CENTRO AGRONÓMICO TROPICAL DE INVESTIGACIÓN Y ENSEÑANZA ESCUELA DE POSGRADO “Análisis de la variabilidad climática y el riesgo a inundaciones en la cuenca del río Ozama, Santo Domingo, República Dominicana” Tesis sometida a consideración de la División de Educación y el Programa de Posgrado como requisito para optar al grado de MAGISTER SCIENTIAE en Manejo y Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas César Eugenio Belliard Sánchez Turrialba, Costa Rica 2020 DEDICATORIA A mis padres, César Augusto Belliard Santana y María Jacqueline Sánchez, por la formación recibida e impulso para seguir superándome. A mi hermana, Samira Belliard y a mi abuela, Lorenza Cots, por el soporte emocional y el amor brindado. A mi hermana, Keila Belliard y a mi abuelo, Otilio Sánchez, por sus bendiciones desde el cielo. iii AGRADECIMIENTOS A Dios, por ser mi guía en todo momento y brindarme la claridad para cada decisión en mi vida. Al Ministerio de Educación Ciencia y Tecnología (MESCyT), por depositar en mi la responsabilidad de estudiar un máster en el extranjero. A mi profesor consejero, M.Sc. William Watler, por su orientación, consejos y dedicación. A los miembros de mi comité asesor de tesis, M. Sc. Sergio Velásquez, Dr. Francisco Jiménez, por el soporte brindado. A las instituciones ONAMET, INDHRI y Defensa Civil, por brindarme apoyo en la etapa de recolección de información y trabajo de campo. A mis compañeros de maestría, por su apoyo e intercambio de conocimientos en todo momento y a mis compañeros de promoción por los lindos momentos vividos. Al CATIE, por brindarme la oportunidad de ser egresado de esa alta casa de estudio. iv CONTENIDO DEDICATORIA .............................................................................................................. iii AGRADECIMIENTOS ................................................................................................... iv LISTA DE ACRÓNIMOS ............................................................................................ viii RESUMEN ....................................................................................................................... x ABSTRACT .................................................................................................................... xi 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1 1.1 Justificación e importancia ................................................................................ 3 2- LITERATURA CITADA ............................................................................................. 4 Artículo 1. Análisis de la variabilidad climática actual y escenarios de cambio climático futuro de la cuenca del río Ozama, Santo Domingo, República Dominicana .................. 7 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 9 2. METODOLOGÍA ....................................................................................................... 10 2.1 Área de estudio ................................................................................................ 10 2.2 Proceso metodológico ..................................................................................... 11 2.2.1 Recopilación de información ............................................................................ 11 2.2.2 Análisis descriptivo de elementos del clima para observar el comportamiento meteorológico en la cuenca .......................................................... 12 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................ 14 3.1 Caracterización climática de la cuenca ................................................................ 14 3.2 Incremento y decremento (disminución) de la precipitación y la temperatura media ..................................................................................... 15 3.3 Índice de humedad .......................................................................................... 16 3.4 Análisis de tendencia al cambio ...................................................................... 17 3.5 Índice estandarizado de precipitación (SPI) .................................................... 18 3.6 Escenarios de cambio climático ...................................................................... 19 3.6.1 Escenarios climáticos de la precipitación anual y temperatura media para los RCP 4.5 y 8.5 (2021-2040) ........................................................................ 19 3.6.2 Escenarios climáticos para la temperatura media y precipitación anual para los RCP 4.5 y 8.5 (2041-2060) .............................................................. 21 4. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 23 5. RECOMENDACIONES ............................................................................................ 24 6. LITERATURA CITADA ........................................................................................... 24 Artículo 2. Evaluación de la amenaza y vulnerabilidad a inundaciones en la cuenca del río Ozama, Santo Domingo, República Dominicana ..................................................... 27 1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 29 2. METODOLOGÍA ....................................................................................................... 30 2.1 Área de estudio ................................................................................................ 30 2.2 Proceso metodológico ..................................................................................... 31 2.2.1 Delimitación del tramo de estudio .................................................................... 31 2.2.2 Análisis estadísticos de caudales máximos ....................................................... 31 v 2.2.3 Modelación hidráulica para determinar áreas de inundación con ArcGis y HEC-RAS ................................................................................................ 31 2.2.3.1 Creación del esquema geométrico del río................................................ 32 2.2.3.2 Creación de la información hidráulica en HEC-RAS .............................. 33 2.2.3.3 Corrida del modelo .................................................................................. 35 2.2.3.4 Limitaciones de la modelación hidráulica ............................................... 36 2.2.4 Vulnerabilidad global ante inundación considerando indicadores biofísicos, sociales, económicos e institucionales ................................................... 36 2.2.4.1 Recorrido del tramo en estudio ................................................................ 37 2.2.4.2 Metodología para vulnerabilidad global .................................................. 37 2.2.4.3 Creación y validación de los indicadores de vulnerabilidad global ........ 37 2.2.4.4 Taller para validación de indicadores ...................................................... 37 2.2.4.5 Protocolo de encuestas............................................................................. 40 2.2.4.6 Valoración, procesamiento y cálculo de índices ..................................... 41 2.2.4.7 Mapas de vulnerabilidad .......................................................................... 42 2.2.4.8 Limitaciones del análisis de vulnerabilidad global.................................. 43 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................ 44 3.1 Modelación hidráulica ..................................................................................... 44 3.1.1 Selección de caudales ....................................................................................... 44 3.1.2 Creación de la geometría del tramo en ArcGis y exportación a HEC-RAS ................................................................................................................ 44 3.1.3 Resultados de la modelación hidráulica HEC-RAS ......................................... 45 3.1.4 Áreas de inundación según los diferentes periodos de retorno (25, 50, 100, 200)............................................................................................................ 47 3.1.5 Planicies de inundación .................................................................................... 47 3.2 Vulnerabilidad global ...................................................................................... 51 3.2.1 Análisis de cada tipo de vulnerabilidad ............................................................ 51 a) Vulnerabilidad física ........................................................................................ 51 b) Vulnerabilidad social ....................................................................................... 52 c) Vulnerabilidad ecológica ................................................................................. 53 d) Vulnerabilidad económica............................................................................... 54 e) Vulnerabilidad política .................................................................................... 55 f) Vulnerabilidad ideológica ................................................................................ 56 g) Vulnerabilidad educativa................................................................................. 56 h) Vulnerabilidad técnica....................................................................................