A medida que el cambio climático sigue provocando fenómenos meteorológicos extremos e impredecibles en todo el mundo, Los investigadores de Xi'an Jiaotong-Liverpool University están pidiendo a los ingenieros que reconsideren cómo diseñan para la prevención de inundaciones.

En un artículo publicado recientemente en el Revista de hidrología , Doctor. estudiante Mengzhu Chen y decano de la Escuela de Diseño de la Universidad de Xi'an Jiaotong-Liverpool, Dr. Konstantinos Papadikis, analizó series históricas de inundaciones y datos meteorológicos de 158 áreas de captación en todo el Reino Unido.

Descubrieron que las series de inundaciones en la mayoría de las áreas no siguen patrones históricos. Este hallazgo desafía directamente el uso de un tipo de análisis que se centra en la frecuencia con la que ocurrieron inundaciones en un área en el pasado. El análisis de la frecuencia de las inundaciones ha sido la piedra angular del control del riesgo de inundaciones, diseño de estructura hidráulica, y gestión de recursos hídricos.

"Los métodos convencionales para el análisis de la frecuencia de las inundaciones no tienen en cuenta la naturaleza volátil de las inundaciones causadas por el cambio climático, Intervención humana, y cambios de uso de la tierra, "Dice Chen.

"Esto se debe a que el método utiliza el 'supuesto estacionario', un supuesto que se basa en datos históricos para predecir la frecuencia de las inundaciones y supone que las inundaciones ocurrirán dentro de un rango invariable.

"En años recientes, hemos visto una mayor frecuencia de condiciones climáticas extremas, lo que ha hecho cuestionable la suposición estacionaria. Nuestro estudio demuestra que en muchas partes del Reino Unido, Las series de inundaciones ya no siguen patrones históricos, haciéndolo más impredecible ".

Evitando el desastre

Chen dice que si los ingenieros o hidrólogos continúan siguiendo los métodos tradicionales, podría llevar a una subestimación de los picos de inundaciones con consecuencias potencialmente catastróficas.

"Continuar basando el diseño y la ingeniería en la suposición estacionaria podría aumentar el riesgo de que fallen las estructuras hidráulicas y las medidas de prevención de inundaciones, ya que la infraestructura no está diseñada para resistir inundaciones adicionales o más severas de lo previsto. " ella dice.

"Si diseñamos estructuras para resistir inundaciones 'una en 100 años' pero estos eventos extremos ahora ocurren tres o cuatro veces en una década, sería desastroso.

"La planificación relacionada con el agua siempre debe depender del análisis de datos pasados ​​para informar las proyecciones de las condiciones futuras. Pero las condiciones presentes no estacionarias que vemos ahora significan que los datos pasados ​​por sí solos ya no pueden proporcionar toda la información necesaria que necesitamos para comprender el comportamiento estadístico futuro de precipitaciones extremas e inundaciones ".

Varios conductores

El estudio evaluó varias causas que pueden contribuir a la no estacionariedad de la frecuencia de las inundaciones. Los resultados indican que es más probable que el comportamiento no estacionario sea causado por una combinación de múltiples factores que por un solo elemento.

"Si bien el cambio climático influye en la no estacionariedad de la frecuencia de las inundaciones, Nuestra investigación muestra que la variabilidad del régimen de lluvias sigue siendo el motor dominante de los cambios en las inundaciones, "Dice Chen.

"En el Reino Unido, la no estacionariedad también está estrechamente relacionada con dos patrones de circulación atmosférica:la Oscilación del Atlántico Norte y el Patrón del Atlántico Este ".

El estudio agrega comprensión

A pesar de un creciente cuerpo de investigación, El diseño y los proyectos de ingeniería hidráulica todavía se basan en el supuesto estacionario tradicional, ya que no hay consenso sobre los métodos para analizar la frecuencia de las inundaciones bajo un supuesto no estacionario.

Chen, que tiene su sede en el Departamento de Ingeniería Civil de XJTLU, dice que su estudio contribuye a la comprensión de los comportamientos de las inundaciones en estos entornos no estacionarios cada vez más comunes.

"El modelo actual no estacionario para inundaciones aún se encuentra en una etapa inicial, " ella dice.

"Aunque están surgiendo muchos conceptos y técnicas nuevos para el análisis de frecuencia de crecidas no estacionarias, la mayoría de los estudios existentes se limitan a la detección y diagnóstico de tendencias aparentes sin investigar los factores causales subyacentes debido a la alta complejidad de los mecanismos generadores de inundaciones. Nuestro estudio proporciona nuevos conocimientos sobre estos mecanismos de generación de inundaciones, lo cual es importante para el riesgo de inundaciones y la gestión de los recursos hídricos. Necesitamos adaptar nuestro enfoque a la ingeniería para mitigar el impacto de inundaciones extremas y cada vez más impredecibles ".

El artículo de investigación "Una investigación sobre la no estacionariedad de la frecuencia de las inundaciones en el Reino Unido" se publica en el Revista de hidrología .