Rainfall thresholds based on intensity for flash floods in the Manizales River, Colombia

Autor: Castillo Ruales, Antonio, Chang, Philippe, Vélez Upegui, Jorge Julián, Zambrano Nájera, Jeannette, Mejía Fernandez, Fernando
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Revista EIA, Volume: 17, Issue: 33, Pages: 27-42, Published: JUN 2020
Popis: Resumen Los umbrales de precipitación tradicionales, basados en curvas de magnitud-duración, no permiten establecer un tiempo de antelación (TA) adecuado para Sistemas de Alerta Temprana (SAT) sobre cuencas sin información de radar meteorológico y con tiempos de concentración cortos. Este trabajo propone la determinación de umbrales de precipitación independientes de la duración del evento, a partir de la correlación de la precipitación, medida en tiempo real en la parte alta de la cuenca, con los niveles resultantes aguas abajo. El estudio se realizó sobre la quebrada Manizales, Caldas (Colombia), la cual ha presentado eventos de crecidas torrenciales que se han agravado por los procesos y efectos de la urbanización. La modelación hidrológica distribuida en TETIS incluyó patrones locales de distribución de precipitación, y los parámetros hidráulicos del flujo fueron evaluados con el modelo bidimensional IBER, a partir de tres estados de riesgo. Los resultados sugieren que la cuenca es altamente sensible a los cambios de intensidad y no tanto para la magnitud de la lluvia, por lo tanto, se propone una metodología para umbrales en base a la lluvia acumulada móvil de 10 minutos a partir del inicio del evento para ser implementado en SAT de la ciudad de Manizales. Abstract Where the traditional approach in establish alert thresholds for Early Warning Systems (EWS) relies on rainfall depth-duration curves, in the context of watersheds characterised by short runoff response time and in the absence of weather radar data, such practise cannot be implemented effectively. Hence, this research establishes alert threshold based on real-time rainfall measurement correlation over a catchment between headwaters and stages observed downstream in absence of rainfall depth-duration data. The Manizales River catchment (Caldas, Colombia) has presented flash flood events that have been aggravated by urbanization of the area. The distributed hydrological model TETIS was implemented using local rainfall distribution patterns to establish overland flow. The 2DH hydraulic flow model was based on IBER that determined 3 risk levels. The study suggests that then catchment response is highly sensitive to rainfall intensity changes rather than precipitation depth over time. Hence a specific methodology based on 10 minute cumulative mobile rainfall depth over time was used to establish rainfall thresholds for the EWS of the Manizales watershed. Resumo Os umbrais de chuva tradicionais, baseados em curvas de magnitude-duração, não permitem estabelecer um tempo de avanço adequado para Sistemas de Alerta Prévio (SAP) em bacias sem informações de radar meteorológico e com tempos de concentração curtos. Este trabalho propõe a determinação de umbrais de chuva independentes da duração do evento, com base na correlação de precipitação, medida em tempo real a montante da bacia, com os níveis resultantes a jusante. O estudo foi conduzido no rio Manizales, Caldas (Colômbia), que apresentou eventos torrenciais de inundação que foram agravados pelos processos e efeitos da urbanização. A modelagem hidrológica distribuída no TETIS incluiu padrões locais de distribuição de precipitação, e os parâmetros hidráulicos do fluxo foram avaliados com o modelo bidimensional IBER, a partir de três estados de risco. Os resultados sugerem que a bacia é altamente sensível a mudanças na intensidade e não tanto pela magnitude da chuva, portanto, propõe-se uma metodologia para umbrais baseada na precipitação acumulada móvel de 10 minutos do início do evento para ser implementado no SAT da cidade de Manizales.
Databáze: OpenAIRE
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