Inundación

Flotando en una calle en Morpeth, Inglaterra. La inundación está aumentando con fenómenos meteorológicos extremos causados por el cambio climático están creando eventos de precipitaciones con mucha más lluvia que en el pasado. Las ciudades construidas sobre los cuerpos de agua o con infraestructura diseñada alrededor de los patrones históricos de precipitación son cada vez más susceptibles a las inundaciones urbanas.

Una inundación es un desbordamiento de agua (o rara vez de otros fluidos) que sumerge la tierra que suele estar seca. En el sentido de "agua que fluye", la palabra también puede aplicarse a la entrada de la marea. Las inundaciones son un área de estudio de la disciplina hidrología y son motivo de gran preocupación en la agricultura, la ingeniería civil y la salud pública. Los cambios humanos en el medio ambiente a menudo aumentan la intensidad y la frecuencia de las inundaciones, por ejemplo, cambios en el uso de la tierra, como la deforestación y la eliminación de humedales, cambios en el curso de las vías fluviales o controles de inundaciones, como diques, y problemas ambientales más grandes, como el cambio climático y el nivel del mar. subir. En particular, el aumento de las precipitaciones y los fenómenos meteorológicos extremos provocados por el cambio climático aumentan la gravedad de otras causas de inundaciones, lo que da como resultado inundaciones más intensas y un mayor riesgo de inundaciones.

Las inundaciones pueden ocurrir como un desbordamiento de agua de los cuerpos de agua, como un río, un lago o un océano, en los que el agua se desborda o rompe los diques, lo que hace que parte de esa agua escape de sus límites habituales, o puede ocurrir debido a a una acumulación de agua de lluvia en suelo saturado en una inundación superficial. Si bien el tamaño de un lago u otra masa de agua variará con los cambios estacionales en las precipitaciones y el derretimiento de la nieve, es poco probable que estos cambios en el tamaño se consideren significativos a menos que inunden propiedades o ahoguen animales domésticos.

Las inundaciones también pueden ocurrir en los ríos cuando el caudal excede la capacidad del canal del río, particularmente en las curvas o meandros de la vía fluvial. Las inundaciones a menudo causan daños a viviendas y negocios si se encuentran en las llanuras aluviales naturales de los ríos. Si bien los daños por inundaciones fluviales pueden eliminarse alejándose de los ríos y otras masas de agua, la gente tradicionalmente ha vivido y trabajado junto a los ríos porque la tierra suele ser plana y fértil y porque los ríos facilitan el viaje y el acceso al comercio y la industria. Las inundaciones pueden tener consecuencias secundarias además del daño a la propiedad, como el desplazamiento a largo plazo de los residentes y la creación de una mayor propagación de enfermedades transmitidas por el agua y enfermedades transmitidas por vectores transmitidas por mosquitos.

Tipos

Imagen contemporánea de la inundación que golpeó la costa del Mar del Norte de Alemania y Dinamarca en octubre de 1634.

Personas que buscan refugio de inundación en Java, ca. 1865-1876.

Vista de Nueva Orleans inundada después del huracán Katrina. Nueva Orleans ha sido históricamente vulnerable a las inundaciones porque está en un delta del río y experimenta huracanes. La precipitación extrema de Katrina y el mal mantenimiento de la infraestructura llevaron a una brecha de leves que inundó grandes porciones de la ciudad.

"Regular" inundación en Venecia, Italia.

Inundación de un arroyo debido a la fuerte lluvia monzónal y la marea alta en Darwin, Territorio del Norte, Australia.

Flood in Jeddah, covering the King Abdullah Street in Saudi Arabia.

Área

En primavera, las inundaciones son bastante típicas en Ostrobothnia, una zona de lija plana en Finlandia. Una casa rodeada de inundaciones en Ilmajoki, Ostrobothnia del Sur.

Las inundaciones pueden ocurrir en áreas planas o bajas cuando el agua proviene de la lluvia o del deshielo más rápido de lo que puede infiltrarse o escurrirse. El exceso se acumula en el lugar, a veces a profundidades peligrosas. El suelo de la superficie puede saturarse, lo que detiene efectivamente la infiltración, donde el nivel freático es poco profundo, como una llanura aluvial, o debido a la lluvia intensa de una o una serie de tormentas. La infiltración también es lenta a insignificante a través de suelo congelado, roca, concreto, pavimento o techos. Las inundaciones de área comienzan en áreas planas como llanuras aluviales y en depresiones locales que no están conectadas a un canal de corriente, porque la velocidad del flujo terrestre depende de la pendiente de la superficie. Las cuencas endorreicas pueden experimentar inundaciones superficiales durante los períodos en que la precipitación excede la evaporación.

Riverine (Canal)

Las inundaciones ocurren en todo tipo de cauces de ríos y arroyos, desde los cauces efímeros más pequeños en zonas húmedas hasta los cauces normalmente secos en climas áridos y los ríos más grandes del mundo. Cuando el flujo superficial ocurre en campos labrados, puede resultar en una inundación fangosa donde los sedimentos son recogidos por la escorrentía y transportados como materia suspendida o carga de fondo. Las inundaciones localizadas pueden ser causadas o exacerbadas por obstrucciones de drenaje como deslizamientos de tierra, hielo, escombros o diques de castor.

Las inundaciones de crecimiento lento ocurren con mayor frecuencia en ríos grandes con grandes áreas de captación. El aumento en el flujo puede ser el resultado de lluvias sostenidas, deshielo rápido, monzones o ciclones tropicales. Sin embargo, los ríos grandes pueden tener inundaciones rápidas en áreas con clima seco, ya que pueden tener cuencas grandes pero cauces de ríos pequeños y las lluvias pueden ser muy intensas en áreas más pequeñas de esas cuencas.

Los eventos de inundación rápida, incluidas las inundaciones repentinas, ocurren con mayor frecuencia en ríos más pequeños, ríos con valles empinados, ríos que fluyen en gran parte de su recorrido sobre terreno impermeable o canales normalmente secos. La causa puede ser una precipitación convectiva localizada (tormentas eléctricas intensas) o una liberación repentina de un embalse aguas arriba creado detrás de una presa, deslizamiento de tierra o glaciar. En un caso, una inundación repentina mató a ocho personas que disfrutaban del agua un domingo por la tarde en una cascada popular en un cañón angosto. Sin precipitaciones observadas, el caudal aumentó de aproximadamente 50 a 1500 pies cúbicos por segundo (1,4 a 42 m³/s) en solo un minuto. Dos inundaciones más grandes ocurrieron en el mismo sitio dentro de una semana, pero nadie estaba en la cascada en esos días. La inundación mortal fue el resultado de una tormenta eléctrica sobre parte de la cuenca de drenaje, donde son comunes las pendientes empinadas de roca desnuda y el suelo delgado ya estaba saturado.

Las inundaciones repentinas son el tipo de inundación más común en canales normalmente secos en zonas áridas, conocidos como arroyos en el suroeste de los Estados Unidos y muchos otros nombres en otros lugares. En ese entorno, el agua de la primera inundación que llega se agota a medida que moja el lecho arenoso del arroyo. El borde de ataque de la inundación avanza más lentamente que los flujos posteriores y más altos. Como resultado, la rama ascendente del hidrograma se vuelve cada vez más rápida a medida que la inundación se mueve río abajo, hasta que el caudal es tan grande que el agotamiento por humedecimiento del suelo se vuelve insignificante.

Estuario y costero

Las inundaciones en los estuarios generalmente son causadas por una combinación de marejadas ciclónicas causadas por vientos y baja presión barométrica y grandes olas que se encuentran con altos caudales río arriba.

Las áreas costeras pueden verse inundadas por marejadas ciclónicas combinadas con mareas altas y grandes eventos de olas en el mar, lo que resulta en olas que superan las defensas contra inundaciones o, en casos severos, por tsunamis o ciclones tropicales. Una marejada ciclónica, ya sea de un ciclón tropical o de un ciclón extratropical, cae dentro de esta categoría. La investigación del NHC (Centro Nacional de Huracanes) explica: "La marejada ciclónica es un aumento adicional de agua generado por una tormenta, por encima de las mareas astronómicas pronosticadas. La marejada ciclónica no debe confundirse con la marea ciclónica, que se define como el aumento del nivel del agua debido a la combinación de la marejada ciclónica y la marea astronómica. Este aumento en el nivel del agua puede causar inundaciones extremas en las áreas costeras, particularmente cuando la marejada ciclónica coincide con la marea viva, lo que resulta en mareas tormentosas que alcanzan hasta 20 pies o más en algunos casos."

Inundaciones urbanas

Flooding en Water Street en Toledo, Ohio, 1881

Catastrófica

Las inundaciones fluviales catastróficas generalmente se asocian con fallas importantes en la infraestructura, como el colapso de una represa, pero también pueden ser causadas por la modificación del canal de drenaje por un deslizamiento de tierra, un terremoto o una erupción volcánica. Los ejemplos incluyen inundaciones repentinas y lahares. Los tsunamis pueden causar inundaciones costeras catastróficas, más comúnmente como resultado de terremotos submarinos.

Causas

Flood due to Cyclone Hudhud in Visakhapatnam

Factores de pendiente ascendente

La cantidad, la ubicación y el momento en que el agua llega a un canal de drenaje a partir de la precipitación natural y las descargas controladas o no controladas del embalse determinan el flujo en las ubicaciones río abajo. Parte de la precipitación se evapora, parte se filtra lentamente a través del suelo, parte puede quedar temporalmente secuestrada como nieve o hielo, y parte puede producir una rápida escorrentía de las superficies, incluidas las rocas, el pavimento, los techos y el suelo saturado o congelado. La fracción de precipitación incidente que llega rápidamente a un canal de drenaje se ha observado desde cero para lluvia ligera sobre terreno seco y nivelado hasta un 170 por ciento para lluvia cálida sobre nieve acumulada.

La mayoría de los registros de precipitación se basan en una profundidad medida del agua recibida dentro de un intervalo de tiempo fijo. La frecuencia de un umbral de precipitación de interés puede determinarse a partir del número de mediciones que excedan ese valor de umbral dentro del período de tiempo total para el cual las observaciones están disponibles. Los puntos de datos individuales se convierten a intensidad dividiendo cada profundidad medida por el período de tiempo entre las observaciones. Esta intensidad será menor que la intensidad máxima real si la duración del evento de lluvia fue menor que el intervalo de tiempo fijo para el cual se informan las mediciones. Los eventos de precipitación convectiva (tormentas eléctricas) tienden a producir eventos de tormenta de menor duración que la precipitación orográfica. La duración, intensidad y frecuencia de los eventos de lluvia son importantes para la predicción de inundaciones. La precipitación de corta duración es más importante para las inundaciones dentro de pequeñas cuencas de drenaje.

El factor de pendiente ascendente más importante para determinar la magnitud de la inundación es el área terrestre de la cuenca aguas arriba del área de interés. La intensidad de las lluvias es el segundo factor más importante para las cuencas hidrográficas de menos de aproximadamente 30 millas cuadradas u 80 kilómetros cuadrados. La pendiente del canal principal es el segundo factor más importante para las cuencas hidrográficas más grandes. La pendiente del canal y la intensidad de la lluvia se convierten en los terceros factores más importantes para cuencas pequeñas y grandes, respectivamente.

Tiempo de concentración es el tiempo que requiere la escorrentía desde el punto más distante del área de drenaje aguas arriba para llegar al punto del canal de drenaje que controla la inundación del área de interés. El tiempo de concentración define la duración crítica del pico de lluvia para el área de interés. La duración crítica de las lluvias intensas podría ser de solo unos minutos para las estructuras de drenaje de techos y estacionamientos, mientras que las lluvias acumuladas durante varios días serían críticas para las cuencas fluviales.

Factores de pendiente descendente

El agua que fluye cuesta abajo finalmente encuentra condiciones aguas abajo que ralentizan el movimiento. La limitación final en las tierras costeras inundables es a menudo el océano o algunas barras costeras inundables que forman lagos naturales. En las tierras bajas inundadas, los cambios de elevación, como las fluctuaciones de las mareas, son determinantes significativos de las inundaciones costeras y estuarinas. Eventos menos predecibles como tsunamis y marejadas ciclónicas también pueden causar cambios de elevación en grandes masas de agua. La altura del agua que fluye está controlada por la geometría del canal de flujo y, especialmente, por la profundidad del canal, la velocidad del flujo y la cantidad de sedimentos que contiene. Las restricciones del canal de flujo, como puentes y cañones, tienden a controlar la elevación del agua por encima de la restricción. El punto de control real para cualquier tramo dado del drenaje puede cambiar con el cambio de la elevación del agua, por lo que un punto más cercano puede controlar los niveles de agua más bajos hasta que un punto más distante controla los niveles de agua más altos.

La geometría efectiva del canal de inundación puede cambiar por el crecimiento de la vegetación, la acumulación de hielo o escombros o la construcción de puentes, edificios o diques dentro del canal de inundación.

Coincidencia

Las inundaciones extremas a menudo son el resultado de coincidencias, como lluvias cálidas e inusualmente intensas que derriten una gran capa de nieve, obstruyen los canales debido al hielo flotante y liberan pequeños embalses como presas de castores. Los eventos coincidentes pueden causar que las inundaciones extensas sean más frecuentes de lo anticipado a partir de modelos de predicción estadística simplistas que consideran solo la escorrentía de precipitación que fluye dentro de los canales de drenaje sin obstrucciones. La modificación de la geometría del canal por escombros es común cuando los flujos pesados mueven vegetación leñosa desarraigada y estructuras y vehículos dañados por inundaciones, incluidos barcos y equipos ferroviarios. Las mediciones de campo recientes durante las inundaciones de Queensland de 2010-11 mostraron que cualquier criterio basado únicamente en la velocidad del flujo, la profundidad del agua o el impulso específico no puede tener en cuenta los peligros causados por las fluctuaciones de la velocidad y la profundidad del agua. Estas consideraciones ignoran además los riesgos asociados con los grandes desechos arrastrados por el movimiento del flujo.

Algunos investigadores han mencionado el efecto de almacenamiento en áreas urbanas con corredores de transporte creados por corte y relleno. Los rellenos con alcantarillas pueden convertirse en embalses si las alcantarillas se bloquean con escombros y el flujo puede desviarse a lo largo de las calles. Varios estudios han analizado los patrones de flujo y la redistribución en las calles durante las tormentas y la implicación en el modelado de inundaciones.

Cambio climático

Huertas de nuez inundadas en el condado de Butte después de varios ríos atmosféricos golpearon a California a principios de 2023

Inundaciones intencionales

La inundación intencional de tierras que de otro modo permanecerían secas puede tener lugar con fines militares, agrícolas o de gestión de ríos. Esta es una forma de ingeniería hidráulica.

Pueden ocurrir inundaciones agrícolas al preparar arrozales para el cultivo de arroz semiacuático en muchos países.

Las inundaciones para la gestión de ríos pueden ocurrir en la forma de desviar las aguas de inundación en un río en etapa de inundación aguas arriba de áreas que se consideran más valiosas que las áreas que se sacrifican de esta manera. Esto se puede hacer ad hoc, como en la ruptura intencional de diques por parte del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos en Missouri en 2011, o de forma permanente, como en el llamado overlaten (literalmente "let-overs"), un segmento bajado intencionalmente en los diques ribereños holandeses, como el Beerse Overlaat en el dique izquierdo del Mosa entre los pueblos de Gassel y Linden, al norte Brabante.

La inundación militar crea un obstáculo en el campo que pretende impedir el movimiento del enemigo. Esto puede hacerse tanto con fines ofensivos como defensivos. Además, en la medida en que los métodos utilizados sean una forma de ingeniería hidráulica, puede ser útil diferenciar entre inundaciones controladas (como en la mayoría de las inundaciones históricas en los Países Bajos bajo la República Holandesa y sus estados sucesores en esa área y ejemplificado en las dos Hollandic Water Lines, la Stelling van Amsterdam, la Frisian Water Line, la IJssel Line, la Peel-Raam Line, y la Grebbe line en ese país) y las no controladas (como en el segundo Sitio de Leiden durante la primera parte de la Guerra de los Ochenta Años, y la Inundación de Walcheren, y la Inundación de Wieringermeer durante la Segunda Guerra Mundial). Para contar como controlada, una inundación militar debe tener en cuenta los intereses de la población civil, permitiéndoles una evacuación oportuna, haciendo que la inundación sea reversible y haciendo un intento de minimizar el impacto ecológico adverso de la inundación. Ese impacto también puede ser adverso en un sentido hidrogeológico si la inundación dura mucho tiempo.

Efectos

Las inundaciones también pueden tener un enorme poder destructivo. Cuando el agua corre, tiene la capacidad de derribar todo tipo de edificios y objetos, como puentes, estructuras, casas, árboles, coches... Por ejemplo, en Bangladesh en 2007, una inundación fue responsable de la destrucción de más de un millones de casas. Y cada año en los Estados Unidos, las inundaciones causan más de $7 mil millones en daños.

Efectos primarios

Los efectos principales de las inundaciones incluyen pérdida de vidas y daños a edificios y otras estructuras, incluidos puentes, sistemas de alcantarillado, carreteras y canales.

Un perro sentado encima de 2 pies de barro depositado por inundaciones en las inundaciones de Kerala 2018 en la India. La inundación no sólo crea daño al agua, sino que también puede depositar grandes cantidades de sedimento.

Las inundaciones también dañan con frecuencia la transmisión de energía y, a veces, la generación de energía, lo que luego tiene efectos colaterales causados por la pérdida de energía. Esto incluye la pérdida de tratamiento de agua potable y suministro de agua, lo que puede resultar en pérdida de agua potable o contaminación severa del agua. También puede causar la pérdida de las instalaciones de eliminación de aguas residuales. La falta de agua limpia combinada con las aguas residuales humanas en las aguas de la inundación aumenta el riesgo de enfermedades transmitidas por el agua, que pueden incluir fiebre tifoidea, giardia, cryptosporidium, cólera y muchas otras enfermedades dependiendo de la ubicación de la inundación.

Los daños en las carreteras y la infraestructura de transporte pueden dificultar la movilización de ayuda para los afectados o la prestación de tratamiento sanitario de emergencia.

Las aguas de las inundaciones normalmente inundan las tierras de cultivo, lo que hace que la tierra sea impracticable e impide que se siembren o cosechen los cultivos, lo que puede conducir a la escasez de alimentos tanto para los humanos como para los animales de granja. Las cosechas enteras de un país pueden perderse en circunstancias extremas de inundación. Algunas especies de árboles pueden no sobrevivir a inundaciones prolongadas de sus sistemas de raíces.

Efectos sobre la salud

Las muertes relacionadas directamente con las inundaciones generalmente son causadas por ahogamiento; las aguas en una inundación son muy profundas y tienen fuertes corrientes. Las muertes no ocurren solo por ahogamiento, las muertes están relacionadas con la deshidratación, el golpe de calor, el ataque al corazón y cualquier otra enfermedad que requiera suministros médicos que no se puedan entregar.

Las lesiones pueden provocar una cantidad excesiva de morbilidad cuando ocurre una inundación. Las lesiones no se limitan solo a aquellos que estuvieron directamente en la inundación, los equipos de rescate e incluso las personas que entregan suministros pueden sufrir una lesión. Las lesiones pueden ocurrir en cualquier momento durante el proceso de inundación; antes, durante y después. Durante las inundaciones, los accidentes ocurren con la caída de escombros o cualquiera de los muchos objetos que se mueven rápidamente en el agua. Después de los intentos de rescate de inundaciones es donde pueden ocurrir un gran número de lesiones.

Las enfermedades transmisibles aumentan debido a muchos patógenos y bacterias que transporta el agua. Hay muchas enfermedades transmitidas por el agua, como el cólera, la hepatitis A, la hepatitis E y las enfermedades diarreicas, por mencionar algunas. Las enfermedades gastrointestinales y diarreicas son muy comunes debido a la falta de agua limpia durante una inundación. La mayoría de los suministros de agua limpia se contaminan cuando se producen inundaciones. La hepatitis A y E son comunes debido a la falta de saneamiento en el agua y en las viviendas, dependiendo de dónde ocurra la inundación y qué tan preparada esté la comunidad para una inundación.

Cuando golpean las inundaciones, las personas pierden casi sus cultivos, ganado y reservas de alimentos y se enfrentan al hambre.

Inundación costera en una comunidad de Florida.

Las inundaciones urbanas pueden hacer que las casas se mojen de forma crónica, lo que provoca el crecimiento de moho en el interior y tiene efectos adversos para la salud, en particular síntomas respiratorios. Las enfermedades respiratorias son comunes después de ocurrido el desastre. Esto depende de la cantidad de daño por agua y moho que crece después de un incidente. Las investigaciones sugieren que habrá un aumento del 30-50 % en los resultados adversos para la salud respiratoria causados por la humedad y la exposición al moho para quienes viven en áreas costeras y de humedales. La contaminación fúngica en los hogares se asocia con un aumento de la rinitis alérgica y el asma. Las enfermedades transmitidas por vectores también aumentan debido al aumento de las aguas estancadas después de que se han asentado las inundaciones. Las enfermedades transmitidas por vectores son la malaria, el dengue, el Nilo occidental y la fiebre amarilla. Las inundaciones tienen un gran impacto en las víctimas' integridad psicosocial. Las personas sufren de una amplia variedad de pérdidas y estrés. Una de las enfermedades más tratadas en los problemas de salud a largo plazo son la depresión causada por la inundación y toda la tragedia que fluye con uno.

Pérdida de vidas

A continuación se muestra una lista de las inundaciones más mortíferas en todo el mundo, que muestra eventos con un número de muertos de 100 000 personas o más.

Efectos secundarios y a largo plazo

Flooding after 1991 Bangladesh cyclone, which killed around 140,000 people.

Flooding cerca de Key West, Florida, Estados Unidos de la tormenta del huracán Wilma en octubre de 2005.

Flooding in a street of Natal, Rio Grande do Norte, Brazil in April 2013.

Menor inundaciones en un estacionamiento fuera de la calle Juniper Atlanta en Nochebuena por tormentas causadas por un evento El Nino. El mismo El Nino causó altos registrados para enero en Atlanta

Inundación flash causada por lluvias fuertes cayendo en poco tiempo.

Docenas de aldeas fueron inundadas cuando la lluvia empujó los ríos del noroeste de Bangladesh sobre sus bancos a principios de octubre de 2005. El espectrómetro de imagen moderada (MODIS) en el satélite Terra de la NASA capturó la imagen superior de los ríos Ghaghat inundados y Atrai el 12 de octubre de 2005. El azul profundo de los ríos se extiende por el campo en la imagen del diluvio.

Las dificultades económicas debido a una disminución temporal del turismo, los costos de reconstrucción o la escasez de alimentos que conducen a aumentos de precios son un efecto posterior común de las inundaciones severas. El impacto sobre los afectados puede causar daños psicológicos a los afectados, en particular cuando se produzcan muertes, lesiones graves y pérdidas materiales.

Las inundaciones urbanas también tienen implicaciones económicas significativas para los vecindarios afectados. En los Estados Unidos, los expertos de la industria estiman que los sótanos húmedos pueden reducir el valor de las propiedades entre un 10 y un 25 por ciento y se citan entre las principales razones para no comprar una casa. Según la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA, por sus siglas en inglés) de los EE. UU., casi el 40 por ciento de las pequeñas empresas nunca vuelven a abrir sus puertas después de una inundación. En los Estados Unidos, hay seguro disponible contra daños por inundación tanto para viviendas como para empresas.

Beneficios

Las inundaciones (en particular, las inundaciones más frecuentes o más pequeñas) también pueden traer muchos beneficios, como recargar las aguas subterráneas, hacer que el suelo sea más fértil y aumentar los nutrientes en algunos suelos. Las aguas de inundación proporcionan recursos hídricos muy necesarios en regiones áridas y semiáridas donde la precipitación puede distribuirse de manera muy desigual a lo largo del año y mata las plagas en las tierras de cultivo. Las inundaciones de agua dulce juegan un papel particularmente importante en el mantenimiento de los ecosistemas en los corredores fluviales y son un factor clave en el mantenimiento de la biodiversidad de las llanuras aluviales. Las inundaciones pueden esparcir nutrientes a los lagos y ríos, lo que puede conducir a una mayor biomasa y mejores pesquerías durante algunos años.

Para algunas especies de peces, una llanura aluvial inundada puede constituir un lugar muy adecuado para el desove con pocos depredadores y mayores niveles de nutrientes o alimentos. Los peces, como el pez clima, aprovechan las inundaciones para llegar a nuevos hábitats. Las poblaciones de aves también pueden beneficiarse del aumento de la producción de alimentos provocado por las inundaciones.

Las inundaciones periódicas eran esenciales para el bienestar de las antiguas comunidades a lo largo de los ríos Tigris-Éufrates, el río Nilo, el río Indo, el Ganges y el río Amarillo, entre otros. La viabilidad de la energía hidroeléctrica, una fuente de energía renovable, también es mayor en las regiones propensas a inundaciones.

Planificación de seguridad contra inundaciones

Aftermath of flooding in Colorado, 2013

Flood rescue in Nangarhar, Afghanistan in 2010, accompanied by the Afghan Air Force and USAF air advisors

En los Estados Unidos, el Servicio Meteorológico Nacional da el consejo "Date la vuelta, no te ahogues" para inundaciones; es decir, recomienda que las personas salgan del área de una inundación, en lugar de tratar de cruzarla. En el nivel más básico, la mejor defensa contra las inundaciones es buscar terrenos más altos para usos de alto valor mientras se equilibran los riesgos previsibles con los beneficios de ocupar zonas de riesgo de inundaciones. Las instalaciones críticas para la seguridad de la comunidad, como hospitales, centros de operaciones de emergencia y servicios de policía, bomberos y rescate, deben construirse en áreas con menor riesgo de inundación. Las estructuras, como los puentes, que inevitablemente deben estar en áreas de riesgo de inundación deben diseñarse para resistir inundaciones. Las áreas con mayor riesgo de inundación podrían destinarse a usos valiosos que podrían abandonarse temporalmente a medida que las personas se retiran a áreas más seguras cuando una inundación es inminente.

La planificación de la seguridad contra inundaciones involucra muchos aspectos de análisis e ingeniería, que incluyen:

• observación de las alturas de las inundaciones anteriores y presentes y de las zonas inundadas,
• análisis de modelos estadísticos, hidrológicos e hidráulicos,
• mapeo de zonas inundadas y alturas de inundaciones para futuros escenarios de inundaciones,
• planificación y regulación del uso de la tierra a largo plazo,
• diseño de ingeniería y construcción de estructuras para controlar o soportar inundaciones,
• vigilancia, pronóstico y planificación de la respuesta de emergencia a mediano plazo, y
• operaciones de vigilancia, alerta y respuesta a corto plazo.

Cada tema presenta preguntas distintas pero relacionadas con alcances y escalas variables en el tiempo, el espacio y las personas involucradas. Durante al menos seis milenios se han realizado intentos por comprender y gestionar los mecanismos que actúan en las llanuras aluviales.

En los Estados Unidos, la Asociación de administradores estatales de llanuras aluviales trabaja para promover la educación, las políticas y las actividades que mitigan las pérdidas, los costos y el sufrimiento humano actuales y futuros causados por las inundaciones y para proteger las funciones naturales y beneficiosas de las llanuras aluviales, todo sin causar impactos adversos. Una cartera de ejemplos de mejores prácticas para la mitigación de desastres en los Estados Unidos está disponible en la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias.

Control

En muchos países del mundo, las vías fluviales propensas a inundaciones a menudo se gestionan con cuidado. Las defensas tales como cuencas de detención, diques, terraplenes, embalses y presas se utilizan para evitar que las vías fluviales se desborden. Cuando estas defensas fallan, a menudo se utilizan medidas de emergencia como sacos de arena o tubos inflables portátiles para tratar de detener las inundaciones. Las inundaciones costeras se han abordado en partes de Europa y las Américas con defensas costeras, como diques, alimentación de playas e islas de barrera.

En la zona ribereña cerca de ríos y arroyos, se pueden tomar medidas de control de la erosión para tratar de reducir la velocidad o revertir las fuerzas naturales que hacen que muchas vías fluviales serpenteen durante largos períodos de tiempo. Los controles de inundaciones, como las represas, se pueden construir y mantener a lo largo del tiempo para tratar de reducir también la ocurrencia y la gravedad de las inundaciones. En los Estados Unidos, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. mantiene una red de represas de control de inundaciones.

En áreas propensas a inundaciones urbanas, una solución es la reparación y expansión de los sistemas de alcantarillado hechos por el hombre y la infraestructura de aguas pluviales. Otra estrategia es reducir las superficies impermeables en calles, estacionamientos y edificios a través de canales de drenaje natural, pavimento poroso y humedales (conocidos colectivamente como infraestructura verde o sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS)). Las áreas identificadas como propensas a inundaciones se pueden convertir en parques y áreas de juego que pueden tolerar inundaciones ocasionales. Se pueden adoptar ordenanzas para exigir a los desarrolladores que retengan las aguas pluviales en el lugar y exigir que los edificios estén elevados, protegidos por muros contra inundaciones y diques, o diseñados para resistir inundaciones temporales. Los dueños de propiedades también pueden invertir en soluciones ellos mismos, como remodelar su propiedad para quitar el flujo de agua de su edificio e instalar barriles de lluvia, bombas de sumidero y válvulas de retención.

En algunas áreas, la presencia de ciertas especies (como los castores) puede ser beneficiosa por motivos de control de inundaciones. Los castores construyen y mantienen represas de castores que reducirán la altura de las olas de inundación que se desplazan río abajo (durante períodos de fuertes lluvias) y reducirán o eliminarán el daño a las estructuras humanas, a costa de inundaciones menores cerca de las represas (a menudo en tierras de cultivo). Además, también potencian las poblaciones de fauna y filtran contaminantes (estiércol, fertilizantes, purines). La ministra de Medio Ambiente del Reino Unido, Rebecca Pow, afirmó que en el futuro los castores podrían considerarse un 'bien público'. y se pagaría a los terratenientes para tenerlos en sus tierras.

Gestión del riesgo de inundaciones

"Regular" inundación en Venecia, Italia.

La gestión del riesgo de inundaciones tiene por objeto reducir las pérdidas humanas y socioeconómicas causadas por las inundaciones y forma parte del ámbito más amplio de la gestión del riesgo. La gestión del riesgo de inundaciones analiza las relaciones entre los sistemas físicos y los entornos socioeconómicos mediante la evaluación del riesgo de inundaciones y trata de crear comprensión y acción sobre los riesgos planteados por las inundaciones. Las relaciones abarcan una amplia gama de temas, desde conductores y procesos naturales, hasta modelos y consecuencias socioeconómicas.

Esta relación examina los métodos de gestión que incluyen una amplia gama de métodos de gestión de inundaciones, incluyendo pero no se limitan a las medidas de mapeo de inundaciones y de implicación física. FRM examina cómo reducir el riesgo de inundaciones y cómo gestionar adecuadamente los riesgos asociados a las inundaciones. La gestión del riesgo de inundaciones incluye la mitigación y preparación para desastres inundados, el análisis del riesgo y el establecimiento de un sistema de análisis de riesgos para mitigar los efectos negativos causados por las inundaciones.

El riesgo de inundaciones y inundaciones son especialmente importantes con un aumento más extremo del tiempo y del nivel del mar causado por el cambio climático, ya que más zonas se verán afectadas por el riesgo de inundaciones.

Análisis de información de inundaciones

Se puede analizar estadísticamente una serie de caudales máximos anuales en un tramo de corriente para estimar la inundación de 100 años y las inundaciones de otros intervalos de recurrencia allí. Estimaciones similares de muchos sitios en una región hidrológicamente similar se pueden relacionar con características medibles de cada cuenca de drenaje para permitir la estimación indirecta de intervalos de recurrencia de inundaciones para tramos de corrientes sin datos suficientes para un análisis directo.

Los modelos de procesos físicos de tramos de canales generalmente se entienden bien y calcularán la profundidad y el área de inundación para condiciones de canal dadas y una tasa de flujo específica, como para uso en mapas de llanuras aluviales y seguros contra inundaciones. Por el contrario, dada el área de inundación observada de una inundación reciente y las condiciones del canal, un modelo puede calcular la tasa de flujo. Aplicado a varias configuraciones de canales y tasas de flujo potenciales, un modelo de alcance puede contribuir a seleccionar un diseño óptimo para un canal modificado. Varios modelos de alcance están disponibles a partir de 2015, ya sea modelos 1D (niveles de inundación medidos en el canal) o modelos 2D (profundidades de inundación variables medidas a lo largo de la extensión de una llanura aluvial). HEC-RAS, el modelo del Centro de Ingeniería Hidráulica, se encuentra entre los software más populares, aunque solo sea porque está disponible de forma gratuita. Otros modelos, como TUFLOW, combinan componentes 1D y 2D para obtener profundidades de inundación en los canales de los ríos y en toda la llanura aluvial.

Los modelos de procesos físicos de cuencas de drenaje completas son aún más complejos. Aunque muchos procesos se entienden bien en un punto o para un área pequeña, otros se entienden mal en todas las escalas, y las interacciones del proceso en condiciones climáticas normales o extremas pueden ser desconocidas. Los modelos de cuenca suelen combinar componentes de procesos de superficie terrestre (para estimar cuánta lluvia o nieve derretida llega a un canal) con una serie de modelos de alcance. Por ejemplo, un modelo de cuenca puede calcular el hidrograma de escorrentía que podría resultar de una tormenta de 100 años, aunque el intervalo de recurrencia de una tormenta rara vez es igual al de la inundación asociada. Los modelos de cuenca se utilizan comúnmente en la predicción y alerta de inundaciones, así como en el análisis de los efectos del cambio de uso del suelo y el cambio climático.

Previsión de inundaciones

Anticiparse a las inundaciones antes de que ocurran permite tomar precauciones y advertir a las personas para que puedan estar preparadas con anticipación para las condiciones de inundación. Por ejemplo, los granjeros pueden sacar a los animales de las áreas bajas y los servicios públicos pueden establecer disposiciones de emergencia para desviar los servicios si es necesario. Los servicios de emergencia también pueden hacer provisiones para tener suficientes recursos disponibles con anticipación para responder a las emergencias a medida que ocurren. Las personas pueden evacuar las áreas que se inundarán.

Para hacer los pronósticos de inundación más precisos para las vías fluviales, es mejor tener una serie temporal larga de datos históricos que relacionen los flujos de los arroyos con eventos de lluvia medidos en el pasado. También es necesario combinar esta información histórica con el conocimiento en tiempo real sobre la capacidad volumétrica en las áreas de captación, como la capacidad sobrante en los embalses, los niveles de agua subterránea y el grado de saturación de los acuíferos del área para hacer los pronósticos de inundaciones más precisos.

Las estimaciones de precipitación por radar y las técnicas generales de pronóstico del tiempo también son componentes importantes de un buen pronóstico de inundaciones. En áreas donde se dispone de datos de buena calidad, la intensidad y la altura de una inundación se pueden predecir con bastante precisión y mucho tiempo de antelación. El resultado de un pronóstico de inundación suele ser un nivel de agua máximo esperado y el tiempo probable de su llegada a lugares clave a lo largo de una vía fluvial, y también puede permitir el cálculo del período de retorno estadístico probable de una inundación. En muchos países desarrollados, las áreas urbanas en riesgo de inundación están protegidas contra una inundación de 100 años, es decir, una inundación que tiene una probabilidad de alrededor del 63 % de ocurrir en cualquier período de 100 años.

Según el Centro de Pronóstico del Río Noreste (RFC) del Servicio Meteorológico Nacional (NWS) de EE. UU. en Taunton, Massachusetts, una regla general para el pronóstico de inundaciones en áreas urbanas es que se necesita al menos 1 pulgada (25 mm) de lluvia en alrededor de una hora para iniciar un encharcamiento significativo de agua en superficies impermeables. Muchos RFC del NWS emiten de forma rutinaria Guía de inundaciones repentinas y Guía de cabeceras, que indican la cantidad general de lluvia que tendría que caer en un período corto de tiempo para causar inundaciones repentinas o inundaciones en cuencas de agua más grandes.

En los Estados Unidos, un enfoque integrado para el modelado informático hidrológico en tiempo real utiliza datos observados del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), varias redes cooperativas de observación, varios sensores meteorológicos automatizados, el Centro Nacional Operativo de Teledetección Hidrológica de la NOAA (NOHRSC), varias compañías hidroeléctricas, etc. combinados con pronósticos cuantitativos de precipitación (QPF) de lluvia esperada y/o derretimiento de nieve para generar pronósticos hidrológicos diarios o según sea necesario. El NWS también coopera con Environment Canada en los pronósticos hidrológicos que afectan tanto a los EE. UU. como a Canadá, como en el área de la vía marítima de San Lorenzo.

El Sistema Global de Monitoreo de Inundaciones, "GFMS", una herramienta informática que mapea las condiciones de inundación en todo el mundo, está disponible en línea. Los usuarios de cualquier parte del mundo pueden usar GFMS para determinar cuándo pueden ocurrir inundaciones en su área. GFMS utiliza datos de precipitación de los satélites de observación de la Tierra de la NASA y el satélite de medición de precipitación global, "GPM". Los datos de precipitación de GPM se combinan con un modelo de superficie terrestre que incorpora la cubierta vegetal, el tipo de suelo y el terreno para determinar cuánta agua se empapa en el suelo y cuánta agua fluye hacia el flujo de la corriente.

Los usuarios pueden ver estadísticas de lluvia, caudal, profundidad del agua e inundaciones cada 3 horas, en cada punto de cuadrícula de 12 kilómetros en un mapa global. Las previsiones para estos parámetros son de 5 días en el futuro. Los usuarios pueden hacer zoom para ver mapas de inundación (áreas que se estima que están cubiertas de agua) con una resolución de 1 kilómetro.

Sociedad y cultura

Mitos y religión

Las leyendas de grandes inundaciones que destruyeron civilizaciones están muy extendidas en muchas culturas. Los eventos de inundación en forma de retribución divina también se han descrito en textos religiosos. La narrativa del diluvio de Génesis juega un papel destacado en el judaísmo, el cristianismo y el Islam.

Etimología

La palabra "inundación" proviene del inglés antiguo flōd, una palabra común a las lenguas germánicas (compárese con el alemán Flut y el holandés vloed de la misma raíz que se ve en fluir, flotar; también comparar con el latín fluctus, flumen), que significa "fluir de agua, marea, un desbordamiento de tierra por agua, diluvio, Diluvio de Noé; masa de agua, río, mar, ola,". La palabra en inglés antiguo flōd proviene del protogermánico floduz (frisón antiguo flod, nórdico antiguo floð, medio El holandés vloet, el holandés vloed, el alemán Flut y el gótico flodus derivan de floduz).