Hidrología de Inundaciones
La hidrología de inundaciones es el estudio y la estimación de los caudales de inundación, incluyendo su generación física y el análisis estadístico de su magnitud y probabilidad para el diseño y la evaluación de riesgos.
Definition
La hidrología de inundaciones es la rama de la hidrología de aguas superficiales que se ocupa de la ocurrencia, magnitud, frecuencia y estimación de las inundaciones, los caudales altos que desbordan la capacidad normal del cauce, incluyendo la caracterización estadística utilizada en el diseño y la gestión de riesgos.
Scope
Este tema abarca la generación de inundaciones, la estimación estadística de las magnitudes de las inundaciones y los períodos de retorno (análisis de frecuencia de inundaciones), y el concepto de la inundación de diseño utilizada en ingeniería. Se basa en los procesos de hidrograma y precipitación-escorrentía cubiertos en otros lugares y se centra en el extremo de caudal alto del régimen.
Core questions
- ¿Cómo se estiman las magnitudes de las inundaciones y sus probabilidades a partir de los registros?
- ¿Qué es un período de retorno y cómo debe interpretarse?
- ¿Cómo se eligen las inundaciones de diseño para la infraestructura?
- ¿Cómo se pueden realizar estimaciones de inundaciones en sitios no aforados?
Key concepts
- Series de máximos anuales
- Distribuciones de frecuencia de inundaciones
- Período de retorno y probabilidad de excedencia
- Inundación de diseño
- Frecuencia regional de inundaciones
- Cuantiles de inundación
Key theories
- Análisis de frecuencia de inundaciones
- Los caudales máximos anuales se tratan como variables aleatorias y se ajustan con distribuciones de probabilidad para estimar los cuantiles de inundación y los períodos de retorno, proporcionando la base estadística para el diseño y la cartografía de llanuras aluviales.
- Guía estandarizada de frecuencia de inundaciones
- Las guías oficiales, como el Boletín 17C de los Estados Unidos, prescriben métodos consistentes (elección de la distribución, estimación de parámetros, tratamiento de valores atípicos bajos e inundaciones históricas) para calcular las frecuencias de inundaciones en la práctica regulatoria.
Clinical relevance
La hidrología de inundaciones proporciona los caudales de diseño para presas, puentes, diques y drenajes, los mapas de inundaciones utilizados en la planificación del uso del suelo y los seguros, y las estimaciones que sustentan la alerta de inundaciones y la reducción de riesgos; una estimación errónea de la frecuencia de las inundaciones puede llevar a infraestructuras subdimensionadas o sobredimensionadas e inseguras.
Evidence & guidelines
La estimación regulatoria de inundaciones a menudo sigue la guía nacional, como el Boletín 17C en los Estados Unidos, que estandariza la distribución, la estimación de parámetros y el tratamiento de datos utilizados para que las estimaciones de frecuencia de inundaciones sean consistentes y defendibles.
History
El análisis estadístico de la frecuencia de inundaciones se desarrolló a lo largo del siglo XX a medida que se alargaron los registros de caudal, basándose en la teoría de valores extremos; las guías nacionales (por ejemplo, la serie Boletín 17 de los Estados Unidos, actualizada a 17C en 2019) estandarizaron los métodos, mientras que la regionalización extendió las estimaciones a cuencas no aforadas.
Debates
- Estacionariedad en la frecuencia de inundaciones
- El análisis convencional de la frecuencia de inundaciones asume un clima estacionario, pero el uso del suelo y el cambio climático pueden hacer que las estadísticas de inundaciones no sean estacionarias, lo que provoca un debate sobre si y cómo incorporar tendencias y métodos no estacionarios en las estimaciones de diseño.
Key figures
- Jery R. Stedinger
- Ven Te Chow
Related topics
Seminal works
- chow1988
- stedinger1993
- england2019
Frequently asked questions
- ¿Pueden ocurrir dos inundaciones de 100 años en años consecutivos?
- Sí. Una inundación de 100 años tiene aproximadamente una probabilidad del uno por ciento en cualquier año, independientemente de los años anteriores, por lo que son posibles grandes inundaciones consecutivas; el período de retorno describe la frecuencia promedio a largo plazo, no un calendario fijo.
- ¿Por qué el análisis de frecuencia de inundaciones es incierto?
- Los registros suelen ser cortos en relación con los eventos raros que se estiman, la elección de la distribución de probabilidad afecta los resultados y las suposiciones de estacionariedad pueden no cumplirse bajo el cambio climático y el uso del suelo, por lo que las estimaciones de inundaciones conllevan una incertidumbre sustancial.