La curva de frecuencia de inundaciones (FFC), una expresión matemática de la distribución de probabilidad de inundaciones, es una herramienta importante para estimar el riesgo de inundaciones. con un supuesto convencional de datos de series de inundaciones estacionarias. Sin embargo, Los cambios ambientales de las últimas décadas están cambiando esa suposición. Un equipo de investigación que incluye a científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía de EE. UU. Desarrolló un nuevo marco analítico para cuantificar los efectos de los yacimientos que alteran las características de los FFC. El marco reveló cómo la regulación del yacimiento afecta la forma de la curva de probabilidad FFC.

Las inundaciones provocan importantes daños socioeconómicos y ecológicos. Los análisis de los registros de caudales en los Estados Unidos, combinados con el modelado de yacimientos, revelaron una influencia importante de la regulación de los yacimientos en la frecuencia de las inundaciones. Este estudio sugiere la necesidad de analizar por separado los registros de inundaciones anteriores y posteriores a la presa, cada uno satisfaciendo el supuesto estacionario para un análisis de frecuencia de inundaciones más robusto. Dichos datos podrían ayudar a orientar la planificación a escala regional de estructuras hidráulicas en sistemas fluviales complejos.

La curva de frecuencia de inundaciones proporciona una descripción completa de la respuesta a tormentas de una cuenca. Los estudios anteriores se centraron principalmente en cómo el clima y la urbanización afectan la frecuencia de las inundaciones. Sin embargo, Las operaciones del yacimiento también pueden alterar las características de FFC y desafiar el supuesto básico de estacionariedad (es decir, series de tiempo con propiedades estadísticas que son constantes en el tiempo) utilizadas en el análisis de frecuencia de crecidas.

En este estudio, Los científicos utilizaron un Índice de Impacto del Yacimiento (RII) adimensional, definido como la capacidad total de almacenamiento del yacimiento aguas arriba normalizada por el volumen anual del caudal, para cuantificar los efectos de la regulación del yacimiento. El equipo realizó análisis utilizando registros de inundaciones para 388 estaciones fluviales en los Estados Unidos contiguos durante los períodos anteriores y posteriores a la represa. Los investigadores analizaron dos momentos estadísticos de la FFC:la máxima inundación anual y el coeficiente de variaciones, correspondiente a la extrema y variabilidad del caudal. Los resultados mostraron que la inundación anual máxima generalmente disminuyó al aumentar el RII, pero se estabilizó cuando el RII excedió un valor umbral. Mientras tanto, el coeficiente de variaciones aumentó con RII hasta un valor umbral más allá del cual el coeficiente de variaciones disminuyó con RII.

Tres modelos de yacimientos con diferentes niveles de complejidad capturaron las relaciones no lineales de la inundación máxima anual y el coeficiente de variaciones con RII. Los modelos proporcionaron información para comprender los impactos de los embalses desde su función básica de control de inundaciones. Aunque los tres modelos de yacimientos pueden capturar la dependencia del FFC del RII, los valores umbral de RII en las relaciones no lineales solo pueden ser capturados por los modelos de yacimiento más complejos. El marco analítico desarrollado en este estudio puede utilizarse para mejorar aún más la evaluación y la gestión del riesgo de inundaciones en los sistemas fluviales regulados a escala regional.