Las inundaciones a corto plazo causadas por tormentas extremas representan un serio desafío de transporte en las ciudades de EE. UU. Este problema, que se prevé que aumente durante el próximo siglo con nuestra crisis climática global, suele ser más difícil para las poblaciones vulnerables. incluidos los vecindarios de minorías y de bajos ingresos. El último informe del Instituto Nacional de Transporte y Comunidades (NITC), dirigido por Courtney Crosson de la Universidad de Arizona (UA), avanza en los métodos de investigación nacionales para evaluar la vulnerabilidad a las inundaciones y priorizar las inversiones en la mejora del transporte para garantizar que ninguna comunidad quede varada cuando ocurra la próxima inundación.

Crosson y sus colegas investigadores Daoqin Tong (Universidad Estatal de Arizona) y Yinan Zhang (UA) realizaron una evaluación de vulnerabilidad a inundaciones de la ciudad de Tucson, El sistema de transporte multimodal de Arizona en vecindarios de minorías y de bajos ingresos. Identificaron ubicaciones prioritarias para que Tucson invirtiera en mejoras para mitigar las inundaciones del sistema de transporte urbano, y ahora estamos trabajando con agencias regionales y de la ciudad para implementar esos hallazgos. Este proyecto también sirve como prueba de concepto para avanzar en los métodos de investigación nacionales destinados a reducir los impactos de las inundaciones crónicas en la movilidad.

Uso efectivo de la infraestructura verde en vecindarios de bajos ingresos

La infraestructura verde es una tendencia urbana creciente en la que las aguas pluviales se gestionan mediante la expansión de áreas permeables de vegetación natural en toda la ciudad. Este enfoque de la gestión del agua está destinado a proteger, restaurar, o imitar el ciclo natural del agua. El equipo de investigación de Crosson descubrió que la construcción de una infraestructura verde integral a escala de vecindario en el derecho de paso es eficaz para aumentar el acceso multimodal en condiciones de inundaciones moderadas.

Esta solución de infraestructura verde no abordó los problemas de movilidad que resultan de las inundaciones extremas. En lugar de que los municipios seleccionen las áreas que tienen los mayores volúmenes de inundaciones o el mayor volumen de quejas de los residentes, Los fondos para infraestructura verde deben invertirse en vecindarios de bajos ingresos sujetos a inundaciones moderadas a fin de lograr la mayor mejora del acceso multimodal.

De las áreas estudiadas, El 93% formaban parte de secciones censales con ingresos familiares medios por debajo del promedio de Tucson. Los investigadores se enfocaron intencionalmente en vecindarios de bajos ingresos, ya que con demasiada frecuencia las personas que viven en esas áreas son las más afectadas por los impactos de los desastres naturales. La investigación anterior en esta área se ha centrado en gran medida en la vulnerabilidad de la infraestructura de transporte por sí sola, ignorando en gran medida a las personas de las comunidades. Un proyecto de NITC financiado en 2020 desarrollará una nueva metodología que incorpora la vulnerabilidad socioeconómica de la comunidad en la evaluación de las vulnerabilidades de la infraestructura de transporte para ciudades y regiones que enfrentan peligros.

Método de investigación para evaluar la vulnerabilidad ante inundaciones en la infraestructura de transporte

1. Etapa uno:estimar las condiciones de inundación en vecindarios de bajos ingresos:los investigadores estimaron las condiciones de inundación para un período de 5 años, Evento de tormenta de 1 hora (es decir, una inundación de una tormenta que dura una hora, de un tamaño que ocurre aproximadamente cada cinco años) utilizando el software de modelado de inundaciones FLO-2-D y un modelo de elevación digital construido con datos LiDAR. Este análisis hidrológico se realizó tanto a escala de ciudad como a una resolución de cuadrícula de 20 pies.
2. Etapa dos:identificar las prioridades del transporte multimodal:Luego, el equipo analizó la vulnerabilidad del transporte del vecindario. Usando los resultados de su modelo de inundaciones, analizaron el rendimiento general del sistema de transporte en tres modos (conducción, andar en bicicleta y tránsito). Datos de los últimos 10 años de recuentos de vehículos, conteos de bicicletas, y el número de pasajeros de las paradas de autobús se utilizaron para identificar las diez ubicaciones de mayor prioridad para la mitigación de inundaciones, basado donde el uso fue más alto para cada uno de los tres modos.
3. Etapa tres:realizar análisis de escenarios de infraestructura verde:por último, tomaron esos diez sitios principales para cada uno de los tres modos de transporte y realizaron treinta análisis de escenarios de infraestructura verde. Querían ver el cambio en la accesibilidad de la red de transporte después de las mismas condiciones de inundación, pero con una infraestructura verde integral a escala de vecindario. Para hacer esto, utilizaron ArcGIS Hydrology Analysis para encontrar los "puntos de fluidez, "o lugares donde el agua fluye fuera del área. Luego modificaron su modelo para incluir cuencas al borde de la carretera (siguiendo los estándares de diseño de NACTO y el condado de Pima) para controlar este flujo.

Según los resultados de estos modelos, Los investigadores identificaron cinco prioridades clave en el desempeño del diseño de infraestructura verde.

Cinco prioridades de diseño clave para que la infraestructura verde maximice la accesibilidad multimodal

Estos cinco principios pueden ser utilizados por ingenieros y planificadores de transporte, hidrólogos, administradores de inundaciones, y diseñadores urbanos al abordar y evaluar los sitios del proyecto y las inversiones para maximizar el impacto en una mayor accesibilidad multimodal.

1. Priorizar la mitigación upstream:en los treinta escenarios, los segmentos prioritarios con el mayor acceso mejorado al transporte se encontraban en áreas que tenían una importante mitigación río arriba. Esto sugiere que la infraestructura verde no solo debe implementarse directamente adyacente a las ubicaciones de tránsito prioritarias, pero también (y a veces más importante) implementado antes del segmento prioritario.
2. Priorizar las inundaciones moderadas:en los treinta escenarios, los mayores impactos en la mejora del acceso al transporte se dieron en áreas que recibieron inundaciones moderadas, en comparación con áreas de inundaciones extremas. A menudo, los municipios y las agencias de transporte están motivados para colocar las instalaciones de infraestructura verde en los derechos de paso adyacentes a las áreas donde hay mayores preocupaciones por inundaciones y el mayor volumen de quejas de los residentes. Pero para ayudar con las inundaciones extremas, las implementaciones más grandes (como tuberías subterráneas de aguas pluviales o grandes cuencas) deberían implementarse en conjunto con inversiones más pequeñas. Cuando el presupuesto se limita a inversiones a escala de vecindario, para mostrar visiblemente un impacto en la reducción de inundaciones y el aumento de la accesibilidad a la red multimodal, Los sitios moderadamente inundados son los mejores candidatos.
3. Priorice las ganancias de la red:al seleccionar los sitios del proyecto, Es fundamental considerar las ganancias de la red que se pueden lograr al concentrar la infraestructura verde dentro de un área. Al abordar el problema de las inundaciones en un segmento de calle o acera, También se pueden ayudar otras preocupaciones sobre inundaciones río abajo.
4. Dar prioridad a las grandes áreas de derecho de paso:en los treinta sitios y segmentos, los impactos más grandes a menudo ocurrieron cuando había una cantidad sustancial de derechos de vía disponibles para la implementación de infraestructura verde. Tomado en consideración con los otros principios de diseño, el área (y el volumen correspondiente) del derecho de paso disponible puede marcar una gran diferencia en el éxito total de la reducción de inundaciones.
5. Priorizar los lugares de tránsito de peatones:los mayores impactos de la infraestructura verde en la accesibilidad se produjeron en el acceso de peatones a las paradas de autobús. El ancho de estas áreas designadas para mitigar fue menor en los casos de peatones en comparación con los casos de bicicletas y vehículos. Actuando como un amortiguador entre la carretera y las zonas de paso peatonal, la infraestructura verde apoyó con mayor éxito un mayor acceso.

Implicaciones para la investigación y la práctica futuras

La investigación espera resultados directos sobre las decisiones de planificación futuras tomadas por el Departamento de Transporte de la Ciudad de Tucson, Agua de Tucson, Servicios de planificación y desarrollo, y el Distrito Regional de Control de Inundaciones del Condado de Pima (RFCD). Los investigadores de NITC en este proyecto se han reunido con el Director del Departamento de Transporte de Tucson y RFCD, y el liderazgo de ambas agencias ha expresado gran interés en los hallazgos de la investigación para la próxima toma de decisiones en torno a la asignación de fondos de infraestructura verde para la mitigación de inundaciones en las carreteras.

Esta investigación puede servir como prueba de concepto para un Proyecto a largo plazo para promover métodos de investigación nacionales para reducir el impacto de las inundaciones crónicas en la red de transporte multimodal. La investigación futura debe evaluar el impacto a lo largo del tiempo (en lugar de simples cálculos de eventos máximos) y trabajar para optimizar la implementación de la infraestructura verde a través de múltiples beneficios para múltiples modos de transporte (en lugar de modos individuales).

Al priorizar sistemáticamente estos proyectos en el derecho de paso, las ciudades pueden avanzar hacia una mayor accesibilidad a la red de transporte y una mayor equidad.