- -

Determinación de la inundación en tramos de ríos afectados por marea basada en la simulación continua de nivel

RiuNet: Institutional repository of the Polithecnic University of Valencia

Share/Send to

Cited by

Statistics

Determinación de la inundación en tramos de ríos afectados por marea basada en la simulación continua de nivel

Show simple item record

Files in this item

dc.contributor.author Sopelana, J. es_ES
dc.contributor.author Cea, L. es_ES
dc.contributor.author Ruano, S. es_ES
dc.date.accessioned 2018-01-25T07:13:26Z
dc.date.available 2018-01-25T07:13:26Z
dc.date.issued 2017-10-30
dc.identifier.issn 1134-2196
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/95502
dc.description.abstract [EN] The hydrodynamics of coastal river reaches is complex due to the interaction of several sources of flooding as the astronomical tide, surge, wave set-up and river discharge. The tidal level might affect several km of river reach. In those reaches, the same inundation water level can result from different combinations of the sea level ad river discharge. At the present time, most flood inundation studies in tidal river reaches are based in the application of an arbitrary sea level at the downstream river boundary, without considering the interaction and possible correlations between sea level and river discharge. In Spain, the Guía Metodológica para el Desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011), recommends to consider the simultaneous occurrence of a sea level and river discharge associated to the same return period. This approach does not consider the probability of simultaneous occurrence of extreme sea level and river discharge. In order to improve this excessively simple and conservative approach, in this paper we propose a continuous simulation methodology that combines the generation of synthetic long-term time series of river discharge and sea level, 2D inundation modelling at a high spatial resolution and statistical sampling and interpolation techniques. The proposed methodology is applied to the coastal town of Betanzos (NW of Spain), which is classified as a high potential flood risk area by the regional authorities. The town is located at the confluence of two river reaches, in the inner part of Betanzos estuary. The inundation levels obtained with the proposed methodology are compared to those obtained with the standard methodology recommended by the Guía Metodológica para el Desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011). Results show that the standard methodology overestimates in a significant way the water levels for a given return period. es_ES
dc.description.abstract [ES] Las desembocaduras, estuarios y tramos de ríos costeros son elementos hidrodinámicamente complejos debido a la interacción de varias dinámicas generadoras de inundación como la marea astronómica, la marea meteorológica, el oleaje y el caudal del río, entre otras. La marea astronómica es una onda larga que se propaga aguas arriba llegando a afectar a tramos de río situados a decenas de kilómetros de la costa. En estos tramos de río, el mismo nivel del agua puede ser el resultado de diferentes combinaciones de las dinámicas mencionadas. Los estudios de peligrosidad y riesgo de inundación en tramos de ríos afectados por la marea se han basado hasta ahora en la aplicación de una condición de contorno de nivel de marea fijada de forma más o menos arbitraria. En España, la Guía metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011), consciente de la complejidad de los procesos y en aras de simplificar, aconseja aplicar una condición de contorno de nivel correspondiente al mismo periodo de retorno que el de la avenida que se esté modelizando. Esta forma de proceder no tiene en cuenta la probabilidad de ocurrencia de varios eventos extremos al mismo tiempo. En este artículo se propone una metodología híbrida de simulación continua que combina la generación de series sintéticas a largo plazo de las variables implicadas, un modelado hidrodinámico bidimensional de alta resolución espacial de la zona de estudio, y técnicas estadísticas de muestreo de datos e interpolación de resultados. La metodología propuesta se ha aplicado a la ciudad costera de Betanzos (noroeste de España), localizada en la confluencia de dos ríos y en la cola de un estuario. Históricamente Betanzos ha tenido problemas de inundación por lo que está catalogada como un Área de Riesgo Potencial Significativo de Inundación (ARPSI) fluvial y costera. Los resultados se han comparado con los obtenidos aplicando la propuesta de la Guía Metodológica para el Desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011), observándose que estos últimos sobreestiman de forma considerable los niveles de inundación asociados a un determinado período de retorno. es_ES
dc.description.sponsorship Los autores quieren expresar su gratitud al departamento de Planificación Hidráulica de Aguas de Galicia, perteneciente a la Consejería de Medio Ambiente y Ordenación del Territorio de la Xunta de Galicia, por los datos suministrados de los aforos, MDT y así como la serie sintética de caudales de la ARPSI fluvial ES014-CO-12-01. Además, agradecer al área de medio físico del Ente Público de Puertos del Estado, por los datos del mareógrafo del puerto de A Coruña. es_ES
dc.language Español es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València
dc.relation.ispartof Ingeniería del Agua
dc.rights Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada (by-nc-nd) es_ES
dc.subject Inundación fluvial es_ES
dc.subject Marea es_ES
dc.subject Régimen extremal es_ES
dc.subject Modelos de inundación es_ES
dc.subject Fluvial inundation es_ES
dc.subject Tide es_ES
dc.subject Extreme flood es_ES
dc.subject Inundation models es_ES
dc.title Determinación de la inundación en tramos de ríos afectados por marea basada en la simulación continua de nivel es_ES
dc.title.alternative Evaluation of extreme inundation levels in tidal river reaches based on a continuous reconstruction methodology es_ES
dc.type Artículo es_ES
dc.date.updated 2018-01-24T13:27:12Z
dc.identifier.doi 10.4995/ia.2017.8770
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.description.bibliographicCitation Sopelana, J.; Cea, L.; Ruano, S. (2017). Determinación de la inundación en tramos de ríos afectados por marea basada en la simulación continua de nivel. Ingeniería del Agua. 21(4):231-246. doi:10.4995/ia.2017.8770 es_ES
dc.relation.publisherversion https://doi.org/10.4995/ia.2017.8770 es_ES
dc.description.upvformatpinicio 231 es_ES
dc.description.upvformatpfin 246 es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/publishedVersion es_ES
dc.description.volume 21
dc.description.issue 4
dc.identifier.eissn 1886-4996
dc.relation.references Acreman, M. C. 1994. Assessing the joint probability of fluvial and tidal floods in the river-roding, Journal Institution Water Environmental Manage., 8, 490-496. DOI: 10.1111/j.1747-6593.1994.tb01140.x es_ES
dc.relation.references Archetti R, Bolognesi A, Casadio A and Maglionico, M. 2011. Development of flood probability charts for urban drainage network in coastal areas through a simplified joint assessment approach. Hydrology Earth System Science., 15, 3115-3122. DOI: 10.5194/hess-15-3115-2011. es_ES
dc.relation.references Bladé E., Cea L., Corestein G., Escolano E., Puertas J., Vázquez-Cendón E., Dolz J., Coll A. 2014. Iber: herramienta de simulación numérica del flujo en ríos. Revista internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 30(1) 1-10. DOI: 10.1016/j.rimni.2012.07.004. es_ES
dc.relation.references Bodoque J- M, Amérigo M, Díez-Herrero A, García, J-A, Cortés B, Ballesteros-Cánovas J-A, Olcina J. 2016. Improvement of resilience of urban areas by integrating social perception in flash-flood risk management. Journal of Hydrology, 541, 665-676.DOI: 10.1016/j.jhydrol.2016.02.005. es_ES
dc.relation.references Cai Y, Gouldby B, Hawkes P, Dunning P. 2008. Statistical simulation of flood variables: Incorporating short‐term sequencing. Journal of Flood Risk Management,1(1), 3-12. DOI: 10.1111/j.1753-318X.2008.00002.x es_ES
dc.relation.references Camus P, Mendez F-J, Medina R. 2011a. A hybrid efficient method to downscale wave climate to coastal areas. Coastal Engineering, Volume 58, Issue 9 (851-862). DOI 10.1016/j.coastaleng.2011.05.007 es_ES
dc.relation.references Camus P, Mendez F-J, Medina R, Cofiño A-S. 2011b. Analysis of clustering and selection algorithms for the study of multivariate wave climate. Coastal Engineering. 58, 453-462. DOI: 10.1016/j.coastaleng.2011.02.003. es_ES
dc.relation.references Cea L, Blade E. 2015. A simple and efficient unstructured finite volume scheme for solving the shallow water equations in overland flow applications. Water Resources Research, 51(7), 5464-5486. DOI: 10.1002/2014WR016547. es_ES
dc.relation.references Dastorani M-T, Afkhami H, Sharifidarani H, Dastorani M. 2010. Application of ANN and ANFIS Models on Dryland Precipitation Prediction (Case Study: Yazd in Central Iran). Journal of Applied Sciences, 10: 2387-2394. DOI: 10.3923/jas.2010.2387.2394 es_ES
dc.relation.references Duarte P, Alvarez-Salgado X-A, Fernández-Reiriz M-J, Piedra S, Labarta U. 2014. A modeling study on the hydrodynamics of a coastal embayment occupied by mussel farms (Ria de Ares-Betanzos, NW Iberian Peninsula). Estuarine, Coastal and Shelf Science. Volume 147, 42-55. DOI: 10.1016/j.ecss.2014.05.021 es_ES
dc.relation.references Ellis W-H, Gray D-M. 1966. Interrelationships between the peak instantaneous and average daily discharges of small prairie streams. Canadian Agricultural Engineering es_ES
dc.relation.references Fasshauer G-E, Zhang J-G. 2007. Numer Algor 45: 345. DOI:10.1007/s11075-007-9072-8 es_ES
dc.relation.references Franke R. 1982. Scattered data interpolation: tests of some methods. Math. of Comp. 38, pp. 181-200. DOI: 10.1090/S0025-5718-1982-0637296-4 es_ES
dc.relation.references Fuller W-E. 1914. Flood Flows. Trans. American Society of Civil Engineers 77: 564- 617. es_ES
dc.relation.references Gregory E. Fasshauer, Jack G. Zhang. "On choosing "optimal" shape parameters for RBF approximation". Numerical Algorithms. August 2007, Volume 45, Issue 1, pp 345-368 es_ES
dc.relation.references Hawkes, P. J. & Tawn, J. A. (2000). Joint probability of waves and water levels: JOIN-SEA: A rigorous but practical new approach. Internal Document No. SR 537, HR Wallingford with Lancaster University, UK es_ES
dc.relation.references Hawkes P-J, Gouldby B-P, Tawn J-A, Owen M-W. 2002. The joint probability of waves and water levels in coastal engineering design, Journal Hydraulic Research, 40, 241-251. DOI: 10.1080/00221680209499940 es_ES
dc.relation.references Hawkes P-J. 2008. Joint probability analysis for estimation of extremes, Journal of Hydraulic Research, 46:S2, 246-256. DOI: 10.1080/00221686.2008.9521958. es_ES
dc.relation.references Hughes, T.G. and Gorji-Bandpy, M ., (2001), "A new Joint Probability appraisal of flood risk", Proc. Instn. Civ. Engrs.Water, Maritime and Energy, Discussion, 148, pp.215-216. es_ES
dc.relation.references IH Cantabria. 2014. Caracterización de hidrogramas asociados a eventos extremos en di versos puntos de la red fluvial de Galicia Costa. Departamento de planificación hidrológico de Aguas de Galicia. Xunta de Galicia. es_ES
dc.relation.references Kennard R-W, Stone L-A. 1696. Computer aided design of experiments. Technometrics 11(1): 137-148. DOI: 10.2307/1266770. es_ES
dc.relation.references Kirpich Z-P. 1940. Time of concentration of small agricultural watersheds. Civil Engineering 10 (6), 362. es_ES
dc.relation.references Larson M, Hanson H. 2008. Implications of extreme waves and water levels in the southern Baltic Sea. Journal of Hydraulic Research, 46 (SUPPL. 2), pp. 292-302. DOI: 10.1080/00221686.2008.9521962. es_ES
dc.relation.references Perez Gomez B. 2014. Design and implementation of an operational sea level monitoring and forecasting system for the Spanish coast. PhD Thesis, University of Cantabria. es_ES
dc.relation.references Petroliagkis T-I, Voukouvalas E, Disperati J, Bildot J. 2016. Joint Probabilities of Storm Surge, Significant Wave Height and River Discharge Components of Coastal Flooding Events. EUR 27824 EN. DOI:10.2788/677778. es_ES
dc.relation.references Reed, D. W. (1999). Flood Estimation Handbook, Vol. 1: Overview. Institute of Hydrology, Wallingford, UK. es_ES
dc.relation.references Shmuel Rippa, 1999. An algorithm for selecting a good value for the parameter c in radial basis function interpolation. Advances in Computational Mathematics. Volume 11, Issue 2-3, pp 193-210 es_ES
dc.relation.references Robson A, Reed R.1999. Flood Estimation Handbook, vol. 3, Statistical Procedures for Flood Frequency Estimation, Wallingford HydroSolutions, Wallingford, UK. es_ES
dc.relation.references Rueda, A., P. Camus, F. J. Mendez, A. Tomas, and A. Luceno (2016), An extreme value model for maximum wave heights based on weather types, Journal. Geophys. Research. Oceans, 121, doi:10.1002/2015JC010952. es_ES
dc.relation.references Svensson C, Jones D-A, 2002. Dependence between extreme sea surge, river flow and precipitation in eastern Britain. International Journal Climatology, 22, 1149-1168. DOI: 10.1002/joc.794 es_ES
dc.relation.references Svensson, C. and Jones, D. A. 2004a. Dependence between sea surge, river flow & precipitation in south & west Britain. Hydrology and Earth System Sciences., 8, 973-992. es_ES
dc.relation.references Taguas E-V., Ayuso J-L, Pena A, Yuan Y, Sanchez M-C, Giraldez J-V, Perez R. 2008. Testing the Relationship between Instantaneous Peak Flow and Mean Daily Flow in a Mediterranean Area Southeast Spain. Catena, 75, 129-137. DOI: 10.1016/j.catena.2008.04.015 es_ES
dc.relation.references Teakle I, Gildas C. Khondker R, Breen M, McGarry D. 2005. Boundary conditions for estuarine flood modelling using joint probability analysis, Proc. of Coasts and Ports: Coastal Living - Living Coast, Australasian Conference, 613-619. es_ES
dc.relation.references Temez J-R. 1991. Extended and improved Rational Method. Proc. XXIV Congress of IAHR, Madrid, España. Vol. A. pp 33-40. es_ES
dc.relation.references Thieken A, Merz B, Kreibich H, Apel H. 2006. Methods for flood risk assessment: Concepts and challenges. International Workshop on Flash Floods in Urban Areas. Muscat - Sultanate of Oman. es_ES
dc.relation.references Tomás, A., Méndez, F.J., Medina, R., Jaime, F.F., Higuera, P., Lara, J.L., Ortiz, M.D. and Álvarez de Eulate, M.F. (2015), A methodology to estimate wave-induced coastal flooding hazard maps in Spain. Journal of Flood Risk Management. doi: 10.1111/jfr3.12198 es_ES
dc.relation.references Van Gelder P-H-A-J-M, Vrijling J-K, Van Haarden D-H. 2004. Joint probability distribution for wave height, wind setup and wind speed. 29th Int. Coastal Engineering, Lisbon, 1032-1046. es_ES
dc.relation.references Van der Made, J-W. 1969. Design levels in the transition zone between the tidal reach and the river regime reach, Hydrology of Deltas, Vol. 2 of Proceedings of the Bucharest Symosium, May, 1969, 246-257. es_ES
dc.relation.references Webster T, McGuigan K, Collins K, MacDonald C. 2014. Integrated River and Coastal Hydrodynamic Flood Risk Mapping of the LaHave River Estuary and Town of Bridgewater, Nova Scotia, Canada. Water 2014, 6, 517-546.DOI:10.3390/w6030517 es_ES
dc.relation.references While C-J. 2007. The use of joint probability analysis to predict flood frequency in estuaries and tidal rivers. University of Southampton, School of Civil Engineering and the Environment, Doctoral Thesis , 357pp es_ES
dc.relation.references Zhong H, Van Overloop P-J, Van Gelder P.H.A.J.M. 2013. A joint probability approach using a 1-D hydrodynamic model for estimating high water level frequencies in the Lower Rhine Delta. Natural Hazards Earth System Science, 13, 1841-1852. DOI: 10.5194/nhess-13-1841-2013. es_ES


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record