Modelación hidrodinámica bidimensional bajo enfoques implícitos y explícitos en áreas urbanas de zonas llanura a través de herramientas de uso libre y RPAS

Abstract

Este estudio se enfoca en desarrollar y comparar metodologías para el análisis de inundaciones en áreas urbanas ubicadas en áreas de llanura, específicamente en la ciudad de Azul. El objetivo principal es establecer un modelo de pronóstico de inundaciones que pueda integrarse efectivamente en sistemas de alerta temprana. Para lograr esto, se evalúan y comparan dos modelos hidrodinámicos ampliamente utilizados: HEC-RAS e IBER. El uso de drones equipados con tecnología de fotogrametría digital desempeña un papel crucial en este estudio. Estos dispositivos permiten la captura de datos detallados y precisos del terreno, incluyendo la topografía de la ciudad de Azul. Esta información es fundamental para la generación de un modelo predictivo de inundaciones que no solo sea preciso, sino también aplicable en la simulación de eventos extremos. La metodología incluye la recopilación de datos mediante drones, seguida del procesamiento y análisis de imágenes utilizando técnicas avanzadas de fotogrametría digital. Este enfoque proporciona un modelo digital de terreno detallado con una resolución suficiente para la escala del estudio. La integración de este modelo con los modelos hidrodinámicos permite simular con precisión la propagación de inundaciones en diferentes escenarios, proporcionando información valiosa para la gestión y planificación urbana. Los resultados obtenidos enfatizan la importancia crítica de la calidad de los datos utilizados en la calibración y validación de los modelos hidrodinámicos. La precisión de los modelos depende en gran medida de la exactitud de los datos topográficos y de las condiciones de contorno proporcionadas. Además, se destaca la relevancia de este enfoque en la gestión de inundaciones y en la mejora de los sistemas de alerta temprana, permitiendo a las autoridades locales y regionales tomar decisiones informadas y rápidas frente a eventos hidrológicos extremos.

This study focuses on developing and comparing methodologies for flood analysis in urban areas located in lowland regions, specifically in the city of Azul. The main objective is to establish a flood forecasting model that can be effectively integrated into early warning systems. To achieve this, two widely used hydrodynamic models, HEC-RAS and IBER, are evaluated and compared. The use of drones equipped with digital photogrammetry technology plays a crucial role in this study. These devices allow for the capture of detailed and accurate terrain data, including the topography of the city of Azul. This information is fundamental for generating a predictive flood model that is not only accurate but also applicable to the simulation of extreme events. The methodology includes data collection using drones, followed by image processing and analysis using advanced digital photogrammetry techniques. This approach provides a detailed digital terrain model with sufficient resolution for the scale of the study. Integrating this model with hydrodynamic models allows for the accurate simulation of flood propagation in different scenarios, providing valuable information for urban planning and management. The results obtained emphasize the critical importance of the quality of the data used in the calibration and validation of hydrodynamic models. The accuracy of the models depends heavily on the precision of the topographic data and the provided boundary conditions. Furthermore, the relevance of this approach to flood management and the improvement of early warning systems is highlighted, enabling local and regional authorities to make informed and rapid decisions in the face of extreme hydrological events.