La importancia del detalle en un estudio de inundabilidad

Trabajos realizados_EI cambio uso

La finalidad con la que se realiza un estudio de inundabilidad y el entorno del mismo condiciona de manera definitiva el grado de detalle que requiere… en este post quiero ilustrar con un ejemplo como el grado de detalle con el que se efectúe el modelo hidráulico puede influir en los resultados obtenidos.

Trabajos realizados_EI cambio uso

Este ejemplo se basa en un servicio que realicé a finales del año pasado: un estudio de inundabilidad para el cambio de uso de una parcela en Baleares… un servicio en el que, por cierto, tuve ocasión de efectuar mi primera colaboración con Daniel, un Ingeniero de Caminos autónomo con su propia página web.

 

Pongámonos en situación

Para que entiendas mejor la idiosincrasia del caso, déjame que te ponga en antecedentes.

La parcela objeto del estudio se encuentra en una llanura de inundación, cercana a la costa, de un importante torrente balear. Resulta que por su ubicación, y después de analizar la hidrología del ámbito, a la parcela le llegan dos frentes de inundación:[unordered_list style=”arrow”]

  • por el noreste, una avenida de una cuenca de apenas 1’7km2 de superficie
  • por el noroeste, el desbordamiento del encauzamiento del torrente, la cual se dirige directamente al mar, de manera que la parcela queda justo en la trayectoria de la misma[/unordered_list] 

Con el siguiente vídeo posiblemente que te quede más clara la situación…

 

Hay que aclarar que el modelo que acabas de ver, realizado en IBER en su última versión 2.1, se generó a partir de la información cartográfica disponible: el MDE Lidar 5×5 que se puede descargar del IGN. Éste es un detalle primordial para comprender lo que te voy a contar a continuación.

Completar la geometría, primer paso para alcanzar un buen detalle

Según se indica en la Guía Metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables, se recomienda que la información de base sea un vuelo LIDAR, considerando suficientemente precisos los realizados por el IGN, de los cuales proceden MDE de 5×5. Comentarte que por lo que he podido saber hace muy poco, el IGN está poniendo a disposición los archivos .las de los vuelos LIDAR 2x2m que hasta el momento ha efectuado.

Pero a veces ocurre que la información cartográfica que ofrece el LIDAR no representa con detalle suficiente el terreno del ámbito del estudio de inundabilidad. Por eso es importante revisar el modelo digital de elevaciones por si hay que completarlo.

Lo usual es añadir motas, eliminar vegetación, añadir edificios o abrir paso a los cauces que quedan cortados por viaductos, que el LIDAR representa como terraplenes… pero hay situaciones que requieren implementar en la geometría del modelo hidráulico otros elementos que se prevé que puedan influir en el comportamiento del flujo en el zona que nos interesa estudiar.

Así, en el modelo que realicé, justo en la parcela contigua a la que era objeto del estudio de inundabilidad, existe una parcela con un muro perimetral de fábrica de metro y media de altura, el cual era imprescindible implementar en el modelo… como puedes ver en la siguiente imagen lo implementé del mismo modo como me gusta implementar los edificios… mediante un hueco..

estudio de inundabilidad_muro contiguo

De esta manera me aseguro que la influencia de la presencia del muro queda implementado en el modelo… lo cual puede comprobarse en el vídeo anterior… el resultado de la simulación muestra como las avenidas inciden de golpe en la totalidad de la parcela, entrando por el noreste o por el noroeste en función de su origen… y siguen su curso por los márgenes suroeste y sureste como si la parcela fuera un terreno “limpio” en el que el único obstáculo que incide en el flujo es la edificación de la parcela.

estudio de inundabilidad_avenida oeste1
estudio de inundabilidad_avenida oeste2
estudio de inundabilidad_avenida oeste3
estudio de inundabilidad_avenida oeste4

Este resultado implica una zonificación de la peligrosidad que se sitúa en el ámbito cercano a la edificación, y que viene provocada principalmente por el componente velocidad, que en esas zonas supera el 1m/s.

estudio de inundabilidad_peligrosidad

Ahora bien… ¿te has fijado como es la parcela objeto del estudio de inundabilidad? En todo su perímetro hay una línea de árboles bastante densa, pero es que además  está delimitada por un murete de 40cm a 60cm de altura... a excepción de los accesos a la finca, evidentemente…

estudio de inundabilidad_parcela

¿Qué ocurre entonces? Las avenidas se caracterizan por su variabilidad en el tiempo, no en vano son claros ejemplos de régimen variable del flujo… así, la avenida llega con calados bajos, que van aumentando con el tiempo hasta un máximo, y luego descienden… 

¿Ves adónde quiero ir a parar? Tranquilo… que ahora te lo cuento…

Cuando el detalle marca las diferencias en un estudio de inundabilidad

Volvamos al comportamiento del flujo del modelo… la avenida de mayor importancia incide a la parcela por su margen norte, perpendicular al mismo… si esa avenida presenta calados variables a lo largo del tiempo, es evidente que la presencia del murete en ese margen, así como la barrera vegetal, condicionarán ese comportamiento de manera clara ya que actuarán como elemento de retención y aliviadero.

Así, por un lado la presencia de los muros elevará la lámina de agua que entra por la parcela por el margen norte y su flujo se verá frenado por la presencia de la vegetación. Complementariamente, el hecho de que en todo el perímetro de la parcela exista murete perimetral y barrera vegetal tendrá incidencia en la salida de los flujos por el margen sur, ya que su evacuación no es libre y se producirá retención.

Estas circunstancias conllevaron la necesidad de realizar un estudio detallado del comportamiento del flujo en la parcela, al ser situaciones con suficiente entidad como para que los resultados obtenidos que lo caracterizaban en el modelo más generalista efectuado hasta el momento no fueran del todo precisos y realistas.

De este modo se procedió a incorporar el murete perimetral elevando el modelo de superficies, y la presencia de la barrera vegetal incorporando un coeficiente de rugosidad perimetral mayor…

estudio de inundabilidad_murete y vegetacion

Con la nueva geometría se efectuó una nueva simulación para comprobar si los nuevos condicionantes incorporados tenían influencia en el resultado…. ¡¡¡y vaya si la tuvieron!!!

En primer lugar, la primera avenida que llega por el noroeste queda retenida en su mayor parte por el murete, y el flujo incide en la parcela por los accesos a la finca.

estudio de inundabilidad_detalle_avenida este

Cuando llega la avenida importante por el noroeste, en primer término queda retenida por el murete del margen norte… para ir aumentando de nivel progresivamente…. y acabar entrando en la parcela por encima del murete, que actúa como un vertedero.

estudio de inundabilidad_detalle_avenida oeste1
estudio de inundabilidad_detalle_avenida oeste2
estudio de inundabilidad_detalle_avenida oeste3
estudio de inundabilidad_detalle_avenida oeste4

Así mismo, como la parcela está completamente rodeada por el murete, la evacuación de la inundación en ella por su margen sur queda comprometida, formándose una retención cuando el flujo incidente ya ha cesado…

estudio de inundabilidad_detalle_retencion

En el siguiente vídeo puedes comprobar como evoluciona la inundación con las avenidas, influenciada por las condiciones de presencia de muro y vegetación en el modelo…

Lo que sí que se obtiene en este caso es un beneficio claro en lo que respecta a zonas de peligrosidad de inundación, ya que ahora éstas se concentran principalmente en la mitad sur de la parcela, y debido especialmente por el nivel de agua, mientras que la peligrosidad derivada de la velocidad se concentra en zonas puntuales del ámbito del acceso.

estudio de inundabilidad_detalle_peligrosidad 

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