DOI:

https://doi.org/10.14483/22487638.19676

Publicado:

2023-10-12

Número:

Vol. 27 Núm. 77 (2023): Julio - Septiembre

Sección:

Investigación

Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas

Time and spatial natural uncertainty integration associated with the Manning’s roughness coefficient in two-dimensional flash flood models

Autores/as

  • Alfonso Mariano Ramos-Cañón Universidad Nacional de Colombia https://orcid.org/0000-0003-2306-4333
  • Lady Carolina Castro Malaver Pontificia Universidad Javeriana
  • Nicolás Escobar-Castaneda Pontificia Universidad Javeriana

Palabras clave:

propagación de la incertidumbre, coeficiente de rugosidad, inundación rápida, amenaza por inundación (es).

Palabras clave:

Uncertainty propagation, roughness coefficient, flash flood, flood hazard (en).

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Resumen (es)

Contexto: La variabilidad natural (incertidumbre) espacial y la temporal de los insumos que intervienen en la modelación hidrodinámica, para la evaluación de la amenaza y la delimitación de las zonas potencialmente inundables, se propagan en las variables de salida de los modelos. En la práctica, suele considerarse la variabilidad natural temporal en términos de periodo de retorno, pero poco se ha analizado la propagación de la incertidumbre espacial del coeficiente de rugosidad.

Metodología: En este trabajo se presenta el análisis de la propagación de la incertidumbre a través del método primer orden segundo momento del coeficiente de rugosidad de Manning, en las variables de salida de profundidad, velocidad e intensidad de flujo del modelo numérico de aguas someras, implementado en HEC RAS 2D. Se analizó una inundación súbita simulada en el municipio de Mocoa (Putumayo) y la correspondiente probabilidad de alcanzar un nivel de daño para diferentes periodos de retorno, a propósito de los eventos ocurridos en marzo de 2017.

Resultados: Se obtiene un procedimiento aplicable a la evaluación de la amenaza de inundación, en el que se integra la variabilidad natural temporal asociada a las hidrógrafas con diferentes periodos de retorno, y la variabilidad natural espacial relacionada con el coeficiente de rugosidad de Manning.

Conclusiones: La propagación de la incertidumbre establece una relación directa entre el aumento del caudal (periodos de retorno) y el aumento de la incertidumbre en la evaluación del indicador de amenaza por inundación.

Resumen (en)

Context: The natural spatial and temporal variability (uncertainty) of the inputs involved in hydrodynamic modeling for hazard assessment and delineation of potentially flood-prone areas is propagated in the output variables of the models. In normal practice, only natural temporal variability in terms of return period is usually considered, but the propagation of spatial uncertainty is unknown.

Methodoly: This paper presents the analysis of uncertainty propagation using the first order second moment method of Manning’s roughness coefficient in the depth, velocity and flow intensity output variables of the numerical shallow water model implemented in HEC RAS 2D. A simulated flash flood in the municipality of Mocoa (Putumayo) and the corresponding probability of reaching a damage level for different return periods were analyzed, regarding the events occurred in March 2017.

Results: A procedure applicable to flood hazard assessment is obtained where the temporal natural variability associated to hydrographs with different return periods and the spatial natural variability associated to the Manning’s roughness coefficient are integrated.

Conclusions: The propagation of uncertainty was able to establish a direct relationship between the increase of flow (return periods) and the increase of uncertainty in the evaluation of the flood hazard indicator.  

Biografía del autor/a

Alfonso Mariano Ramos-Cañón, Universidad Nacional de Colombia

Ingeniero civil, maestría en Geotecnia y doctor en Ingeniería. Profesor asociado de la Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, Colombia.

Lady Carolina Castro Malaver, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera civil. Miembro del grupo de investigación Riesgo en Sistemas Naturales y Antrópicos. Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.

Nicolás Escobar-Castaneda, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero civil. Estudiante en Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.

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Cómo citar

APA

Ramos-Cañón, A. M., Castro Malaver, L. C., y Escobar-Castaneda, N. (2023). Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas. Tecnura, 27(77), e19676. https://doi.org/10.14483/22487638.19676

ACM

[1]
Ramos-Cañón, A.M. et al. 2023. Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas. Tecnura. 27, 77 (oct. 2023), e19676. DOI:https://doi.org/10.14483/22487638.19676.

ACS

(1)
Ramos-Cañón, A. M.; Castro Malaver, L. C.; Escobar-Castaneda, N. Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas. Tecnura 2023, 27, e19676.

ABNT

RAMOS-CAÑÓN, Alfonso Mariano; CASTRO MALAVER, Lady Carolina; ESCOBAR-CASTANEDA, Nicolás. Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas. Tecnura, [S. l.], v. 27, n. 77, p. e19676, 2023. DOI: 10.14483/22487638.19676. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/19676. Acesso em: 23 feb. 2024.

Chicago

Ramos-Cañón, Alfonso Mariano, Lady Carolina Castro Malaver, y Nicolás Escobar-Castaneda. 2023. «Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas». Tecnura 27 (77):e19676. https://doi.org/10.14483/22487638.19676.

Harvard

Ramos-Cañón, A. M., Castro Malaver, L. C. y Escobar-Castaneda, N. (2023) «Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas», Tecnura, 27(77), p. e19676. doi: 10.14483/22487638.19676.

IEEE

[1]
A. M. Ramos-Cañón, L. C. Castro Malaver, y N. Escobar-Castaneda, «Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas», Tecnura, vol. 27, n.º 77, p. e19676, oct. 2023.

MLA

Ramos-Cañón, Alfonso Mariano, et al. «Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas». Tecnura, vol. 27, n.º 77, octubre de 2023, p. e19676, doi:10.14483/22487638.19676.

Turabian

Ramos-Cañón, Alfonso Mariano, Lady Carolina Castro Malaver, y Nicolás Escobar-Castaneda. «Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas». Tecnura 27, no. 77 (octubre 12, 2023): e19676. Accedido febrero 23, 2024. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/19676.

Vancouver

1.
Ramos-Cañón AM, Castro Malaver LC, Escobar-Castaneda N. Integración de la incertidumbre natural temporal y espacial asociada al coeficiente de rugosidad Manning en modelos bidimensionales de inundaciones rápidas. Tecnura [Internet]. 12 de octubre de 2023 [citado 23 de febrero de 2024];27(77):e19676. Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/19676

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