management, these soils can be highly fertile for agriculture due to their excellent moisture retention capacity and mineral exchange properties with plants.
The primary flood risk area is identified as contribution basin 1, where the open channel overflows during storms, inundating contribution basin 2 and several facilities in contribution basin 5. The information gathered from the drone and GNSS survey will be crucial in designing effective NbS to mitigate these flood risks and optimize water utilization throughout the farm.