Modelos Hidrológicos aplicados a la previsión y alerta de crecidas

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Inundaciones de Castelldefels. Enero de 2003

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Puente de la Nacional II en su paso por Esparraguera. (Junio de 2000)

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Pluviografo de Castelldefels

La nueva visión de la sociedad basada en el saber convivir con las inundaciones, va más allá de la simple solución de construcción de infraestructuras de protección, y se integra dentro de un marco más extenso y pluridisciplinar de gestión del riesgo. Dentro de este marco, tiene un gran peso la anticipación de crecidas disponiendo de una información que permita tomar decisiones y medidas acertadas con antelación. La previsión en cuencas grandes puede hacerse de manera fiable a partir de puntos de control aguas arriba, en cambio, en las cuencas de dimensión mediana la transformación lluvia escorrentía juega un papel importante, y la anticipación necesita generalmente la aplicación de un modelo hidrológico que alimentado con datos conocidos de lluvia y caudales en diferentes puntos, sea capaz de dar información sobre la crecida en puntos de interés. Estos modelos lluvia-escorrentía, integrados en un sistema de previsión y alerta, necesitan conocer cierta información hidrometeorológica en tiempo real (proveniente de redes de pluviógrafos y/o radar meteorológico, sensores de nivel y de caudales del río). El uso extensivo que se hace del territorio apunta a que estos sitios de interés no se pueden limitar a unos cuántos puntos críticos (paso del río por una ciudad, un embalse), sino que en general será más frecuente recibir peticiones del estado de los ríos en muchos puntos sensibles del territorio.

Las características meteorológicas, geomorfológicas y urbanísticas (hidrológicas en definitiva) del área mediterránea tienen particularidades que dificultan la anticipación de inundaciones. La lluvia puede llegar a ser de una grande variabilidad espacial y temporal, y las cuencas acostumbran a tener regímenes torrenciales con tiempo de respuesta pequeños, lo cual hace determinante el uso de modelos hidrológicos lluvia-escorrentía que incorporen la variabilidad espacial de la lluvia (en este sentido es imprescindible el uso de la información radar).

Los procesos que tienen lugar en una cuenca son variados y muy complejos, y conocerlos y describirlos en profundidad es una tarea compleja. Las ecuaciones que gobiernen los diferentes procesos hidrológicos (flujo superficial, infiltració, flujo en terreno no saturado), la manera como interactúan los diferentes procesos, y la variabilidad espacial y/o temporal de las variables implicadas en las ecuaciones hacen dificil el conocimiento extensivo del sistema; todo así bajo la hipótesis (tema todavía de debate) de que existe una relación univoca entre las causas (la lluvia, las características de la cuenca, las condiciones iniciales), y los efectos (los caudales).

El objetivo de un modelo hidrológico de crecidas es poder orientar la toma de decisiones y alertas en zonas sensibles a inundaciones e infraestructuras destinadas a retener y laminar las puntas de caudal (presas para defensa de avenidas y gestión del agua). Este objetivo impone una serie de condicionamientos como que el modelo tiene que poder ser empleado con los datos disponibles en la cuenca y que tiene que poder emplearse en tiempo real y adaptarse a las necesidades de los organismos de gestión de las alarmas.

Con el objetivo de construir herramientas y algoritmos que sean de ayuda a los potenciales usuarios, entre los cuales se encuentran los organismos encargados de la gestión del agua y el alerta de crecidas, el GRAHI tiene una línea de investigación centrada en la profundización del estado del conocimiento en modelización hidrológica en el área mediterránea, identificando y analizando los procesos más importantes que tienen sitio en una cuenca, de cara a ser integrados de manera sencilla en sistemas operativos que sean de utilidad.

Actualmente estamos trabajando en un modelo de parámetros distribuidos para ser aplicado en varias cuencas piloto de Catalunya, y que permite estimar las previsiones de los caudales en diferentes puntos de interés de las cuencas. Uno de los objetivos de este modelo es sacar el máximo partido de la información radar para mejorar la entrada de los campos de lluvia.

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El texto anterior fue extraído del proyecto de Tesis del Ingeniero Carles Corral, titulado: Desarrollo de un modelo hidrológico para incorporar la información del radar meteorológico. Aplicación operacional en cuencas mediterráneas: la cuenca del río Besós. Dentro del programa de doctorado de Ingeniería Civil, de la Universitat Politècnica de Catalunya.