Análisis de costo de las alternativas para mitigar daños a la infraestructura costera de Rincón, Puerto Rico

Abstract

The town of Rincón is in the northwest corner of Puerto Rico with a population of about 15,000. Like other US American beach community, Rincón’s local economy prosperity thrives on the condition of its beaches and has been driven primarily by the tourist industry since the late 1950s, its beachfront hotels, and the variety of small beaches along its shoreline. Coastal erosion and beach loss is a present threat of Rincon’s urban beach economic progress and has raised public and government concern to protect and preserved it. The study presented in this project details the recommended framework to establish a benefit/cost ratio of beach restoration alternatives along Rincon’s shoreline; these options are 1) armoring the beach (beach loss), 2) managed retreat (land loss), and beach nourishment (costly). Although beach nourishment is the primary method to combat beach erosion, a feasibility study is imperative to provide marine coastal zone manager the most reliable alternative. The study employs analysis and manipulation of geographical information system (GIS) utilizing data from the USGS, USACE, GME, and the Center for Municipal Revenue Collection referred as CRIM by its acronym in Spanish. The USGS GIS data provides historical shoreline position and erosion rate estimates; this data is used to predict the expected shoreline inland projection. A correction to the projected inland shoreline is needed to consider, sea level rise, terrain elevation, and existing beach armoring barriers (i.e. sea walls, metal sheet piling, and breakwater boulders). Field campaigns to gather GIS data of existing beach armoring system and have been carried out; these systems are typically built on the oceanfront properties, after surge events, to protect the infrastructure. Beach armoring create a stability condition that prevents inland shoreline movement, but lessons learned from the past point out that man-made barriers have a high price to pay since these coastal barriers structures exacerbate beach erosion resulting in beach loss. The USACE 2016 data consists in a LiDAR campaign where topographic and bathymetric data was collected utilizing the SHOALS System. A photogrammetric campaign was performed by GME; the products are a georeferenced ortho mosaic and DEM, contour line and elevation profiles. Rincon’s CRIM database contains 8,166 properties, of which 613 are oceanfront. The database provides a base property appraisal value adjusted to the year of 1958, of which 2,738 parcels (27%) contain data regarding recent sales value and transaction year. The mean growth rate of these properties is 6.3%, the value of Q1 is 4.66%, the median is 5.7%, and Q3 is 7.1%. The growth rate was used to adjust the CRIM database to present value and determine the cost benefit ratio with the suggested alternative to protect and restore the coastline. The areas in which the protection and armoring of the coastline are economically justified are between the Quebrada Ramos and the Hotel Villa Cofresí and the Córcega Beach.

El municipio de Rincón está localizado al noroeste de Puerto Rico y cuenta con una población aproximada de 15,000 habitantes. Al igual que otras comunidades costeras de los Estados Unidos, Rincón le debe su prosperidad económica a su cercanía con la costa y ha sido impulsada principalmente por la industria turística desde finales de los años 1950. La erosión costera que provoca la pérdida de sus playas preocupa a los comerciantes, residentes y al gobierno quienes buscan alternativas para atender esta amenaza. El estudio presentado detalla la metodología desarrollada para establecer la razón del beneficio/costo de las posibles alternativas para restaurar las costas de Rincón y son las siguientes; 1) armar la costa (pérdida de área de playa), 2) retroceso planificado de la costa (terreno ganado por el mar) y 3) realimentación de playas (costoso). A pesar de esto la realimentación de playas es el principal método utilizado para atender la erosión costera. Sin embargo, un estudio de viabilidad es necesario para que el manejador de la zona costanera pueda seleccionar la alternativa más confiable. Esta investigación emplea análisis y manipulación de Sistemas de Información Geográfico (GIS por sus siglas en inglés) que utiliza datos del USGS, USACE, GME y CRIM. Lo aportado por el USGS proporciona los datos históricos de la posición de la costa los cuales permiten estimar las tasas de erosión o acreción; esta información puede ser utilizada para pronosticar/predecir la posición de la costa en el futuro. Para poder utilizar las tasas de erosión históricas en la generación de proyecciones de la posición de la costa, deben tomarse en consideración el aumento en el nivel del mar a través del tiempo, la elevación de terreno y protecciones costeras existentes. Se han realizado visitas de campo para recolectar datos GIS para establecer el tipo de protección con la que cuenta la zona de estudio. La intención de las barreras son proteger la costa; se construyen frente a las propiedades que colindan con el mar para protegerlas del embate de las olas. Armar la costa con estructuras sólidas crea una condición de estabilidad que no permite que la línea costera se mueva tierra adentro, pero lecciones aprendidas del pasado indican que las barreras construidas de forma criolla tienen un alto precio y es que estas exacerban la erosión en las playas provocando perdida de área de berma. Los datos del USACE consisten en el producto LiDAR utilizado para modelar la topografía y batimetría de gran parte de la costa norte de Puerto Rico que recurre al sistema SHOALS (por sus siglas en inglés). Una campaña fotogramétrica fue realizada por la compañía GME en la que los principales productos entregados fueron un orto mosaico y una nube de puntos que puede ser manipulada para crear DEM, cotas de nivel y perfiles de elevación. La base de datos del CRIM de Puerto Rico contiene 8,166 propiedades de las cuales 613 colindan con el mar. El inventario de propiedades contiene la información de la última tasación realizada por el CRIM en el 1958 y de las cuales 2,738 parcelas (27%) contiene datos de la compra/venta más reciente tales como el valor y fecha de la transacción. La tasa de crecimiento promedio para las propiedades del municipio de Rincón es de 6.3%, el valor de la Q1 es 4.7%, la mediana es 5.7% y la Q3 es 7.1%. Se utilizaron las tasas de crecimiento para ajustar los datos del CRIM al presente y determinar la razón de beneficio/costo de las sugeridas para reparar o restaurar la costa oeste de Rincón. Las zonas en las que se justifica económicamente la realimentación y armado de las costas son entre la Quebrada Ramos y la Playa de Córcega.