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Western Geographic Science Center

 

Escenario alternativo acontecimientos en la Frontera México-Estados


Las ciudades hermanas de Nogales, Arizona y Nogales, Sonora, México, son conocidas colectivamente como Ambos (dos) de Nogales. Estas sufren de problemas medioambientales atribuidos a décadas de crecimiento urbano (fig. 1, fig. 2). En este proyecto, los resultados derivados del acoplamiento de los modelos de crecimiento urbano y la contaminación de origen no puntual en un entorno virtual permiten estimas las condiciones actuales, futuras e hipotéticas del uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG), teledetección, y enfoque de cuencas

Image and map of study area Image and map of study area
Figura 1: Estudio Area
Figure 2: Fotografía aérea de Nogales, Arizona (esquina superior izquierda), la frontera Estados Unidos-México (La diagonal de derecha a izquierda), y Nogales, Sonora, México (esquina inferior derecha). Fotografía de Pamela L. Nagler, 2004.
Landsat satellite images showing predicted urban growth
Imagen digital del satélite Landsat 2002 de la área urbana (izquierda) y pronosticó del crecimiento para el año 2030, utilizando el modelo de Sleuth (derecha).




TEl modele SLEUTH (lleva las siglas en Ingles por: pendiente, cobertura vegetal, areas excluidas, zonas urbanas, transporte, hidrologia) fue desarrollado para predecir los patrones de urbanización basados en información actual e histórica sobre un área. En este caso se centró en un plazo de cincuenta y cinco años. Este modelo ha sido calibrado basándose en el análisis del crecimiento y los datos de uso del suelo entre 1975 y 2002, utilizando un conjunto de series temporales de imágenes de Landsat. El crecimiento se proyecta hasta el año 2030. Algunas de las áreas previamente identificadas como peligrosas se predijeron como de desarrollo intenso, y esto sugiero una sedimentación corriente abajo (fig. 3).

La erosion y el modelado de sedimentos se ha completado a través de la frontera internacional para describir las condiciones basadas en la extensión actual del area urbama (Norman, 2007). La Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE), se aplicó con el modelo “Spatially Explicit Delivery” (SEDMOD) para calcular la cantidad de material erosionada que estaría disponible para transporte y que en última instancia seria depositado a lo largo de las laderas y arroyos. La erosion bruta total en la cuenca se calcula como 265.760 toneladas por hectárea por año y el cantidad promedio de en las corrientes de 42.360 toneladas por hectárea por año. Estos resultados son distribuidos espacialmente. Los mapas de identificación de zonas de riesgo son útiles para fines de planificación (fig. 4).

Image showing predicted erosion for years 2002 and 2030
Resultados de la Figura 4: del modelo de aplicación de la USLE utilizados para identificar los puntos calientes de la erosión sobre la base de las futuras tendencias de crecimiento urbano

Los modelos fueron, junto a manipular este efecto negar el crecimiento de las fuentes potenciales de contaminación por medio de escenarios alternativos en los modelos para ver si las predicciones de la calidad del agua puede ser mejorada por frenar la expansión a las zonas de origen ((Norman y otros, 2007b). Los resultados de este esfuerzo se ha creado para servir en el desarrollo de estos modelos en combinación con los demás para las investigaciones de calidad del agua y también ser útil en las pautas de desarrollo actuales mitigado por las comunidades de estudio.

Image showing Floodwaters
Figura 5: El flujo de aguas de inundación por la calle Reforma hacia el centro de Nogales, Sonora, cerca del puerto de entrada Marisposa (Ibarra, Ignacio, 2003. Nogales, Sonora, inundados, Tormentas matan a dos, ahogan la ciudad de barro y escombros: Publicado en el Arizona Daily Star on Tuesday, July 29, 2003).

Inundaciones que afectan a las zonas bajas en ambos Nogales, donde muchas calles principales siguen el curso de los arroyos naturales, y en las colinas, los derrumbes causados por las aguas del torrente daños casas y calles (fig. 5). Más recientemente, la zona de la ciudad gemela ha experimentado inundaciones monzónicas que la infraestructura de la zona no está equipado para manejar (Enlace a nogalesinternational.com artículo). Se están realizando esfuerzos para identificar las medidas de control de inundaciones a través de estanques de sedimentación, presas, y otros mecanismos de respuesta a las inundaciones y un mejor control de la escorrentía. Los gobiernos locales están tratando de obtener estimaciones de volumen de escurrimiento para una mejor gestión.

Metodologías para predecir la respuesta de cuencas hidrográficas asociadas con el cambio de uso dentro de un contexto espacial y temporal a través de la utilización de un modelo hidrológico en una cruz de establecimiento de la frontera. El modelo KINEROS2 se implementa a través del SIG 2,0 Agwa interfaz para evaluar la cuenca de Nogales, Arizona y Nogales, Sonora, México para evaluar la vulnerabilidad a las inundaciones mediante la cuantificación de los volúmenes de escorrentía y de flujo máximo, sobre la base de escenarios alternativos de la tierra-uso.

Ambos Nogales watershed runoff map.
Figura 6. Ambos Nogales escurrimiento de cuencas hidrográficas (mm) sobre la base de 10 años-1 se produzca una inundación hora.

Las simulaciones de distintos escenarios climáticos, la creciente urbanización, el aumento de la cobertura vegetal en lugares de alto riesgo como se recomienda para el desarrollo sostenible en el futuro, y los depósitos de detención previsto para identificar las áreas que se verán más afectados por estas características y los acontecimientos y ofrecer estos resultados inmediatos de la decisión los responsables políticos. En estos escenarios, la escorrentía simulada, la producción de sedimentos, y las cargas de contaminantes en el principal sub-canales de la cuenca se estima.

En 2010, esta investigación ha sido aprobado por los EE.UU. y México las secciones de la Internacional de Límites y Agua (CILA), que han contraído el USGS, en cooperación con la National de México, Comisión del Agua (CONAGUA), la Universidad de Arizona, la ciudad de Nogales, Sonora, México, Nogales, Sonora Utilidad de Aguas Residuales (OOMAPAS-NS), Nacional de México, Comisión del Agua (CONAGUA), Arizona Departamento de Recursos Hídricos, y Arizona Departamento de Calidad Ambiental (ADEQ) para predecir los impactos de las inundaciones y ayudar a situar los esfuerzos de gestión de inundaciones en ambos Nogales. Nuestro enfoque de modelado de cuencas hidrográficas se cuantificará las estimaciones de la cantidad de agua de ser detenido por la detención de las cuencas de nueva construcción, en Nogales, Sonora.

Photograph of meeting participants.
Figura 7. Fotografía de la reunión (19 de enero de 2010) de los organismos que colaboran en Ambos Nogales Cuenca de Planificación.

 



Punto de Contacto: Laura M. Norman, Ph.D.
Traducción al español por Sylvia Wilson


Publicaciones y sitios web:

Norman, Laura M., 2010, Flash-Flood Forecasting at Ambos Nogales, In the Border Climate Summary, Climate Assessment for the Southwest (CLIMAS) program, University of Arizona, Tucson, Ariz., http://www.climas.arizona.edu/files/climas/pdfs/periodicals/BorderClimateSummary_Jun10.pdf (NEWSLETTER)

Norman, L.M., Levick, L., Guertin, D.P., Callegary, J., Quintanar Guadarrama, J., Zulema Gil Anaya, C., Prichard, A., Gray, F., Castellanos, E., Tepezano, E., Huth, H., Vandervoet, P., Rodriguez, S., Nunez, J., Atwood, D., Patricio Olivero Granillo, G., and Octavio Gastelum Ceballos, F., 2010, Nogales flood detention study: U.S. Geological Survey Open-File Report 2010-1262, 112 p. [http://pubs.usgs.gov/of/2010/1262/].

Norman, Laura M., Villarreal, Miguel, Wallace, Cynthia S.A., Gil Anaya, Claudia Zulema, Diaz Arcos, Israel and Gray, Floyd, 2010, A High-Resolution Land-Use Map: Nogales, Sonora, Mexico: U.S. Geological Survey Open-File Report 2010-1156, 28 p.

Norman, Laura M., Huth, Hans, Levick, Lainie, Burns, I. Shea, Guertin, D. Phillip, Lara-Valencia, Francisco, and Semmens, Darius, 2010, Flood Hazard Awareness and Hydrologic Modeling at Ambos Nogales, US-Mexico Border, Journal of Flood Risk Management, Volume 3: Issue 2, 15 p

Norman, Laura M., Feller, Mark, and Guertin, D. Phillip, 2009, Forecasts of Cross-border Urban Growth Using the SLEUTH Model; Ambos Nogales Watershed, United States-Mexican Border, Computers, Environment, and Urban Systems, 33: pp. 150-159.

Norman, Laura M., Guertin, D. Phillip, and Feller, Mark, 2008. An Approach to Prevent Nonpoint-Source Pollutants and Support Sustainable Development in the Ambos Nogales Transboundary Watershed, p. 29-32 In Norman, Laura M., Hirsch, Derrick D., and Ward, A. Wesley, eds., 2008, Proceedings of a USGS Workshop on facing tomorrow's challenges along the U.S.-Mexico border; monitoring, modeling, and forecasting change within the Arizona-Sonora transboundary watersheds: U.S. Geological Survey Circular 1322, 63 p. (http://pubs.usgs.gov/circ/1322/).

Norman, Laura M., Guertin, D. Phillip, and Feller, Mark, 2008. A Coupled-Model Approach to Reduce Nonpoint Source Pollution Resulting from Predicted Urban Growth: A Case Study in the Ambos Nogales Watershed, Journal of Urban Geography, 29 (5): pp. 496-516.

Norman, L.M., and Wallace, C.S.A., 2008, Mapping land use/land cover in the Ambos Nogales study area: U.S. Geological Survey Open-File Report 2008-1378, 42 p. [http://pubs.usgs.gov/of/2008/1378/].

Norman, Laura M., 2007. United States-Mexican Border Watershed Assessment: Modeling Nonpoint Source Pollution in Ambos Nogales, Journal of Borderland Studies 22 (1): 20 p.

Norman, Laura M., Feller, Mark, and Guertin, D. Phillip, 2007. Modeling Future Scenarios to Decrease Nonpoint Source Pollution in a US-Mexico Border Watershed: Proceedings, Arizona Hydrological Society/Southwest Hydrology Regional Water Symposium, Aug. 29-Sep. 1, 2007, Tucson, Arizona (POSTER)

Norman, Laura M., Guertin, D. Phillip, Feller, Mark, Donelson, Angela, and Lam, Alven H., 2007. A Comprehensive Plan for Sustainable Development in the Ambos Nogales Watershed, Using Geospatial Prediction Models: Proceedings, 27th Annual ESRI International User Conference, June 18-22, 2007, San Diego, California.

Norman, Laura, Feller, Mark, Suarez-Barnett, Alberto, and Austin, Diane, 2007. Multiple Applications of Hot Spot Predictive Modeling for Ambos Nogales. Proceedings of the US-Mexico Binational Center for Environmental Sciences and Toxicology: Inaugural Ceremony and Global Environmental Health Workshop, March 12-14, Lowes Ventana Canyon Resort, Tucson, Arizona (POSTER)

Norman, Laura Margaret, 2005. Modeling Land Use Change and Associate Water Quality Impacts in the Ambos Nogales Watershed, U.S.-Mexico Border. Dissertation. University of Arizona, Tucson, Arizona. 216 p.

PRESENTACIONES (Resumen):

Norman, Laura M., Gray, Floyd, Callegary, James, Huth, Hans, Gastelum Ceballos, Francisco Octavio, Gil Anaya, Claudia Zulema, Goodrich, David, Woodard, Gary, Quintinar, Jesus, Nunez, Jose, Oliveros, Gilberto, Molina, Roberto, Guertin, D. Phillip, and Canizales, Eduardo, 2010, Collaborative Work for Flash-Flood Forecasting at Ambos Nogales, International Conference on Urban and Global Environmental Change, Arizona State University, Tempe, AZ, October 15-17.

Gray, Floyd, Norman, Laura M., Quintinar, Jesus, Callegary, James, Woodard, Gary, Huth, Hans, Gil Anaya, Claudia Zulema, Canizales, Eduardo, and Goodrich, David, 2010, Early Hazard Warning and Modeling Network in Nogales, Mexico, to be presented at the National Association of Black Geologists and Geophysicists 29th Annual Technology Conference "Unearthing Future Geoscientists", September 08 – 11, 2010, San Antonio, Texas.

Caldeira, Felipe, Norman, Laura M., Callegary, James, Nubes Ortiz, Gerardina, O’Rourke, Mary Kay, de Zapien, Jill, Gray, Floyd and Rosales, Cecilia, 2010, Water Quality and Health Analysis in Two Different Colonias of Nogales, Sonora, Mexico, [abs.], Arizona Hydrological Society, Sept 1-4, Tucson, Ariz.


 

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