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Sistemas de alerta temprana de inundación: Sensores de nivel de agua

Publicado en 4 julio, 2019

Entornos inteligentes,

Las inundaciones son uno de los riesgos naturales más graves, tanto por la cantidad de víctimas que pueden ocasionar como por las pérdidas económicas que generan. Así y solo en 2018, fueron responsables de la muerte de más de 2800 personas en todo el mundo, ocasionando daños económicos por valor de 19 700 millones de dólares (UCLouvain, CRED & USAID, 2019).

Estas cifras, sin embargo, podrían verse aliviadas gracias a los avances tecnológicos y la implementación de sistemas de alerta temprana de inundación, una herramienta en la que los sensores de monitorización del nivel de agua y otros dispositivos sensóricos son claves.

¿Qué es una inundación y por qué se produce?

Una inundación se produce cuando el agua de un río, arroyo o sistema de recogida de pluviales excede la capacidad del cauce por el que discurre y se desborda, ocupando las zonas aledañas conforme la topografía del terreno (Tucci, 2007). El problema estriba en que muchas de estas zonas inundables están pobladas y soportan múltiples infraestructuras de transporte, abastecimiento o comunicación, circunstancia que puede ocasionar elevadas pérdidas.

La posibilidad de que ocurra una inundación e incluso su gravedad depende de múltiples factores a tener en cuenta, tal y como señala Tucci (2007). En el siguiente listado se recogen algunos de los más relevantes:

  • Lluvias intensas, que es uno de los principales factores desencadenantes de un suceso de estas características.
  • Incrementos de temperatura que pueden acelerar el deshielo.
    Relieve, que varía a lo largo del curso del río o arroyo, siendo más accidentado en las zonas de cabecera y más llano en las zonas intermedias y la desembocadura.
  • Vegetación, que intercepta parte de la precipitación, ayuda a que el agua se infiltre en el terreno y disminuye la escorrentía o agua que discurre libre por una superficie.
  • Drenaje del suelo, es decir, la capacidad que tiene el sustrato para absorber el agua. Si las capas superficiales del suelo están impermeabilizadas, un efecto que genera, por ejemplo, el asfalto (salvo en el caso de los pavimentos porosos y otros materiales específicos), el drenaje se reduce y aumenta la escorrentía.

Tanto la definición como las variables que influyen en una inundación dejan entrever que en la predicción de su ocurrencia, además de los sensores de nivel de agua, también pueden ser útiles otros dispositivos que ENVIRA IoT ofrece igualmente en su catálogo. El despliegue de estaciones meteorológicas equipadas con pluviómetros, por ejemplo, puede servir para recopilar información sobre la precipitación caída, mientras que los sensores de humedad del suelo pueden dar una idea del grado de saturación del sustrato.

Principales tipos de inundaciones

Si bien las consecuencias son similares, esto es, que el agua anegue una zona o superficie de terreno, afectando a las personas y las propiedades, ni todas las inundaciones se desarrollan a la misma velocidad ni tienen el mismo origen:

Inundaciones fluviales

Es uno de los fenómenos más habituales en las regiones de interior de un país: las riberas de los ríos se desbordan de forma gradual ante la incapacidad del cauce de transportar un mayor volumen de agua.

La causa habitual suelen ser las lluvias intensas durante un período prolongado de tiempo, aunque este tipo de inundaciones también pueden estar motivadas por deshielo u otros meteoros.

Inundaciones costeras

Como su propio nombre indica, son típicas en zonas de costa sometidas al embate de las mareas vivas, los tsunamis o las tormentas oceánicas acompañadas de fuertes vientos.

Se trata de un fenómeno que, previsiblemente, irá a más a medida que el planeta continúe calentándose puesto que, además del aporte de agua procedente de glaciares y hielos terrestres en retroceso, el agua caliente se expande y tiende a ocupar una mayor superficie.

Inundaciones flash

Las inundaciones flash o repentinas tienen su origen en rápidos deshielos o lluvias fuertes en un corto período de tiempo (menos de 6 horas). Su intensidad es tal que la tierra no tiene capacidad para absorber el agua a la velocidad necesaria, haciendo por tanto que esta discurra de forma libre. Aunque normalmente afectan a áreas pequeñas, los violentos torrentes que desencadenan pueden arrastrar todo lo que encuentran en su camino.

Numerosos estudios sugieren que este fenómeno también será más habitual como consecuencia del cambio climático, ya que una atmósfera más caliente puede contener más de vapor de agua que al enfriarse, puede descargar de forma torrencial (3).

Inundaciones por problemas de drenaje

Este tipo de inundaciones están relacionadas con los sistemas de recogida de pluviales o aguas residuales de las ciudades. Además de las lluvias intensas, en su ocurrencia también pueden influir objetos que obstaculizan la circulación del agua a través de las canalizaciones.

El papel de la tecnología en la gestión de las inundaciones

Una correcta gestión del riesgo de inundación implica comprender los riesgos y tomar medidas para mitigarlos, una tarea en la que la tecnología puede desempeñar un importante papel.
Una solución que ofrece buenos resultados son los sistemas de alerta temprana de inundación, que permiten anticipar su ocurrencia, avisar a la población y tomar las medidas de protección necesarias. Este sistema, según Tucci (2007), se apoya sobre:

  • Un sistema de recopilación de información meteorológica e hidrológica a través de satélites o sensores como los que ENVIRA IoT instala, configura y pone en funcionamiento.
  • Un centro de recepción y tratamiento de datos en el que se pueden desarrollar modelos de predicción, evaluación y alerta.
  • Programas diseñados desde el ámbito de la protección civil para prevenir y educar a la población en riesgo.

Según Thielen-del Pozo et al. (2015), estas medidas «tienen el potencial de reducir los costes de daños causados por las inundaciones en un 25%, lo que supone un ahorro estimado de 30 000 millones de euros en los próximos 20 años» solo en Europa. Su implantación está además recomendada tanto por la Directiva 2007/60/CE, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2007, relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación (4), como por su transposición al ordenamiento jurídico español (5).

Los sensores para medir el nivel del agua son, en resumen, unos útiles dispositivos que, en añadidura a otros sensores como los que supervisan la humedad del suelo o las estaciones meteorológicas, conforman sistemas de alerta temprana orientados a un objetivo principal: reducir el potencial para ocasionar estragos que tienen los diferentes tipos de inundaciones.

Referencias:

– (1) Means, T. (2018). The types of flood events and their causes. ThoughtCo. https://www.thoughtco.com/the-types-of-flood-events-4059251
– (2) National Severe Storms Laboratory. Flood types. NOAA. https://www.nssl.noaa.gov/education/svrwx101/floods/types/
– (3) Velázquez, G. (2009). Cambios en las curvas de intensidad-Duración-Período de Retorno (IDT) por efecto del calentamiento global. http://red-tematica-conacyt.blogspot.com/2009/05/gilberto-velazquez-angulo.html
– (4) Unión Europea. Directiva 2007/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2007, relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación. Diario Oficial de la Unión Europea L 288, 06 de noviembre de 2007, pp. 27-34. http://data.europa.eu/eli/dir/2007/60/oj
– (5) España. Real Decreto 903/2010, de 9 de julio, de evaluación y gestión de riesgos de inundación. Boletín Oficial del Estado, 15 de julio de 2010, núm. 171, pp. 61954 a 61967. https://www.boe.es/boe/dias/2010/07/15/pdfs/BOE-A-2010-11184.pdf
– Thielen-del Pozo, J., Thiemig, V., Pappenberger F., Revilla-Romero, B., Salamon P., De Groeve, T. and Hirpa, F. (2015). The benefit of continental flood early warning systems to reduce the impact of flood disasters; EUR 27533 EN; doi:http://doi.org/c7p6
– Tucci, C.M. (2007) Urban Flood Management. Rio Grande, Brasil: Institute of Hydraulic Research – Federal University of Rio Grande. http://www.apfm.info/pdf/Urban_Flood_Management_En_low.pdf
– UCLouvain, CRED, & USAID. (2019). Natural disasters 2018: an opportunity to prepare (Executive summary).

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