Una inundación es un desbordamiento de agua ( o raramente otros fluidos ) que sumerge la tierra que normalmente está seca. [1] En el sentido de "agua que fluye", la palabra también puede aplicarse a la entrada de la marea . Las inundaciones son una preocupación importante 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. Los ejemplos de cambios humanos son los cambios en el uso de la tierra , como la deforestación y la eliminación de humedales , los cambios en el curso de las vías fluviales o los controles de inundaciones , como los diques . Los problemas ambientales globales también influyen en las causas de las inundaciones, a saber, el cambio climático , que provoca una intensificación del ciclo del agua y el aumento del nivel del mar . [2] : 1517 Por ejemplo, el cambio climático hace que los fenómenos meteorológicos extremos sean más frecuentes y más fuertes. [3] Esto conduce a inundaciones más intensas y un mayor riesgo de inundaciones. [4] [5]
Los tipos naturales de inundaciones incluyen inundaciones fluviales, inundaciones de aguas subterráneas, inundaciones costeras e inundaciones urbanas , a veces conocidas como inundaciones repentinas. Las inundaciones por mareas pueden incluir elementos de los procesos de inundación fluvial y costera en áreas de estuarios. También existe la inundación intencional de tierras que de otro modo permanecerían secas. Esto puede ocurrir con fines agrícolas, militares o de gestión de ríos . Por ejemplo, las inundaciones agrícolas pueden ocurrir al preparar los arrozales para el cultivo de arroz semiacuático en muchos países.
Las inundaciones pueden ocurrir como un desbordamiento de agua de cuerpos de agua, como un río , lago , mar u océano. En estos casos, el agua sobrepasa o rompe diques , lo que hace que parte de esa agua se escape de sus límites habituales. [6] Las inundaciones también pueden ocurrir debido a una acumulación de agua de lluvia en un suelo saturado. Esto se llama inundación superficial . El tamaño de un lago u otro cuerpo de agua varía naturalmente con los cambios estacionales en las precipitaciones y el deshielo de la nieve. Sin embargo, esos cambios de tamaño no se consideran una inundación a menos que inunden una propiedad o ahoguen animales domésticos .
Las inundaciones también pueden ocurrir en los ríos cuando el caudal excede la capacidad del cauce del río , particularmente en las curvas o meandros del curso de agua . Las inundaciones a menudo causan daños a las viviendas y negocios si estos edificios están en las llanuras de inundación naturales de los ríos. Las personas podrían evitar los daños causados por las inundaciones fluviales mudándose lejos de los ríos. Sin embargo, la gente en muchos países ha vivido y trabajado tradicionalmente junto a los ríos porque la tierra suele ser plana y fértil . Además, los ríos proporcionan un fácil transporte y acceso al comercio y la industria.
Las inundaciones pueden dañar la propiedad y también provocar impactos secundarios, como, a corto plazo, una mayor propagación de enfermedades transmitidas por el agua y por vectores , como las transmitidas por mosquitos. Las inundaciones también pueden provocar el desplazamiento a largo plazo de los residentes. [7] Las inundaciones son un área de estudio de la hidrología y la ingeniería hidráulica .
Una gran parte de la población mundial vive cerca de las principales costas , [8] mientras que muchas ciudades importantes y zonas agrícolas se encuentran cerca de llanuras aluviales . [9] Existe un riesgo significativo de aumento de las inundaciones costeras y fluviales debido al cambio de las condiciones climáticas. [10]
Las inundaciones pueden ocurrir en áreas planas o bajas cuando el agua es suministrada por la lluvia o el deshielo más rápidamente de lo que puede infiltrarse o escurrirse . El exceso se acumula en el lugar, a veces a profundidades peligrosas. El suelo superficial puede saturarse, lo que detiene efectivamente la infiltración, donde el nivel freático es poco profundo, como una llanura de inundación , o debido a la lluvia intensa de una o varias tormentas . La infiltración también es lenta o insignificante a través del suelo congelado, la roca, el hormigón , el pavimento o los techos. Las inundaciones superficiales comienzan en áreas planas como las llanuras de inundación y en depresiones locales no conectadas a un canal de arroyo, porque la velocidad del flujo superficial depende de la pendiente de la superficie. Las cuencas endorreicas pueden experimentar inundaciones superficiales durante períodos en que la precipitación excede la evaporación. [11]
Las inundaciones ocurren en todo tipo de cauces de ríos y arroyos , desde los arroyos efímeros más pequeños en zonas húmedas hasta los cauces normalmente secos en climas áridos y los ríos más grandes del mundo . Cuando se produce un flujo superficial en campos cultivados, puede producirse una inundación fangosa en la que los sedimentos son recogidos por la escorrentía y transportados como materia en suspensión o carga de fondo . Las inundaciones localizadas pueden ser causadas o exacerbadas por obstrucciones del drenaje, como deslizamientos de tierra , hielo , escombros o presas de castor .
Las inundaciones de crecimiento lento ocurren con mayor frecuencia en ríos grandes con grandes áreas de captación . El aumento del caudal puede ser el resultado de lluvias sostenidas, deshielo rápido, monzones o ciclones tropicales . Sin embargo, los ríos grandes pueden sufrir inundaciones rápidas en áreas con climas secos, ya que pueden tener cuencas grandes pero canales fluviales pequeños, y las precipitaciones pueden ser muy intensas en áreas más pequeñas de esas cuencas.
En áreas extremadamente planas, como el Valle del Río Rojo del Norte en Minnesota , Dakota del Norte y Manitoba , puede ocurrir un tipo de inundación híbrida de río/área, conocida localmente como "inundación terrestre". Esto es diferente del "flujo terrestre" definido como "escorrentía superficial". El Valle del Río Rojo es un antiguo lecho de lago glaciar, creado por el lago Agassiz , y en una longitud de 550 mi (890 km), el curso del río desciende solo 236 pies (72 m), para una pendiente promedio de aproximadamente 5 pulgadas por milla (u 8,2 cm por kilómetro). [12] En esta área muy grande, el deshielo de primavera ocurre a diferentes velocidades en diferentes lugares, y si la nevada de invierno fue intensa, un deshielo rápido puede empujar el agua fuera de las orillas de un río tributario para que se mueva por tierra, a un punto más abajo en el río o completamente a otro lecho fluvial. Las inundaciones terrestres pueden ser devastadoras porque son impredecibles, pueden ocurrir muy repentinamente con una velocidad sorprendente y, en un terreno tan llano, pueden extenderse por kilómetros. Son estas cualidades las que las distinguen de las simples "inundaciones terrestres".
Los eventos de inundaciones rápidas, incluidas las inundaciones repentinas , ocurren con mayor frecuencia en ríos más pequeños, ríos con valles empinados, ríos que fluyen durante gran parte de su longitud 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 , un deslizamiento de tierra o un glaciar . En un caso, una inundación repentina mató a ocho personas que disfrutaban del agua un domingo por la tarde en una popular cascada en un estrecho cañón. [ cita requerida ] Sin ninguna lluvia observada, el caudal aumentó de aproximadamente 50 a 1500 pies cúbicos por segundo (1,4 a 42 m 3 /s) en solo un minuto. [13] Dos inundaciones más grandes ocurrieron en el mismo sitio en una semana, pero nadie estaba en la cascada esos días. La inundación mortal fue resultado de una tormenta eléctrica sobre parte de la cuenca de drenaje, donde son comunes las pendientes empinadas y rocosas desnudas y el suelo delgado ya estaba saturado.
Las inundaciones repentinas son el tipo de inundación más común en canales normalmente secos de zonas áridas, conocidos como arroyos en el suroeste de los Estados Unidos y con muchos otros nombres en otros lugares. En ese contexto, el primer agua de inundación que llega se agota a medida que humedece el lecho arenoso del río. El borde delantero de la inundación avanza así 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 avanza río abajo, hasta que el caudal es tan grande que el agotamiento por humedecimiento del suelo se vuelve insignificante.
Las zonas costeras pueden verse inundadas por mareas de tormenta combinadas con mareas altas y grandes olas en el mar, lo que da como resultado olas que superan las defensas contra inundaciones o, en casos graves, por tsunamis o ciclones tropicales. Una marea de tormenta , ya sea de un ciclón tropical o un ciclón extratropical , entra dentro de esta categoría. Una marea de tormenta es "una elevación adicional de agua generada por una tormenta, por encima de las mareas astronómicas previstas". [14] Debido a los efectos del cambio climático (por ejemplo, el aumento del nivel del mar y un aumento de los fenómenos meteorológicos extremos ) y un aumento de la población que vive en zonas costeras, el daño causado por los eventos de inundaciones costeras se ha intensificado y más personas están siendo afectadas. [15]
Las inundaciones en los estuarios suelen ser causadas por una combinación de mareas ciclónicas provocadas por los vientos y la baja presión barométrica y grandes olas que se encuentran con los altos caudales de los ríos río arriba.
La inundación intencional de tierras que de otro modo permanecerían secas puede tener lugar con fines agrícolas, militares o de gestión fluvial. Se trata de una forma de ingeniería hidráulica . Las inundaciones agrícolas pueden producirse para preparar los arrozales para el cultivo de arroz semiacuático en muchos países.
Las inundaciones para la gestión de ríos pueden ocurrir en forma de desvío de aguas de inundación en un río en la etapa de inundación aguas arriba de las áreas que se consideran más valiosas que las áreas que se sacrifican de esta manera. Esto puede hacerse ad hoc , [17] o de forma permanente, como en los llamados overlaten (literalmente "dejar pasar"), un segmento rebajado intencionalmente en los diques ribereños holandeses, como el Beerse Overlaat en el dique izquierdo del Mosa entre los pueblos de Gassel y Linden, Brabante del Norte .
La inundación militar crea un obstáculo en el campo que tiene por objeto impedir el movimiento del enemigo. [18] 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 y no controladas. Los ejemplos de inundaciones controladas incluyen las de los Países Bajos bajo la República Holandesa y sus estados sucesores en esa zona [19] [20] y ejemplificadas en las dos líneas de agua holandesas , la Stelling van Amsterdam , la línea de agua frisia , la línea IJssel , la línea Peel-Raam y la línea Grebbe en ese país.
Para que una inundación militar se considere controlada , debe tener en cuenta los intereses de la población civil, permitiéndoles una evacuación oportuna , haciendo que la inundación sea reversible y tratando 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. [21]
Ejemplos de inundaciones incontroladas son el segundo asedio de Leiden [22] durante la primera parte de la Guerra de los Ochenta Años , la inundación de la llanura del Yser durante la Primera Guerra Mundial [23] , y la inundación de Walcheren y la inundación del Wieringermeer durante la Segunda Guerra Mundial ).
Las inundaciones son causadas por muchos factores o una combinación de cualquiera de ellos: lluvias intensas y prolongadas (concentradas localmente o en toda una zona de captación), deshielo acelerado , vientos fuertes sobre el agua, mareas altas inusuales, tsunamis o fallas de represas, diques , estanques de retención u otras estructuras que retenían el agua. Las inundaciones pueden verse exacerbadas por el aumento de la superficie impermeable o por otros peligros naturales como los incendios forestales, que reducen la oferta de vegetación que puede absorber la lluvia.
Durante las épocas de lluvia, parte del agua se retiene en los estanques o en el suelo, parte es absorbida por la hierba y la vegetación, parte se evapora y el resto se desplaza por la tierra como escorrentía superficial . Las inundaciones se producen cuando los estanques, lagos, cauces de ríos, el suelo y la vegetación no pueden absorber toda el agua.
Esto se ha visto exacerbado por actividades humanas como el drenaje de humedales que almacenan naturalmente grandes cantidades de agua y la construcción de superficies pavimentadas que no absorben agua. [24] El agua luego se escurre de la tierra en cantidades que no pueden transportarse dentro de los canales de los arroyos o retenerse en estanques naturales, lagos y reservorios artificiales . Alrededor del 30 por ciento de toda la precipitación se convierte en escorrentía [25] y esa cantidad podría aumentar por el agua del derretimiento de la nieve.
Las inundaciones fluviales suelen ser causadas por lluvias intensas, a veces intensificadas por el derretimiento de la nieve. Una inundación que aumenta rápidamente, sin previo aviso o con poca antelación, se denomina inundación repentina . Las inundaciones repentinas suelen ser consecuencia de lluvias intensas sobre una zona relativamente pequeña o si la zona ya estaba saturada por precipitaciones anteriores.
La cantidad, la ubicación y el momento en que el agua llega a un canal de drenaje, ya sea por precipitación natural o por descargas controladas o no controladas de embalses, determina el caudal en los lugares aguas abajo. Algunas precipitaciones se evaporan, otras se filtran lentamente a través del suelo, otras pueden quedar temporalmente secuestradas en forma de nieve o hielo, y otras pueden producir una rápida escorrentía desde superficies como rocas, pavimento, techos y suelo saturado o congelado. Se ha observado que la fracción de precipitación incidental que llega rápidamente a un canal de drenaje va desde cero en el caso de lluvias ligeras sobre suelo seco y nivelado hasta un 170 por ciento en el caso de lluvias cálidas sobre nieve acumulada. [26]
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 superan ese valor umbral dentro del período de tiempo total para el que se dispone de observaciones. Los puntos de datos individuales se convierten en 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 que 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, la intensidad y la frecuencia de los eventos de lluvia son importantes para la predicción de inundaciones. La precipitación de corta duración es más significativa para las inundaciones dentro de pequeñas cuencas de drenaje. [27]
El factor más importante de la pendiente ascendente para determinar la magnitud de la inundación es la superficie de la cuenca hidrográfica situada aguas arriba del área de interés. La intensidad de las precipitaciones 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 las precipitaciones se convierten en los terceros factores más importantes para las cuencas hidrográficas pequeñas y grandes, respectivamente. [28]
El tiempo de concentración es el tiempo necesario para que la escorrentía desde el punto más distante del área de drenaje aguas arriba llegue al punto del canal de drenaje que controla la inundación del área de interés. El tiempo de concentración define la duración crítica de la precipitación máxima para el área de interés. [29] La duración crítica de una lluvia intensa puede ser de solo unos minutos para las estructuras de drenaje de techos y estacionamientos, mientras que la lluvia acumulada durante varios días sería crítica para las cuencas fluviales.
El agua que fluye cuesta abajo finalmente encuentra condiciones aguas abajo que ralentizan el movimiento. La limitación final en las tierras de inundación costeras es a menudo el océano o algunas barras de inundación costeras que forman lagos naturales . En las tierras bajas inundables, los cambios de elevación, como las fluctuaciones de las mareas, son determinantes significativos de las inundaciones costeras y estuarinas. Los eventos menos predecibles como los tsunamis y las mareas de tormenta también pueden causar cambios de elevación en grandes masas de agua. La elevación 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 en él [28] Las restricciones del canal de flujo, como los puentes y los 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 controle los niveles de agua más altos.
La geometría efectiva del canal de inundación puede verse alterada por el crecimiento de vegetación, la acumulación de hielo o escombros, o la construcción de puentes, edificios o diques dentro del canal de inundación.
En muchos ríos se producen inundaciones periódicas que forman una región circundante conocida como llanura de inundación . Incluso cuando las precipitaciones son relativamente escasas, las costas de lagos y bahías pueden inundarse debido a vientos fuertes (como los que se producen durante los huracanes ) que arrastran agua hacia las zonas costeras.
Los eventos de inundaciones extremas a menudo son resultado de coincidencias, como lluvias inusualmente intensas y cálidas que derriten una gran capa de nieve, produciendo obstrucciones en los canales por el hielo flotante y liberando pequeños embalses como las presas de los castores . [33] Los eventos coincidentes pueden causar que las inundaciones extensas sean más frecuentes de lo previsto a partir de modelos de predicción estadística simplistas que consideran solo la escorrentía de precipitación que fluye dentro de canales de drenaje sin obstrucciones. [34] La modificación de la geometría del canal por escombros es común cuando los flujos fuertes mueven vegetación leñosa arrancada y estructuras y vehículos dañados por las 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 momento específico no puede explicar los peligros causados por las fluctuaciones de la velocidad y la profundidad del agua. [35] Estas consideraciones ignoran además los riesgos asociados con los escombros de gran tamaño arrastrados por el movimiento del flujo. [36]
Las inundaciones pueden tener un enorme poder destructivo. Cuando el agua fluye, tiene la capacidad de demoler todo tipo de edificios y objetos, como puentes, estructuras, casas, árboles y automóviles. Los daños económicos, sociales y ambientales naturales son factores comunes que se ven afectados por las inundaciones y los impactos que tienen en estas áreas pueden ser catastróficos. [37]
Se han producido numerosos incidentes de inundaciones en todo el mundo que han causado daños devastadores a la infraestructura, al medio ambiente natural y a la vida humana. [37]
Las inundaciones pueden tener efectos devastadores para las sociedades humanas. Los episodios de inundaciones en todo el mundo están aumentando en frecuencia y gravedad, lo que genera costos cada vez mayores para las sociedades. [37]
Las inundaciones fluviales catastróficas pueden ser consecuencia de fallas importantes en la infraestructura , a menudo el colapso de una presa . También pueden ser causadas por la modificación del canal de drenaje a causa de un deslizamiento de tierra , un terremoto o una erupción volcánica . Algunos ejemplos son las inundaciones repentinas y los lahares . Los tsunamis pueden causar inundaciones costeras catastróficas , generalmente como resultado de terremotos submarinos.
Los principales efectos de las inundaciones incluyen la pérdida de vidas y daños a edificios y otras estructuras, incluidos puentes, sistemas de alcantarillado , carreteras y canales. Las repercusiones económicas causadas por las inundaciones pueden ser graves. [9]
Cada año, las inundaciones provocan daños por valor de miles de millones de dólares en los países, lo que pone en peligro la subsistencia de las personas. [38] Como resultado, las inundaciones también suponen importantes amenazas socioeconómicas para las poblaciones vulnerables de todo el mundo. [38] Por ejemplo, en Bangladesh, en 2007, una inundación fue responsable de la destrucción de más de un millón de casas. Y en los Estados Unidos, las inundaciones causan anualmente daños por valor de más de 7.000 millones de dólares. [39]
Las inundaciones suelen inundar las tierras agrícolas, dejándolas inservibles e impidiendo la plantación o la cosecha de los cultivos, lo que puede provocar escasez de alimentos tanto para los seres humanos como para los animales de granja. En circunstancias de inundaciones extremas se pueden perder cosechas enteras de un país. Algunas especies de árboles pueden no sobrevivir a una inundación prolongada de sus sistemas radiculares. [40]
Las inundaciones en zonas habitadas por personas también tienen importantes consecuencias económicas para los barrios afectados. En Estados Unidos , los expertos del sector 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 vivienda. [41] Según la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias de Estados Unidos (FEMA), casi el 40 por ciento de las pequeñas empresas nunca vuelven a abrir sus puertas después de un desastre por inundación. [42] En Estados Unidos, existe un seguro contra daños por inundaciones tanto para viviendas como para empresas. [43]
Las dificultades económicas debidas a una disminución temporal del turismo, los costos de reconstrucción o la escasez de alimentos que provocan aumentos de precios son un efecto secundario común de las inundaciones graves. El impacto en los afectados puede causarles daños psicológicos, en particular cuando se producen muertes, lesiones graves y pérdidas materiales.
Las muertes relacionadas directamente con las inundaciones suelen ser causadas por ahogamiento ; las aguas de una inundación son muy profundas y tienen fuertes corrientes . [44] Las muertes no solo ocurren por ahogamiento, las muertes están relacionadas con la deshidratación , el golpe de calor , el ataque cardíaco y cualquier otra enfermedad que necesite suministros médicos que no se pueden entregar. [44]
Las lesiones pueden provocar una cantidad excesiva de morbilidad cuando se produce una inundación. Las lesiones no se limitan a las personas que estuvieron directamente afectadas por la inundación, los equipos de rescate e incluso las personas que entregan suministros pueden sufrir lesiones. Las lesiones pueden ocurrir en cualquier momento durante el proceso de inundación: antes, durante y después. [44] 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 la inundación, los intentos de rescate son donde pueden ocurrir un gran número de lesiones. [44]
Las enfermedades transmisibles aumentan debido a los numerosos patógenos y bacterias que se transportan por el agua . Existen 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 las enfermedades 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 se produzca la inundación y de lo preparada que esté la comunidad para una inundación. [44]
Cuando se producen inundaciones, la gente pierde casi todos sus cultivos, ganado y reservas de alimentos y se enfrenta a la hambruna. [45]
Las inundaciones también suelen dañar la transmisión de energía y, a veces , la generación de energía , lo que luego tiene efectos secundarios causados por la pérdida de energía. Esto incluye la pérdida del tratamiento de agua potable y el suministro de agua, lo que puede dar lugar a la pérdida de agua potable o a una grave contaminación del agua. También puede causar la pérdida de 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 la fiebre tifoidea , la giardia , el criptosporidio , el cólera y muchas otras enfermedades según la ubicación de la inundación.
Los daños a las carreteras y a la infraestructura de transporte pueden dificultar la movilización de ayuda a los afectados o la prestación de tratamiento sanitario de emergencia.
Las inundaciones pueden provocar que las casas estén húmedas de forma crónica, lo que provoca el crecimiento de moho en el interior y produce efectos adversos para la salud, en particular síntomas respiratorios. [46] Las enfermedades respiratorias son comunes después de que ha 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 al 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 humedales. La contaminación por hongos en los hogares se asocia con un aumento de la rinitis alérgica y el asma. [47] Las enfermedades transmitidas por vectores también aumentan debido al aumento de agua estancada después de que las inundaciones se han asentado. Las enfermedades transmitidas por vectores son la malaria , el dengue , el virus del Nilo Occidental y la fiebre amarilla . [44] Las inundaciones tienen un gran impacto en la integridad psicosocial de las víctimas . Las personas sufren una amplia variedad de pérdidas y estrés . Una de las enfermedades más tratadas en los problemas de salud a largo plazo es la depresión causada por la inundación y toda la tragedia que fluye con ella. [44]
A continuación se muestra una lista de las inundaciones más mortíferas en todo el mundo, mostrando los eventos con un número de muertos igual o superior a 100.000 personas.
Las inundaciones (en particular las inundaciones más frecuentes o más pequeñas) también pueden traer muchos beneficios, como la recarga de las aguas subterráneas , haciendo que el suelo sea más fértil y aumentando los nutrientes en algunos suelos. Las aguas de las inundaciones proporcionan recursos hídricos muy necesarios en regiones áridas y semiáridas donde las precipitaciones pueden distribuirse de manera muy desigual a lo largo del año y matan las plagas en las tierras agrícolas. Las inundaciones de agua dulce desempeñan en particular un papel importante en el mantenimiento de los ecosistemas en los corredores fluviales y son un factor clave para mantener la biodiversidad de las llanuras aluviales . [49] Las inundaciones pueden esparcir nutrientes a lagos y ríos, lo que puede conducir a un aumento de la biomasa y una mejora de la pesca durante algunos años.
Para algunas especies de peces, una llanura inundada puede constituir un lugar muy adecuado para el desove , con pocos depredadores y mayores niveles de nutrientes o alimentos. [50] Los peces, como el pez meteorológico , aprovechan las inundaciones para alcanzar nuevos hábitats. Las poblaciones de aves también pueden beneficiarse del aumento de la producción de alimentos causado por las inundaciones. [51]
Las inundaciones pueden traer beneficios, como hacer que el suelo sea más fértil y aportarle más nutrientes. Por este motivo, 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 regiones propensas a inundaciones.
La gestión de inundaciones describe los métodos utilizados para reducir o prevenir los efectos perjudiciales de las aguas de inundación. Las inundaciones pueden ser causadas por una combinación de procesos naturales, como el clima extremo aguas arriba, y cambios humanos en los cuerpos de agua y la escorrentía. Los métodos de gestión de inundaciones pueden ser de tipo estructural (es decir, control de inundaciones) y de tipo no estructural . Los métodos estructurales retienen físicamente las aguas de inundación, mientras que los métodos no estructurales no lo hacen. La construcción de infraestructura dura para prevenir inundaciones, como muros de contención , es eficaz para controlar las inundaciones. Sin embargo, es una buena práctica dentro de la ingeniería paisajística confiar más en la infraestructura blanda y los sistemas naturales , como pantanos y llanuras de inundación , para manejar el aumento del agua.
La gestión de inundaciones puede incluir la gestión del riesgo de inundaciones, que se centra en medidas para reducir el riesgo, la vulnerabilidad y la exposición a los desastres por inundaciones y proporcionar análisis de riesgos mediante, por ejemplo, la evaluación del riesgo de inundaciones . [52] La mitigación de inundaciones es un concepto relacionado pero separado que describe un conjunto más amplio de estrategias adoptadas para reducir el riesgo de inundaciones y el impacto potencial, mejorando al mismo tiempo la resiliencia frente a los eventos de inundaciones.
Como el cambio climático ha provocado un mayor riesgo e intensidad de inundaciones, la gestión de inundaciones es una parte importante de la adaptación al cambio climático y la resiliencia climática . [53] [54] Por ejemplo, para prevenir o gestionar las inundaciones costeras , las prácticas de gestión costera tienen que abordar procesos naturales como las mareas , pero también el aumento del nivel del mar debido al cambio climático. La prevención y mitigación de inundaciones se puede estudiar en tres niveles: en propiedades individuales, pequeñas comunidades y pueblos o ciudades enteras.En muchos países del mundo, las vías fluviales propensas a inundaciones suelen gestionarse con cuidado. Se utilizan defensas como cuencas de detención , diques , [55] diques , embalses y vertederos para evitar que las vías fluviales se desborden de sus márgenes. Cuando estas defensas fallan, a menudo se utilizan medidas de emergencia como bolsas de arena o tubos inflables portátiles para intentar detener las inundaciones. Las inundaciones costeras se han abordado en partes de Europa y las Américas con defensas costeras , como diques marinos , regeneración de playas e islas barrera .
En la zona ribereña cercana a ríos y arroyos, se pueden tomar medidas de control de la erosión para intentar frenar o revertir las fuerzas naturales que hacen que muchos cursos de agua serpenteen durante largos períodos de tiempo. También se pueden construir y mantener a lo largo del tiempo controles de inundaciones, como represas, para intentar reducir la ocurrencia y la gravedad de las inundaciones. En los Estados Unidos, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos mantiene una red de represas de este tipo para el control de inundaciones.
En las zonas propensas a inundaciones urbanas, una solución es la reparación y ampliación de los sistemas de alcantarillado y la infraestructura para aguas pluviales creados por el hombre. Otra estrategia es reducir las superficies impermeables en calles, aparcamientos y edificios mediante canales de drenaje naturales, pavimento poroso y humedales (conocidos colectivamente como infraestructura verde o sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS)). Las zonas identificadas como propensas a inundaciones se pueden convertir en parques y zonas de juegos que puedan tolerar inundaciones ocasionales. Se pueden adoptar ordenanzas para exigir a los promotores que retengan las aguas pluviales en el lugar y que los edificios estén elevados, protegidos por muros de contención y diques o diseñados para soportar inundaciones temporales. Los propietarios también pueden invertir en soluciones por sí mismos, como rediseñar su propiedad para alejar el flujo de agua de su edificio e instalar barriles de lluvia , bombas de sumidero y válvulas de retención .
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En los Estados Unidos, el Servicio Meteorológico Nacional da el consejo de "da la vuelta, no te ahogues" en caso de inundaciones; es decir, recomienda que la gente salga de la zona de inundación, en lugar de intentar cruzarla. En el nivel más básico, la mejor defensa contra las inundaciones es buscar terrenos más altos para usos de alto valor, al tiempo que se equilibran los riesgos previsibles con los beneficios de ocupar zonas de riesgo de inundación. [56] : 22–23 Las instalaciones críticas para la seguridad de la comunidad, como hospitales, centros de operaciones de emergencia y servicios de policía, bomberos y rescate , deberían construirse en áreas con menor riesgo de inundación. Las estructuras, como los puentes, que inevitablemente deben estar en áreas de riesgo de inundación deberían diseñarse para resistir las inundaciones. Las áreas con mayor riesgo de inundación podrían destinarse a usos valiosos que podrían abandonarse temporalmente a medida que la gente se retira a áreas más seguras cuando una inundación es inminente.
La planificación de la seguridad ante inundaciones implica muchos aspectos de análisis e ingeniería, entre ellos:
Cada tema plantea cuestiones distintas pero relacionadas, con alcance y escala variables en el tiempo, el espacio y las personas involucradas. Se han hecho intentos de comprender y gestionar los mecanismos que funcionan en las llanuras de inundación durante al menos seis milenios. [57] [ página necesaria ]
En los Estados Unidos, la Asociación de Gestores de Llanuras Inundables Estatales trabaja para promover la educación, las políticas y las actividades que mitiguen 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 inundables, todo ello sin causar impactos adversos. [58] La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA, por sus siglas en inglés) tiene disponible una cartera de ejemplos de mejores prácticas para la mitigación de desastres en los Estados Unidos. [59]
Las actividades de limpieza después de inundaciones a menudo plantean peligros para los trabajadores y voluntarios involucrados en el esfuerzo. Los peligros potenciales incluyen peligros eléctricos , exposición al monóxido de carbono , peligros musculoesqueléticos , estrés por calor o frío , peligros relacionados con vehículos de motor , fuego , ahogamiento y exposición a materiales peligrosos . Debido a que los sitios de desastre inundados son inestables, los trabajadores de limpieza pueden encontrar escombros afilados y dentados, peligros biológicos en el agua de la inundación, líneas eléctricas expuestas, sangre u otros fluidos corporales y restos animales y humanos. Al planificar y reaccionar ante desastres por inundaciones, los gerentes proporcionan a los trabajadores cascos , gafas protectoras , guantes de trabajo pesados, chalecos salvavidas y botas impermeables con punteras y plantillas de acero. [60]
Se puede analizar estadísticamente una serie de caudales máximos anuales en un tramo fluvial para estimar la inundación de 100 años y las inundaciones de otros intervalos de recurrencia en ese tramo. Se pueden relacionar estimaciones similares de muchos sitios en una región hidrológicamente similar con características mensurables de cada cuenca de drenaje para permitir la estimación indirecta de los intervalos de recurrencia de inundaciones para tramos fluviales sin datos suficientes para un análisis directo.
Los modelos de procesos físicos de los tramos de los canales son generalmente bien comprendidos y calcularán la profundidad y el área de inundación para condiciones de canal dadas y un caudal específico, como para su uso en el mapeo de llanuras de inundación y seguros contra inundaciones . Por el contrario, dada la zona de inundación observada de una inundación reciente y las condiciones del canal, un modelo puede calcular el caudal. Aplicado a varias configuraciones de canal potenciales y caudales, un modelo de tramo puede contribuir a seleccionar un diseño óptimo para un canal modificado. Varios modelos de tramo están disponibles a partir de 2015, ya sean modelos 1D (niveles de inundación medidos en el canal ) o modelos 2D (profundidades de inundación variables medidas en la extensión de una llanura de inundación). HEC-RAS [61] , el modelo del Centro de Ingeniería Hidráulica, se encuentra entre los programas más populares , aunque solo sea porque está disponible de forma gratuita. Otros modelos como TUFLOW [62] combinan componentes 1D y 2D para derivar profundidades de inundación en ambos canales del río y en toda la llanura de inundación.
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 son poco comprendidos en todas las escalas, y las interacciones de los procesos 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 deshielo 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 previsión y alerta de inundaciones, así como en el análisis de los efectos del cambio de uso de la tierra y el cambio climático .
En los Estados Unidos, un enfoque integrado para el modelado hidrológico por computadora en tiempo real utiliza datos observados del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), [63] varias redes de observación cooperativa , [64] varios sensores meteorológicos automatizados , el Centro Nacional de Teledetección Hidrológica Operacional (NOHRSC) de la NOAA , [65] 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. [66] El NWS también coopera con Environment Canada en pronósticos hidrológicos que afectan tanto a los EE. UU. como a Canadá, como en el área de la vía marítima del San Lorenzo .
El Sistema Mundial de Vigilancia de Inundaciones (GFMS, por sus siglas en inglés), una herramienta informática que cartografia las condiciones de las inundaciones en todo el mundo, está disponible en línea. [67] Los usuarios de cualquier parte del mundo pueden utilizar el GFMS para determinar cuándo pueden producirse inundaciones en su zona. El GFMS utiliza datos de precipitación de los satélites de observación de la Tierra de la NASA y del satélite de medición de precipitaciones globales (GPM, por sus siglas en inglés). Los datos de lluvia del 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 está filtrando en el suelo y cuánta agua fluye hacia los cauces fluviales .
Los usuarios pueden ver estadísticas de precipitaciones, caudales, 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 se realizan con 5 días de antelación. Los usuarios pueden hacer zoom para ver mapas de inundaciones (áreas que se estima que están cubiertas por agua) con una resolución de 1 kilómetro. [68]
La previsión de inundaciones antes de que se produzcan permite tomar precauciones y advertir a la población [69] para que esté preparada con antelación en caso de inundaciones. Por ejemplo, los agricultores pueden sacar a los animales de las zonas bajas y los servicios públicos pueden establecer disposiciones de emergencia para desviar los servicios en caso de ser necesario. Los servicios de emergencia también pueden tomar disposiciones para disponer de recursos suficientes con antelación para responder a las emergencias a medida que se produzcan. La población puede evacuar las zonas que se inunden.
Para realizar pronósticos de inundaciones más precisos para las vías fluviales , es mejor tener una larga serie temporal de datos históricos que relacionen los caudales de los arroyos con eventos de lluvia medidos en el pasado. [70] También es necesario combinar esta información histórica con conocimiento en tiempo real sobre la capacidad volumétrica en las áreas de captación, como la capacidad disponible en los embalses, los niveles de agua subterránea y el grado de saturación de los acuíferos del área para realizar pronósticos de inundaciones más precisos.
Las estimaciones de precipitaciones mediante radar y las técnicas generales de previsión meteorológica también son componentes importantes de una buena previsión de inundaciones. En las zonas en las que se dispone de datos de buena calidad, la intensidad y la altura de una inundación se pueden predecir con bastante precisión y con bastante antelación. El resultado de una previsión de inundaciones suele ser un nivel máximo previsto de agua y el momento probable de su llegada a lugares clave a lo largo de una vía fluvial [66] , y también puede permitir el cálculo del probable período de retorno estadístico de una inundación. En muchos países desarrollados, las zonas urbanas en riesgo de inundaciones 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 de Ríos del Noreste (RFC) del Servicio Meteorológico Nacional de Estados Unidos (NWS) en Taunton, Massachusetts , una regla general para el pronóstico de inundaciones en áreas urbanas es que se necesitan al menos 1 pulgada (25 mm) de lluvia en aproximadamente una hora para iniciar un estancamiento significativo de agua en superficies impermeables . Muchos RFC del NWS emiten rutinariamente Guías de inundaciones repentinas y Guías de cabeceras, que indican la cantidad general de lluvia que debería caer en un corto período de tiempo para causar inundaciones repentinas o inundaciones en cuencas de agua más grandes . [71]
Los riesgos de inundación pueden definirse como el riesgo que las inundaciones suponen para las personas, los bienes y el paisaje natural en función de los peligros y la vulnerabilidad específicos. La magnitud de los riesgos de inundación puede influir en los tipos de estrategias de mitigación necesarias e implementadas. [72]
Una gran parte de la población mundial vive cerca de las principales costas , [8] mientras que muchas ciudades importantes y zonas agrícolas se encuentran cerca de llanuras aluviales . [9] Existe un riesgo significativo de aumento de las inundaciones costeras y fluviales debido al cambio de las condiciones climáticas. [10]
Un mito del diluvio es un mito en el que un gran diluvio, generalmente enviado por una deidad o deidades, destruye la civilización , a menudo en un acto de retribución divina . A menudo se establecen paralelismos entre las aguas del diluvio de estos mitos y las aguas primigenias que aparecen en ciertos mitos de la creación , ya que las aguas del diluvio se describen como una medida para la limpieza de la humanidad, en preparación para el renacimiento. La mayoría de los mitos del diluvio también contienen un héroe cultural , que "representa el anhelo humano por la vida". [73]
El motivo del mito del diluvio aparece en muchas culturas, incluido el manvantara -sandhya en el hinduismo , Deucalión y Pirra en la mitología griega , la narración del diluvio del Génesis , las historias del diluvio mesopotámico y la historia del diluvio cheyenne .La palabra inglesa «flood» proviene del inglés antiguo flōd , una palabra común en las lenguas germánicas (compárese con el alemán Flut , el holandés vloed de la misma raíz que se ve en flow, float ; compárese también con el latín fluctus , flumen ), que significa «un flujo de agua, marea, un desbordamiento de tierra por agua, un diluvio, el diluvio de Noé; masa de agua, río, mar, ola». [74] [75] La palabra inglesa antigua flōd proviene del protogermánico floduz ( el frisón antiguo flod , el nórdico antiguo floð , el holandés medio vloet , el holandés vloed , el alemán Flut y el gótico flodus deriva de floduz ). [74]
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