El horizonte de una ciudad (las formas y disposiciones distintivas de sus edificios) impacta la seguridad de su población durante las inundaciones. Cuando las calles se inundan, los peatones pueden ser arrastrados por la corriente y lesionados o muertos. Con el cambio climático y la creciente urbanización, la probabilidad y la gravedad de las inundaciones urbanas están aumentando.

No todas las manzanas de la ciudad son iguales. En Física de los Fluidos , investigadores de la Universidad Normal de Beijing, el Centro Hidrológico de Beijing y el Instituto Chino de Investigación de Recursos Hídricos e Hidroelectricidad investigaron cómo el diseño de la ciudad contribuye a la seguridad de los peatones durante las inundaciones.

"El cambio climático conduce a una tendencia creciente de precipitaciones extremas en términos de frecuencia e intensidad", dijo el autor Zhong-Fan Zhu. "La rápida urbanización altera las propiedades hidrológicas de la superficie subyacente en las áreas urbanas. Por ejemplo, anteriormente se han pavimentado bosques, humedales y tierras agrícolas para construir terrenos urbanos impermeables. Estos factores contribuyen a la frecuencia de las inundaciones urbanas". P>

Los investigadores identificaron experimentalmente las condiciones de inundación que hacen que los peatones sean vulnerables y utilizaron simulaciones por computadora de diferentes patrones de cuadras de la ciudad, alturas de edificios y anchos de calles para evaluar las configuraciones que mejor protegen a las personas.

Cada ciudad tiene edificios y configuraciones de edificios únicos. El equipo simuló tres diseños de bloques urbanos diferentes:edificios cuidadosamente dispuestos y espaciados igualmente en columnas y filas, edificios desplazados y escalonados, y un cuadrado estrechamente delimitado por edificios con solo cuatro edificios encerrados en su interior.

Cuando los edificios están dispuestos en línea, como en el diseño de cuadrícula y cerrado, proporcionan una zona de seguridad al bloquear parte del agua y el viento. El acceso escalonado no tiene nada de esta protección y tiene más zonas de peligro debido al aumento de la circulación del agua y el viento.

Modificar la forma del edificio también puede proteger a los peatones. Redondear o agregar huecos en las esquinas de los edificios redujo significativamente las áreas de inundaciones y velocidades del viento peligrosamente altas. Sin embargo, esta intervención también redujo un poco la zona de seguridad.

El viento era un factor crítico, aunque complejo, a la hora de determinar la seguridad.

"En algunos casos, el agua de la inundación no causa inestabilidad a los peatones, pero si se suma la fuerza del viento se producirá una situación peligrosa", dijo Zhu. "Sin embargo, en otros casos, el viento ayudará a mantener la estabilidad de los peatones y protegerá contra las inundaciones. Parece que el viento es como un 'arma de doble filo'".

Diferentes disposiciones de altura de los edificios pueden ayudar a mitigar los impactos negativos del viento.

Las ciudades que buscan expandirse deberían considerar disposiciones de bloques cerrados, edificios con huellas redondeadas o incluso circulares y, potencialmente, consultar con un físico.

Más información: Vulnerabilidad física de los peatones bajo el efecto conjunto del viento y el agua de las inundaciones y su aplicación en la inundación de manzanas urbanas:efectos de la distribución de las manzanas, la forma del edificio y el horizonte del conjunto de edificios, Física de los fluidos (2024). DOI:10.1063/5.0191951

Información de la revista: Física de los fluidos

Proporcionado por el Instituto Americano de Física