Gestión de inundaciones

Los niveles de agua durante una inundación tienden a subir y luego bajar de forma muy abrupta. El nivel máximo de la inundación se produce como un pico muy pronunciado y corto; un chorro de agua rápido. Cualquier cosa que ralentice la escorrentía superficial (marismas, meandros, vegetación, materiales porosos, flujo turbulento, el río extendiéndose sobre una llanura aluvial) ralentizará parte del flujo más que otras partes, distribuyéndolo en el tiempo y atenuando el pico. Incluso una ligera atenuación del pico disminuye significativamente el nivel máximo de la inundación. Generalmente, cuanto mayor sea el nivel máximo de la inundación, mayores serán los daños. El control moderno de inundaciones busca "ralentizar el flujo" e inundar deliberadamente algunas zonas bajas, idealmente vegetadas, para que actúen como esponjas, permitiendo que se drenen de nuevo a medida que bajan las aguas. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Las inundaciones tienen múltiples impactos. Dañan propiedades y ponen en peligro la vida de personas y otras especies. La rápida escorrentía del agua provoca erosión del suelo y la consiguiente sedimentación en otros lugares (como aguas abajo o en la costa). Las zonas de desove de peces y otros hábitats de vida silvestre pueden contaminarse o quedar completamente destruidas. Algunas inundaciones prolongadas pueden retrasar el tráfico en áreas que carecen de carreteras elevadas. Las inundaciones pueden interferir con el drenaje y el uso económico de las tierras, como la agricultura. Pueden producirse daños estructurales en estribos de puentes , riberas, alcantarillado y otras estructuras dentro de las zonas inundables. La navegación fluvial y la generación de energía hidroeléctrica suelen verse afectadas. Las pérdidas económicas debidas a las inundaciones suelen ascender a millones de dólares cada año, y las peores inundaciones de la historia reciente de Estados Unidos han costado miles de millones de dólares.

Los propietarios pueden adaptar sus viviendas para impedir la entrada de agua bloqueando puertas y rejillas de ventilación, impermeabilizando zonas importantes y colocando sacos de arena en los bordes del edificio. Las medidas preventivas privadas son cada vez más importantes en la gestión del riesgo de inundaciones. ^{[ 19 ]}

La mitigación de inundaciones a nivel de propiedad también puede incluir medidas preventivas centradas en el sitio de construcción, incluyendo protección contra la erosión para desarrollos costeros, mejora de la filtración del agua de lluvia mediante el uso de materiales de pavimentación permeables y nivelación alejada de las estructuras, e inclusión de terraplenes , humedales o cunetas en el paisaje. ^{[ 20 ]}

Cuando un mayor número de viviendas, comercios e infraestructuras se ven amenazados por las inundaciones, los beneficios de la protección justifican el coste adicional. Se pueden construir defensas temporales contra inundaciones en zonas propensas a ellas, protegiéndolas de la crecida. Los ríos que atraviesan grandes áreas urbanas suelen estar controlados y canalizados. Si el agua supera la capacidad máxima de un canal, la inundación puede extenderse a otros cursos de agua y zonas de la comunidad, causando daños. Se pueden construir defensas (tanto a largo como a corto plazo) para minimizar los daños, lo que implica elevar el nivel del agua con diques , terraplenes o muros. La elevada población y el valor de la infraestructura en riesgo suelen justificar el alto coste de la mitigación en las grandes áreas urbanas.

La forma más eficaz de reducir el riesgo para las personas y las propiedades es mediante la elaboración de mapas de riesgo de inundación. La mayoría de los países han elaborado mapas que muestran las zonas propensas a inundaciones basándose en datos de inundaciones. En el Reino Unido , la Agencia de Medio Ambiente ha elaborado mapas que muestran las zonas de riesgo. El mapa de la derecha muestra un mapa de inundaciones para la ciudad de York , que incluye la llanura aluvial para una inundación con un periodo de retorno de 100 años (azul oscuro), la llanura aluvial prevista para una inundación con un periodo de retorno de 1000 años (azul claro) y las zonas bajas que necesitan protección contra inundaciones (púrpura). La forma más sostenible de reducir el riesgo es evitar un mayor desarrollo urbanístico en zonas propensas a inundaciones y antiguos cauces fluviales. Es importante que las comunidades en riesgo desarrollen un plan integral de gestión de llanuras aluviales. ^{[ 21 ]}

En Estados Unidos, las comunidades que participan en el Programa Nacional de Seguros contra Inundaciones deben comprometerse a regular el desarrollo en zonas propensas a inundaciones.

Una forma de reducir los daños causados ​​por las inundaciones es eliminar los edificios de las zonas propensas a inundaciones, convirtiéndolas en parques o devolviéndolas a su estado natural. Se han implementado programas de compra de terrenos en zonas inundables en lugares como Nueva Jersey (tanto antes como después del huracán Sandy ), ^{[ 22 ]} Charlotte , Carolina del Norte, ^{[ 23 ]} y Misuri . ^{[ 24 ]}

En Estados Unidos, la FEMA elabora mapas de tarifas de seguros contra inundaciones que identifican áreas de riesgo futuro, lo que permite a los gobiernos locales aplicar regulaciones de zonificación para prevenir o minimizar los daños a la propiedad.

Los edificios y otras infraestructuras urbanas pueden diseñarse de manera que, incluso si se produce una inundación, la ciudad pueda recuperarse rápidamente y los costos se minimicen. Por ejemplo, las viviendas pueden construirse sobre pilotes ^{[ 25 ]} o en un nivel elevado. ^{[ 26 ]} Los equipos eléctricos y de climatización pueden colocarse en el tejado en lugar de en el sótano, y las entradas y túneles del metro pueden tener barreras de agua móviles incorporadas. ^{[ 27 ]} La ​​ciudad de Nueva York inició un esfuerzo sustancial para planificar y construir con capacidad de resistencia a las inundaciones después del huracán Sandy . ^{[ 28 ]} Las tecnologías de resistencia a las inundaciones apoyan la rápida recuperación de las personas y comunidades afectadas, pero su uso sigue siendo limitado. ^{[ 29 ]}

Muchas presas y sus embalses asociados están diseñados total o parcialmente para ayudar en la protección y el control de inundaciones. Muchas presas grandes tienen reservas de control de inundaciones en las que el nivel del embalse debe mantenerse por debajo de cierta elevación antes del inicio de la temporada de lluvias/deshielo de verano para permitir una cierta cantidad de espacio en el que las aguas de la inundación puedan llenarse. Otros usos beneficiosos de los embalses creados por presas incluyen la generación de energía hidroeléctrica, la conservación del agua y la recreación. La construcción y el diseño de embalses y presas se basan en estándares, generalmente establecidos por el gobierno. En los Estados Unidos, el diseño de presas y embalses está regulado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (USACE). El diseño de una presa y un embalse sigue las directrices establecidas por el USACE y abarca temas como los caudales de diseño considerando datos meteorológicos, topográficos, de caudal y de suelo para la cuenca hidrográfica aguas arriba de la estructura. ^{[ 40 ]}

El término presa seca se refiere a una presa que sirve exclusivamente para el control de inundaciones sin ningún tipo de almacenamiento de agua (por ejemplo, la presa Mount Morris , la presa Seven Oaks ).

El exceso de agua puede utilizarse para recargar los acuíferos desviándola hacia terrenos que puedan absorberla. Esta técnica puede reducir el impacto de sequías posteriores al usar el suelo como reservorio natural. Se está utilizando en California, donde se pueden inundar huertos y viñedos sin dañar los cultivos, ^{[ 49 ]} o en otros lugares donde se han modificado áreas silvestres para que actúen como llanuras aluviales. ^{[ 50 ]}

En muchos países, los ríos son propensos a las inundaciones y suelen gestionarse cuidadosamente. Se utilizan defensas como diques, terraplenes , embalses y presas para evitar que los ríos se desborden. Una presa, también conocida como dique de baja altura, se usa con mayor frecuencia para crear estanques de molino , pero en el río Humber , en Toronto, se construyó una cerca de Raymore Drive para prevenir que se repitieran los daños causados ​​por la inundación provocada por el huracán Hazel en octubre de 1954.

El plan de mitigación de inundaciones de Leeds utiliza diques móviles que se bajan durante los períodos de crecida para reducir las posibilidades de inundación aguas arriba. Dos de estos diques, los primeros en el Reino Unido, se instalaron en el río Aire en octubre de 2017 en Crown Point, en el centro de la ciudad de Leeds, y en Knostrop . El dique de Knostrop se activó durante las inundaciones de Inglaterra de 2019. Están diseñados para reducir los niveles potenciales de inundación hasta en un metro. ^{[ 51 ]}

Las inundaciones costeras se combaten con defensas costeras, como diques , regeneración de playas e islas barrera .

Las compuertas de marea se utilizan junto con diques y alcantarillas. Se pueden colocar en la desembocadura de arroyos o ríos pequeños, donde comienza un estuario o donde los afluentes o las zanjas de drenaje se conectan con los pantanos . Las compuertas se cierran durante la marea alta para evitar que las aguas de la marea suban tierra adentro y se abren durante la marea baja para permitir que el agua drene a través de la alcantarilla hacia el lado del dique que da al estuario. La apertura y el cierre de las compuertas se deben a la diferencia en el nivel del agua a ambos lados de la compuerta.

Cuando fallan las defensas permanentes, se utilizan medidas de emergencia como sacos de arena , sacos inflables impermeables u otras barreras temporales.

En 1988, se descubrió un método para controlar las inundaciones mediante el uso de agua. Este método consistía en contener dos tubos paralelos dentro de un tercer tubo exterior. Al llenarse, esta estructura formaba una pared de agua inmóvil que podía controlar el 80 % de su altura en profundidad externa, con terreno seco detrás. Se utilizaron barreras de agua de ocho pies de altura para rodear la central nuclear de Fort Calhoun durante las inundaciones del río Misuri en 2011. En lugar de transportar sacos de arena en camiones para una inundación, apilarlos y luego transportarlos a un vertedero de materiales peligrosos, el control de inundaciones se puede lograr utilizando el agua disponible en el lugar. Sin embargo, estos métodos no son infalibles. Un dique de contención de caucho lleno de agua de 8 pies (2,4 m) de altura y 2000 pies (610 m) de largo que rodeaba partes de la planta fue perforado por una minicargadora y colapsó, inundando una parte de las instalaciones. ^{[ 52 ]}  

AquaFence consiste en paneles entrelazados que son impermeables y resistentes a las perforaciones, se pueden atornillar para resistir el viento y utilizan el peso del agua de la inundación para mantenerse en su lugar. ^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]} Los materiales incluyen laminado batlic de grado marino, acero inoxidable, aluminio y lona de PVC reforzada. ^{[ 55 ]} Los paneles son reutilizables y se pueden almacenar planos entre usos. ^{[ 56 ]} La tecnología fue diseñada como una alternativa a la construcción de diques o la colocación de sacos de arena en el camino de las aguas de la inundación. ^{[ 56 ] [ 55 ] [ 57 ]}

Otras soluciones, como HydroSack , son exteriores de polipropileno con pulpa de madera en el interior, aunque son de un solo uso. ^{[ 58 ]}

Existen varios métodos de gestión de inundaciones no estructurales que forman parte de las estrategias de gestión del riesgo de inundaciones . Estos pueden incluir políticas que reducen la cantidad de estructuras urbanas construidas alrededor de llanuras aluviales o áreas propensas a inundaciones mediante regulaciones de zonificación del suelo. ^{[ 1 ] [ 19 ]} Esto ayuda a reducir la cantidad de mitigación necesaria para proteger a las personas y los edificios de los eventos de inundación. De manera similar, los sistemas de alerta de inundaciones son importantes para reducir los riesgos. ^{[ 1 ]} Tras la ocurrencia de eventos de inundación, otras medidas como planes de reconstrucción y seguros pueden integrarse en los planes de gestión del riesgo de inundaciones. ^{[ 1 ]} Es necesaria la diversificación de la estrategia de gestión del riesgo de inundaciones para garantizar que las estrategias de gestión abarquen varios escenarios diferentes y aseguren las mejores prácticas. ^{[ 59 ]}

La gestión del riesgo de inundaciones tiene como objetivo reducir las pérdidas humanas y socioeconómicas causadas por las inundaciones y forma parte del ámbito más amplio de la gestión de riesgos . Esta gestión analiza las relaciones entre los sistemas físicos y los entornos socioeconómicos mediante la evaluación del riesgo de inundaciones y busca generar comprensión y acciones para abordar los riesgos que estas representan. Dichas relaciones abarcan una amplia gama de temas, desde los factores desencadenantes y los procesos naturales hasta los modelos y las consecuencias socioeconómicas.

Esta relación examina los métodos de gestión, que incluyen una amplia gama de métodos de gestión de inundaciones, entre los que se incluyen, pero no se limitan, la cartografía de inundaciones y las medidas de impacto físico. ^{[ 60 ]} La gestión del riesgo de inundaciones analiza cómo reducir dicho riesgo y cómo gestionar adecuadamente los riesgos asociados a las inundaciones. La gestión del riesgo de inundaciones incluye la mitigación y la preparación para desastres por inundaciones, el análisis de riesgos y la provisión de un sistema de análisis de riesgos para mitigar los impactos negativos causados ​​por las inundaciones. ^{[ 60 ]}

Las inundaciones y el riesgo de inundaciones son especialmente importantes con los fenómenos meteorológicos más extremos y el aumento del nivel del mar causados ​​por el cambio climático, ya que más áreas se verán afectadas por el riesgo de inundaciones. ^{[ 61 ]}

La cartografía de inundaciones ^{[ 62 ]} es una herramienta utilizada por gobiernos y responsables políticos para delimitar las fronteras de posibles inundaciones, lo que permite tomar decisiones informadas para prevenir inundaciones extremas. ^{[ 63 ]} Los mapas de inundaciones son útiles para crear documentación que permita a los responsables políticos tomar decisiones informadas sobre los riesgos de inundación. ^{[ 64 ]} La cartografía de inundaciones también proporciona modelos conceptuales a los sectores público y privado con información sobre los riesgos de inundación. ^{[ 65 ]} La cartografía de inundaciones ha sido criticada en muchas áreas del mundo debido a la falta de accesibilidad pública, la ausencia de redacción técnica y datos, y la falta de información fácil de entender. Sin embargo, la renovada atención hacia la cartografía de inundaciones ha renovado el interés en mejorar la cartografía actual para su uso como método de gestión del riesgo de inundaciones. ^{[ 64 ]}

La modelización de inundaciones es una herramienta utilizada para modelar el riesgo de inundación y sus efectos en los seres humanos y el medio ambiente físico. ^{[ 66 ]} La modelización de inundaciones toma en consideración cómo interactúan entre sí los riesgos de inundación, los procesos y factores externos e internos, y los principales impulsores de las inundaciones. La modelización de inundaciones combina factores como el terreno, la hidrología y la topografía urbana para reproducir la evolución de una inundación con el fin de identificar los diferentes niveles de riesgo de inundación asociados a cada elemento expuesto. ^{[ 67 ]} La modelización puede llevarse a cabo utilizando modelos hidráulicos, ^{[ 68 ]} modelos conceptuales, ^{[ 69 ]} o métodos geomórficos. ^{[ 70 ]} Actualmente, también existe una creciente atención en la producción de mapas obtenidos con teledetección . ^{[ 71 ]} La modelización de inundaciones es útil para determinar las prácticas de desarrollo de edificios y los métodos de mitigación de riesgos que reducen los riesgos asociados a las inundaciones. ^{[ 72 ]}

Un mapa de riesgo de inundación es esencial para la gestión de inundaciones, ya que permite comprender y visualizar las áreas más vulnerables a las inundaciones en diferentes escenarios. Por ejemplo, en Bangladesh, donde casi el 80 % de la población vive en llanuras aluviales bajas, este tipo de mapa ayuda a identificar las áreas propensas a inundaciones recurrentes o severas causadas por las lluvias monzónicas estacionales y los desbordamientos de los ríos. Los mapas de riesgo proporcionan información crucial para la preparación y planificación ante desastres, al considerar factores como la elevación, la topografía, la pendiente, la densidad de población y la proximidad a ríos y asentamientos. Ayudan a las autoridades locales y nacionales a priorizar las zonas de alto riesgo, implementar medidas preventivas y tomar decisiones informadas sobre la asignación de recursos para minimizar la pérdida de vidas, los daños a la infraestructura y las perturbaciones económicas durante las inundaciones.

Conocer el riesgo de inundación no siempre es suficiente; un mapa de idoneidad de refugios contra inundaciones también resulta útil, ya que identifica las ubicaciones más seguras y accesibles para establecer refugios de emergencia. Actualmente en Bangladesh, el número de víctimas mortales por ciclones se ha reducido gracias a la construcción de numerosos refugios. En las zonas propensas a inundaciones de Bangladesh, ^{[ 73 ]} donde los refugios designados son escasos y a menudo están mal ubicados, estos mapas incorporan criterios como los niveles de riesgo de inundación, la accesibilidad por carretera y asentamientos, la elevación y el uso del suelo. Estos mapas garantizan que los refugios se construyan en sitios seguros, elevados y accesibles, lo que permite una evacuación eficiente y reduce el riesgo de víctimas durante las inundaciones. Además, respaldan la planificación basada en evidencia por parte de las agencias gubernamentales y las organizaciones humanitarias para asegurar que los refugios sean estructuralmente seguros y estén estratégicamente ubicados para servir al mayor número posible de personas durante las emergencias.

La participación de las partes interesadas es una herramienta útil para la gestión del riesgo de inundaciones que permite una mayor participación pública para alcanzar acuerdos en los debates sobre políticas. ^{[ 74 ]} Se pueden tener en cuenta diferentes consideraciones de gestión, incluyendo la gestión de emergencias y los objetivos de reducción del riesgo de desastres , las interacciones de la planificación del uso del suelo con la integración de los riesgos de inundación y las políticas requeridas. ^{[ 64 ]} En la gestión de inundaciones, la participación de las partes interesadas se considera una forma importante de lograr una mayor cohesión y consenso. ^{[ 75 ]} Integrar la participación de las partes interesadas en la gestión de inundaciones a menudo proporciona un análisis más complejo de la situación; esto generalmente añade más exigencia para determinar soluciones colectivas y aumenta el tiempo necesario para determinarlas. ^{[ 74 ]}

Los humedales son eficaces para las estrategias de gestión de inundaciones, especialmente en las regiones costeras, porque pueden retener el exceso de agua que fluye hacia las regiones del interior. ^{[ 76 ]} Por ejemplo, las comunidades de varias bahías y deltas fluviales, incluyendo la bahía de Chesapeake , el delta del río Misisipi y el delta del río Yangtsé , se benefician de los humedales locales en lo que respecta a la gestión de inundaciones, específicamente porque los humedales pueden proteger a las comunidades del interior de las marejadas ciclónicas que estas regiones suelen enfrentar. ^{[ 77 ]} Los humedales también apoyan la mitigación de inundaciones desde una perspectiva financiera. Por ejemplo, durante el huracán Sandy en 2012, los humedales costeros generaron un ahorro estimado de 625 millones de dólares relacionado con la prevención de daños a la propiedad privada, como viviendas, y a la infraestructura pública, como carreteras. ^{[ 78 ]}

En Kioto , Japón, el clan Hata logró controlar las inundaciones del río Katsura alrededor del año 500 d. C. y también construyó una compuerta en el río Kazuno. ^{[ 86 ]} Una serie de proyectos de control de inundaciones en el período Edo dieron como resultado la desviación del río Tone , que desembocaba en la bahía de Edo en el sur, para que desembocara en el océano Pacífico en el este.

En China, las zonas de desviación de inundaciones son áreas rurales que se inundan deliberadamente en situaciones de emergencia para proteger las ciudades. ^{[ 87 ]}

Las consecuencias de la deforestación y el cambio de uso del suelo sobre el riesgo y la gravedad de las inundaciones son objeto de debate. Al evaluar los impactos de la deforestación del Himalaya en las tierras bajas del Ganges-Brahmaputra , se constató que los bosques no habrían prevenido ni reducido significativamente las inundaciones en caso de un fenómeno meteorológico extremo. ^{[ 88 ]} Sin embargo, estudios más generales coinciden en los impactos negativos que la deforestación tiene sobre la seguridad frente a las inundaciones, así como en los efectos positivos del uso racional del suelo y la reforestación . ^{[ 89 ] [ 90 ]}

Muchos han propuesto que la pérdida de vegetación (deforestación) conlleva un mayor riesgo de inundaciones. Con la cobertura forestal natural, la duración de las inundaciones debería disminuir. Reducir la tasa de deforestación debería mejorar la frecuencia y la gravedad de las inundaciones. ^{[ 91 ]}

En Egipto , tanto la presa baja de Asuán (1902) como la presa alta de Asuán (1976) han controlado diversos niveles de inundación a lo largo del río Nilo .

Las inundaciones son el mayor peligro natural en Nueva Zelanda , ^{[ 98 ]} y su control es gestionado y financiado principalmente por los consejos locales. ^{[ 99 ]} En todo el país existe una red de más de 5284  km de diques , ^{[ 100 ]} mientras que la extracción de grava para reducir los niveles de agua de los ríos también es una técnica popular de control de inundaciones. ^{[ 101 ] [ 102 ]} La gestión de las inundaciones en el país está cambiando hacia soluciones basadas en la naturaleza , ^{[ 103 ]} como la ampliación del canal del río Hutt en Wellington . ^{[ 104 ]}