Crean modelo tridimensional para predecir la expansión de inundaciones

Un equipo de científicos del centro de investigación Iowa Flood Center (IFC), de la Universidad del Estado de Iowa, ha desarrollado un método de simulación en 3D de inundaciones. Esta tecnología permite predecir la distribución y posibles consecuencias de las inundaciones. El trabajo se encuentra publicado en la página web de Oak Ridge National Laboratory

En 2008, los desbordes de ríos en la región este del estado de Iowa, en los EE.UU., causaron una de las inundaciones con mayores desastres en la historia de ese país. Más de 40 mil personas fueron afectadas y el costo de la reconstrucción fue de cerca de 10 millones de dólares. Luego de esto, el centro IFC fue declarado como la primera organización nacional dedicada a la investigación de las inundaciones.  

Rebalse del reservorio Coralville en Iowa en 2008. 
United States Army Corps of Engineers

Una de las maneras más efectivas de minimizar los efectos de este fenómeno natural son los modelos por computadora en base a la información recopilada por los científicos: largo y profundidad de los ríos cercanos, características geológicas del territorio y pronóstico del tiempo. 

Gracias a este método, no solo se hace posible calcular las consecuencias de los daños, sino también la manera de prevenirlos. Por ejemplo, se puede fortalecer los reservorios existentes o construir nuevos. Hasta ahora, este tipo de estudio se realizaba con modelos en 1D y 2D. Sin embargo, estos de esquemas no suelen ser muy precisos en cuanto a la expansión de los daños, como el tiempo en que el nivel del agua alcanza niveles críticos y los cambios que se presentan en la dirección del flujo. 

Los investigadores del Oak Ridge National Laboratory han desarrollado un método para usar modelos en 3D que evalúan la expansión y posibles consecuencias de las inundaciones. Gracias a la supercomputadora Titan, que se encuentra en las instalaciones del IFC, se realizó una simulación 3D del desborde de dos reservorios del estado de Iowa: Saylorville y Coralville. 

La simulación se realizó usando la ecuación para corrientes turbulentas, conocida como el Número de Reynolds. Al usar el modelo en 3D, los científicos fueron capaces de simular la expansión de una inundación en las orillas cercanas de los lagos. 

Simulación de las ondas expansivas luego de rebalse del reservorio Saylorville luego de 9000 segundos (2.5 horas). Las líneas azules representan el flujo del río Des Moines, sobre el que está instalado el reservorio. Morado: expansión de la inundación. Verde y negro: principales afluentes del río. 
IFC

Adicionalmente, la simulación demostró que el modelo en 2D puede subestimar la velocidad de propagación de olas y el tiempo en el cual su altura alcanza su punto máximo, lo que representa una gran desventaja de este método. 

A pesar de que el uso de supercomputadoras para evaluar las consecuencias de los desastres naturales no está masificado debido a su costo, los científicos esperan que la información obtenida permita mejorar las tecnologías existentes en los esquemas (modelos) de las inundaciones. 

Isabel Ivtushok

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