Modelamiento 3D para la evaluación del riesgo por aniego pluvial en la zona urbana de la cuenca Chaquihuaycco - Huamanga

Abstract

El desarrollo urbano involucra el incremento de superficies impermeables, con lo que ante la ocurrencia de fuertes precipitaciones cobra mayor relevancia el fenómeno de aniego pluvial. Por lo mismo en esta investigación se muestra un enfoque para la evaluación de este en una zona urbana en la ciudad de Huamanga, Ayacucho, Perú. Luego, para la evaluación del riesgo por anegamiento pluvial se digitalizó en 3D el área urbana de estudio y a nivel de terreno la cuenca hidrográfica respectiva, incluyendo información catastral, censal, hidrológica y topográfica. Primeramente, se determinó el peligro a través de un modelamiento hidrológico–hidráulico 2D, con el cual se observó la sensibilidad en los resultados de calados y velocidades al variar la duración de precipitación, el grado de infiltración, la rugosidad en las superficies y la resolución del modelo de elevación digital. Con esto se logró la identificación de 34 puntos con niveles altos de peligro. En cuanto al análisis de vulnerabilidad social se consideraron datos de población, vivienda, educación y salud para la construcción de índices. Luego, en referencia a la exposición económica a nivel de lotes se empleó información de los materiales y los niveles de construcción. Finalmente, el grado de vulnerabilidad peatonal en las vías fue estimada según la zonificación y la densidad poblacional. En conclusión, se determinaron los niveles de riesgo bajo, medio, alto y muy alto para los aspectos sociales (74,2 %, 18,5 %, 7,1 % y 0,1 %), económicos (86,8 %, 7,7 %, 4,9 % y 0,6 %) y humanos (34,3 %, 55,7 %, 9,4 % y 0,6 %), como porcentajes del área de estudio.

Urban development involves the increase in impermeable surfaces, so the phenomenon of pluvial flooding becomes more relevant when heavy rainfall occurs. Therefore, this research presents an approach for its evaluation in an urban area in the city of Huamanga, Ayacucho, Peru. To assess the risk of pluvial flooding, the urban study area was digitized in 3D, as well as the respective hydrographic basin at ground level, including cadastral, census, hydrological, and topographic information. First, the hazard was determined through 2D hydrological–hydraulic modeling, which observed the sensitivity of the results of depths and velocities to variations in precipitation duration, infiltration degree, surface roughness, and the resolution of the digital elevation model. This led to the identification of 34 points with high hazard levels. Regarding the social vulnerability analysis, data on population, housing, education, and health were considered for the construction of indices. Then, in reference to economic exposure at the lot level, information on materials and construction levels was used. Finally, the degree of pedestrian vulnerability on roads was estimated based on zoning and population density. In conclusion, low, medium, high, and very high–risk levels were determined for social ((74,2 %, 18,5 %, 7,1 % y 0,1 %), economic (86,8 %, 7,7 %, 4,9 % y 0,6 %), and human (34,3 %, 55,7 %, 9,4 % y 0,6 %) aspects, as percentages of the study area.