Esqueda et al 2024a - Revision history

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‎4. Aplicación a un caso real: Huapinol – Río de la Sierra (noviembre 2020)

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‎4. Aplicación a un caso real: Huapinol – Río de la Sierra (noviembre 2020)

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 <math display="inline">({U}_{x},{U}_{y})</math> son los vectores de velocidad de flujo,
-<math display="inline">h</math>es la altura de la superficie horizontal del agua (calado),
+<math display="inline">h</math> es la altura de la superficie horizontal del agua (calado),
 <math display="inline">g</math> es la aceleración de la gravedad,

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 [5] IFRC. World disasters report 2022, 2023. [En línea]. Available: [https://www.ifrc.org/sites/default/files/2023-01/20230130_2022_WDR_DataAnnex.pdf. https://www.ifrc.org/sites/default/files/2023-01/20230130_2022_WDR_DataAnnex.pdf.] [Último acceso: 22 11 2023].
-[6] MudashiruR.B. et al. Flood hazard mapping methods: A review. Journal of Hydrology,  603(Part A), 126846, 2021.
+[6] Mudashiru R.B. et al. Flood hazard mapping methods: A review. Journal of Hydrology,  603(Part A), 126846, 2021.
 [7]  Bellos V. Ways for flood hazard mapping in urbanised environments: A short literature review. Water Utility Journal, 4:25-31, 2012.

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 ==Referencias==
 <div class="auto" style="text-align: left;width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;font-size: 85%;">
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+[2]  Wen A. A comprehensive methodology for evaluating the economic impacts of floods: An application to Canada, Mexico, and the United States. Sustainability, 14(21), 14139, 2022.
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-| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 17'''. (a) Imagen binaria de satélite del evento de inundación ocurrido en la zona de estudio en noviembre del 2020. (b) Fotografía satelital de las mismas fechas (Google Earth)
+| style="background:#efefef;text-align:justify;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 17'''. (a) Imagen binaria de satélite del evento de inundación ocurrido en la zona de estudio en noviembre del 2020. (b) Fotografía satelital de las mismas fechas (Google Earth)
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-| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 18'''. (a) Imagen binaria de satélite en la misma zona, dos semanas antes del evento de inundación. (b) Fotografía satelital un año antes del evento de inundación (Google Earth)
+| style="background:#efefef;text-align:justify;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 18'''. (a) Imagen binaria de satélite en la misma zona, dos semanas antes del evento de inundación. (b) Fotografía satelital un año antes del evento de inundación (Google Earth)
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-| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 19'''. Alturas del agua para los instantes <math display="inline">t=86400</math> (a) y <math display="inline">t=172800</math> (b), correspondientes a las condiciones iniciales del problema (fin de la lluvia inicial, y antes del inicio de la crecida del flujo en el cauce)
+| style="background:#efefef;text-align:justify;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 19'''. Alturas del agua para los instantes <math display="inline">t=86400</math> (a) y <math display="inline">t=172800</math> (b), correspondientes a las condiciones iniciales del problema (fin de la lluvia inicial, y antes del inicio de la crecida del flujo en el cauce)
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-| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 26'''. Comparación entre imágenes de la misma zona en diferentes fechas con resultados de la simulación
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-| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 27'''. En las imágenes binarias del satélite algunos cuerpos de agua se ven más pequeños en comparación con las imágenes en color de Google Earth (ver recuadros resaltados). En la imagen antes de la inundación el cauce del río incluso parece “cortado”
+| style="background:#efefef;text-align:justify;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 27'''. En las imágenes binarias del satélite algunos cuerpos de agua se ven más pequeños en comparación con las imágenes en color de Google Earth (ver recuadros resaltados). En la imagen antes de la inundación el cauce del río incluso parece “cortado”
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-| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 22'''. Alturas del agua en los instantes <math display="inline">t=518400</math> y <math display="inline">t=86400</math>, para la mejor solución encontrada
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+| style="background:#efefef;text-align:left;padding:10px;font-size: 85%;"| '''Figura 19'''. Alturas del agua para los instantes <math display="inline">t=86400</math> y <math display="inline">t=172800</math>, correspondientes a las condiciones iniciales del problema (fin de la lluvia inicial, y antes del inicio de la crecida del flujo en el cauce)
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-Con estas limitantes se ejecutó el algoritmo de optimización, de manera similar al ejemplo sintético mostrado en la sección anterior. Para esto se imprimieron resultados a cada 21600 segundos (6 horas), y se corrió la simulación durante un periodo de tiempo correspondiente a 6 días a fin de ahorrar tiempo de cálculo.  Se eligió el instante t=518400 para hacer la comparación con la imagen satelital, que corresponde al fin de la meseta de la curva de gasto máximo mostrada en la figura 20. Se empleó una población de 10 individuos y 30 generaciones en total. La figura 21 muestra la gráfica de evolución de la función objetivo, tanto del mejor individuo como de la media de la población, observándose un comportamiento convergente.
+Con estas limitantes se ejecutó el algoritmo de optimización, de manera similar al ejemplo sintético mostrado en la sección anterior. Para esto se imprimieron resultados a cada 21600 segundos (6 horas), y se corrió la simulación durante un periodo de tiempo correspondiente a 6 días a fin de ahorrar tiempo de cálculo.  Se eligió el instante t=518400 para hacer la comparación con la imagen satelital, que corresponde al fin de la meseta de la curva de gasto máximo mostrada en la [[#img-20|Figura 20]]. Se empleó una población de 10 individuos y 30 generaciones en total. La [[#img-21|Figura 21]] muestra la gráfica de evolución de la función objetivo, tanto del mejor individuo como de la media de la población, observándose un comportamiento convergente.
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- [[Image:Draft_Esqueda Oliva_308490420-image33.png|408px]] </div>
+{| class="wikitable" style="margin: 0em auto 0.1em auto;border-collapse: collapse;width:auto;"
-Se obtuvo un gasto máximo de 2900 m<sup>3</sup>/s, con un tiempo de cómputo total de 40 horas empleando en paralelo dos computadoras equipadas con GPU Nvidia Titan RTX, y que cada simulación tardaba en ejecutarse desde 400 hasta 850 segundos. La figura 22 muestra los resultados del calado para el instante de comparación (t=518400), y para el instante t=864000, tres días después del fin de la crecida del río de acuerdo con la curva de gasto de la figura 20. Comparando la imagen de la izquierda en la figura 22 con la imagen del satélite de la figura 17, podemos notar que no hay una correspondencia total entre las zonas inundadas que aparecen en una y en otra. Esto queda más claro en la figura 23, en la cual aparecen ambos resultados superpuestos (de la simulación y de la imagen). Se observa en dicha figura que la inundación en la simulación tiende a presentarse más en la zona sur de la región en estudio, mientras que en la imagen del satélite se concentran más al norte. Aunque esto puede parecer desalentador en un inicio, es necesario realizar un análisis más minucioso de la zona y del evento de inundación real para explicar lo que ocurrió. La figura 24 muestra un acercamiento de la imagen del satélite justo en la zona por la cual se produjo el desbordamiento del río, y que es donde el cauce forma un meandro en el norte del dominio en estudio.
+Se obtuvo un gasto máximo de 2900 m<sup>3</sup>/s, con un tiempo de cómputo total de 40 horas empleando en paralelo dos computadoras equipadas con GPU Nvidia Titan RTX, y que cada simulación tardaba en ejecutarse desde 400 hasta 850 segundos. La [[#img-22|Figura 22]] muestra los resultados del calado para el instante de comparación (<math display="inline">t=518400</math>), y para el instante <math display="inline">t=86400</math>, tres días después del fin de la crecida del río de acuerdo con la curva de gasto de la figura 20. Comparando la imagen de la izquierda en la [[#img-22|Figura 22]] con la imagen del satélite de la [[#img-17|Figura 17]], podemos notar que no hay una correspondencia total entre las zonas inundadas que aparecen en una y en otra. Esto queda más claro en la [[#img-23|Figura 23]], en la cual aparecen ambos resultados superpuestos (de la simulación y de la imagen). Se observa en dicha figura que la inundación en la simulación tiende a presentarse más en la zona sur de la región en estudio, mientras que en la imagen del satélite se concentran más al norte. Aunque esto puede parecer desalentador en un inicio, es necesario realizar un análisis más minucioso de la zona y del evento de inundación real para explicar lo que ocurrió. La [[#img-24|Figura 24]] muestra un acercamiento de la imagen del satélite justo en la zona por la cual se produjo el desbordamiento del río, y que es donde el cauce forma un meandro en el norte del dominio en estudio.
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-En dicha imagen podemos observar que el río se desborda por una zona muy diferente a la que se produce en la simulación, y a partir de ahí el flujo de agua por fuera del cauce ya es muy distinto. Esto significa que la topografía del terreno en el momento de la inundación real es diferente a la empleada en el modelo de cálculo. Si bien los modelos DTM utilizados en la zona corresponden al año en que se produjo el evento de inundación, en la descripción de los archivos se indica que las alturas del terreno no están exentas de errores debidos a diversos factores que afectan la precisión y la resolución de las alturas del terreno, como la densidad de la vegetación y la nubosidad presente al momento de la captura de los datos. Además de ello, dado que la velocidad de la corriente aumenta con el flujo, los bordes del cauce son más propensos a erosionarse y eventualmente producirse una ruptura. Esta condición es mucho más difícil de simular pues implica más variables, y al modificarse la topografía es necesario modificar la malla de cálculo en tiempo de ejecución.
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+En dicha imagen podemos observar que el río se desborda por una zona muy diferente a la que se produce en la simulación, y a partir de ahí el flujo de agua por fuera del cauce ya es muy distinto. Esto significa que la topografía del terreno en el momento de la inundación real es diferente a la empleada en el modelo de cálculo. Si bien los modelos DTM utilizados en la zona corresponden al año en que se produjo el evento de inundación, en la descripción de los archivos se indica que las alturas del terreno no están exentas de errores debidos a diversos factores que afectan la precisión y la resolución de las alturas del terreno, como la densidad de la vegetación y la nubosidad presente al momento de la captura de los datos. Además de ello, dado que la velocidad de la corriente aumenta con el flujo, los bordes del cauce son más propensos a erosionarse y eventualmente producirse una ruptura. Esta condición es mucho más difícil de simular pues implica más variables, y al modificarse la topografía es necesario modificar la malla de cálculo en tiempo de ejecución.
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Figura 23. Imagen de resultados superpuestos para el instante t=518400</span></div>
 En la figura 25 se muestra una fotografía de la misma zona en estudio, pero que data del año 2003. Abajo a la derecha de dicha imagen se aprecia un cuerpo de agua con una forma muy similar a uno que aparece en los resultados de la simulación antes y después de la crecida del río (figuras 19 y 22). Dicho cuerpo de agua tiene una forma muy distinta en las fotografías del año 2020 (figuras 17 y 18), lo que nos lleva a pensar que la información topográfica utilizada en la simulación no se corresponde del todo con la topografía real del terreno al momento de la inundación que se intentó reproducir. En la figura 26 se hace un énfasis en ello,  mostrando juntas las imágenes mencionadas.