Conceptos Básicos de la Gestión de Inundaciones

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Los administradores del riesgo de inundación buscan reducir los eventos de riesgo, la magnitud de este riesgo es una función del peligro de inundación, las características particulares del lugar (elevación proximidad al río o costa, susceptibilidad al movimiento rápido y oleadas), medidas que se toman para mitigar el potencial impacto, la vulnerabilidad de las personas y de las propiedades, y las consecuencias resultantes del particular evento.

Las medidas administrativas no eliminan el riesgo, lo identifican e implementan medidas que reduzcan el riesgo total y el remanente riesgo residual. En comunidades que son parte del “National Flood Insurance Program (NFIP)” en los Estados Unidos, se identifican comunidades localizadas en “Special Flood Hazard Area (SFHA)” están sujetas a adquirir seguros obligatorios y requerimientos de uso de suelo que incluyendo elevaciones mínimas para los primeros pisos en construcciones, esto es impulsado por FEMA (Federal Emergency Management Agency) que a la vez implementa estándares de 1 en 100 años como medida de control para estructuras con fines de relocación, en caso de no ser posible se aplican estándares de 1 en 500 años.

En la siguiente imagen se pueden visualizar las medidas para reducir y transferir el riesgo de inundación en áreas propensas, las barras de izquierda a derecha indican el riesgo inicial e inmitigable que es enfrentado por la comunidad, las acciones siguientes mitigan, algunas son tomadas a nivel federal, estatal o local, y otras some tomadas por propietarios de hogares o negocios en riesgo:

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Las fuentes de las inundaciones son determinadas por varios factores del paisaje presente en los alrededores. Las inundaciones son causadas tanto por factores físicos como antrópicos, entre las causas físicas se encuentran las precipitaciones intensas en periodos de tiempo cortos, el tipo de suelo y roca, el uso de suelo relacionado con la vegetación presente y las pendientes pronunciadas.

Entre las causas humanas se encuentra la deforestación que reduce la interceptación, la administración de ríos, el calentamiento global, y el crecimiento urbano.

Existen pasos que pueden ser tomados para administrar inundaciones, esto es conocido como administración de ríos, usualmente estos involucran aumentar la cantidad de tiempo que le toma al agua alcanzar el canal del río incrementado su tiempo “lag”.

Los métodos de Ingeniería Dura tienden a ser más caros y tienen un gran impacto en el río y en paisaje circundante, requerirán extensivas alteraciones en el río para intentar parar las inundaciones, entre ellos se encuentran:

  1. Presas, controlan la cantidad de agua descargada, puede ser usada para generar energía hidroeléctrica, las desventajas se encuentran en que es costosa y los usos del suelo serán perdidos cuando el área sea inundada.

  2. Muros de contención, su principal función es aumentar la altura del banco del río, pueden ser permanentes o incorporados en el diseño de un área para volverlos invisibles.

  3. Diques y terraplenes, los diques pueden ser construidos a lo largo del río para que el agua rompa las paredes y cause daños, son caros y estropean la esteticidad de los ríos; los terraplenes son usados comúnmente en áreas rurales, ocupan mucho espacio y son económicos comparados con los muros de contención pero estos pueden causar el incremento de la velocidad del río y trasladar la potencial inundación aguas abajo.

  4. Enderezamiento y profundizando ríos, el canal del río debe ser ampliado y profundizado permitiendo cargar más agua, también se puede alterar el curso del río, esto puede involucrar daños aguas abajo debido al incremento de velocidad del río.

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Métodos de Ingeniería Suave son usualmente más sensibles con el ambiente, intentarán manejar la inundación en lugar de prevenirla, algunos métodos son:

  1. Tierras de lavado, áreas de tierra donde el agua puede “lavar” durante una inundación, son usualmente encontradas en la parte baja de un curso de río, normalmente compuertas permiten al agua fluir en esta área; entre sus desventajas se encuentran la dificultad de encontrar áreas aceptables

  2. Zonificación de Uso de Suelo, esta es una herramienta de planeamiento, puede identificar áreas con diferentes niveles de riego, es efectivo al momento de la toma de decisiones para nuevas construcciones, pero no funciona en áreas ya construidas

  3. Reforestación; árboles son plantados cerca al río, significa mayor interceptación de agua de lluvia y menor descarga de río, es de bajo costo y mejora la calidad ambiental de la cuenca, no previene la inundación pero puede reducir su probabilidad.

 

Ejemplo de esto es la ciudad de Yangtze, la cual implementó diques, represas, entre sus ventajas está la protección de 100 millones de personas, genera electricidad verde, mejora la seguridad en el río a un coste total de £50 billones

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Nuevos enfoques del manejo de riesgo de inundación refieren al análisis del cambio climático y las predicciones de precipitación y tormentas, por lo que se deben considerar todas las fuentes de inundación que puedan afectar áreas, tales como ríos, agua subterránea, áreas costeras y sistema de drenaje en ciudades

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Tecnologías con fines de monitoreos

  1. Intercambio de Información en Respuesta a Emergencias de Inundación (FERIX), está desarrollado por el departamento de recursos hídricos del California para mejorar la preparación ante inundaciones, provee participación entre las agencias en un sistema online de acceso a información respecto a la inundación en tiempo real mediante una interfaz de Web GIS, integra bases de datos, recolección de información en tiempo real e intercambio de sistemas, y un sistema de soporte de decisiones, variedad de modelos hidrológicos e hidráulicos y documentación respecto a inundaciones.

  2. El Monitoreo de INundaciones Urbanas Usando Teledetección que es impulsado por la NASA mediante ARSET, el cual permite desarrollar mejores planes para manejar inundaciones, como técnicas de alerta, mejores planes para rescate y alivio y planeamiento efectivo a largo tiempo de infraestructura, trata el uso de LIDAR, SRTM, información socioeconómica, MODIS y el Sistema de Monitoreo Global de Inundaciones (GFMS).

 

Modelamiento

El uso del modelo HEC-RAS en el análisis del riesgo de inundación, es una herramienta potente que puede servir para identificar las áreas expuestas a riesgo hidrológico, incluyendo su aplicación para la toma de decisiones de desarrollo para la creación de planes de manejo con fines de prevención, pudiendo así considerar la inclusión de diversas estructuras y visualizar los efectos, esta herramienta tiene muchas facilidades para la introducción de información permitiendo una visualización de inundación interactiva en 2D, y si lo requiere se puede identificar variables en 3D.

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El procedimiento para la implementación de un modelo con fines de prevención de inundaciones es como sigue a continuación:

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Existen variedad de softwares de código libre disponibles para la aplicación de modelos hidráulicos con el fin del análisis de inundaciones, entre los principales encontramos:

  1. HEC-RAS

  2. SWMM y PySWMM

  3. iRIC

  4. ANUGA

  5. TELEMAC-MASCARET

  6. openLISEM

  7. delft3D

 

Publicaciones de interés

  • An analysis of the flood management and mitigation measures in Zimbabwe for a sustainable future. Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212420918303492

  • A coupled flood-agent-institution modelling (CLAIM) framework for urban flood risk management. Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364815218301233

  • IoT, big data and HPC based smart flood management framework. Link:

  • https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2210537917302469

  • Risk-trading in flood management: An economic model. Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479717305327

  • Influential factors in creating warning systems towards flood disaster management in Ghana: An analysis of 2007 Northern flood. Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212420918300116

  • Watershed management strategies for flood mitigation: A case study of Jakarta's flooding. Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212094717301421

Referencias

  • https://www.bbc.com/bitesize/guides/ztb78mn/revision/4

  • https://www.nap.edu/read/18309/chapter/8

  • https://www.sepa.org.uk/media/33493/new_approach_frm.pdf

  • https://www.nccarf.edu.au/sites/default/files/attached_files_publications/KeyFloodingLessonsAustraliaandAbroad.pdf

  • https://www.researchgate.net/publication/275648572_THE_USE_OF_HEC-RAS_MODELLING_IN_FLOOD_RISK_ANALYSIS

  • http://www.charim.net/methodology/34

  • http://ferix.water.ca.gov/webapp/home.jsp

  • https://arset.gsfc.nasa.gov/disasters/webinars/urban-flooding-18

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Posted on December 19, 2018 and filed under Hidrología.