Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona: el proyecto RESCCUE

Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] 101Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona. El Proyecto RESCCUE Assessment of the resilience of Barcelona urban services in case of flooding. The RESCCUE project Russo, B. a1,b, Velasco, M. a2, Monjo, R. c, Martínez-Gomariz, E. d, Sánchez, D. e1, Domínguez, J. L. e2, Gabàs, A.f1, Gonzalez, A.f2 aAQUATEC (SUEZ Advanced Solutions). Paseo de la Zona Franca, 46-48, 08038, Barcelona, España. bGrupo de Ingeniería Hidráulica y Ambiental (GIHA), Escuela Politécnica de La Almunia (EUPLA), Universidad de Zaragoza. Calle Mayor 5, 50100, La Almunia de Doña Godina, Zaragoza, España. cFundación de investigación del Clima (FIC). Gran Via, 22, Dpdo. 7°, Dcha (Escalera 2), 28013, Madrid, España. dCentro Tecnológico del agua (CETaqua). Carretera d’Esplugues, 75, 08940, Cornellà del Llobregat, Barcelona, España. eInstitut de Recerca en Energía de Catalunya (IREC). Jardins de les Dones de Negre, 1, 2ª pl., 08930 Sant Adrià de Besòs, Barcelona, España. fDepartament de Resiliència Urbana. Gerència Adjunta de Mobilitat i Infraestructures, Ecología Urbana, Ajuntament de Barcelona, España. E-mail: a1 [email protected], a2 [email protected], c [email protected], d [email protected], e1 [email protected], e2 [email protected], f1 [email protected], f2 [email protected] Recibido: 04/08/2019 Aceptado: 24/02/2020 Publicado: 30/04/2020 Citar como: Russo, B., Velasco, M., Monjo, R., Martínez-Gomariz, E., Domínguez, J. L., Sánchez, D., Gabàs, A., Gonzalez, A. (2020). Assessment of the resilience of Barcelona urban services in case of flooding. The RESCCUE project. Ingeniería del agua, 24(2), 101-118. https://doi.org/10.4995/Ia.2020.12179 RESUMEN En el marco del Proyecto europeo RESCCUE, las proyecciones climáticas para la ciudad de Barcelona muestran aumentos significativos de las intensidades máximas de precipitación para el horizonte del 2071-2100. En este trabajo se presenta la evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos de la ciudad frente a episodios de inundación para condiciones de lluvia actuales y futuras. El uso de modelos sectoriales e integrados ha permitido valorar la respuesta del sistema de drenaje de la ciudad tanto a nivel de sistema de alcantarillado subterráneo como a nivel superficial analizando el comportamiento hidráulico del conjunto de las superficies urbanas (calles, plazas, parques, etc.). Por otro lado, los parámetros asociados a las inundaciones superficiales (extensión de las zonas inundables, calado y velocidad) han sido empleados para estimar potenciales afectaciones futuras en otros servicios urbanos estratégicos como el tráfico superficial, el sistema eléctrico y el sistema de recogida de residuos. Palabras clave | Resiliencia urbana; efectos en cascada; cambio climático; inundaciones; modelos 1D/2D. ABSTRACT Within the framework of the European RESCCUE Project, climate projections for the city of Barcelona show significant increases in maximum rainfall intensities for the 2071-2100 horizon. This paper presents the evaluation of the resilience of urban services in the city against flood episodes for current and future rainfall conditions. The use of sectorial and integrated models allows to assess the response of the city’s drainage system both at the underground sewer system level and at the surface level by analyzing the hydraulic behavior of all urban surfaces (streets, squares, parks, etc.). On the other hand, the parameters associated with surface flooding (extension of flood areas, flow depth and velocity) can be used to estimate potential impacts on other strategic urban services such as surface traffic, the electrical system and the waste collection service. Key words | Urban resilience; cascading effects, climate change; flooding, 1D/2D models. e ISSN: 1886-4996 ISSN: 1134-2196 Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 102 Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA INTRODUCCIÓN El proyecto RESCCUE (RESilience to cope with Climate Change in Urban arEas – a multisectorial approach focusing on water) (Velasco et al., 2018) es un proyecto de investigación financiado por la Comisión Europea en el marco del programa H2020 y tiene como objetivo principal proporcionar metodologías y herramientas para la evaluación, planificación y gestión de la resiliencia de las ciudades del siglo XXI en un contexto de cambio climático. Si se considera la ciudad como un sistema de sistemas, la resiliencia urbana está estrictamente ligada al buen funcionamiento de los servicios urbanos y al conocimiento de los efectos en cascada que pueden producirse en caso de fallo de una o más infraestructuras críticas de un determinado sector estratégico. A través del Proyecto RESCCUE se pretende, por un lado, profundizar en el diagnóstico de la resiliencia de las ciudades frente a fenómenos climáticos extremos y, por el otro, incrementar su misma resiliencia a través de nuevas metodologías y herramientas que llevarán a la propuesta y priorización de varias medidas y estrategias de adaptación. Para lograr estos objetivos, en el marco del proyecto, se han desarrollado y calibrado modelos sectoriales e integrados que permiten analizar, de manera muy detallada, la resiliencia de los diferentes servicios urbanos frente a episodios climáticos extremos. Además, la información generada por estos modelos, junto con la información histórica disponible para cada servicio urbano, es empleada para alimentar una herramienta más transversal, HAZUR®, que abarca el conjunto de los servicios urbanos de la ciudad en un análisis más general y con una visión más holística del problema. Este doble enfoque del proyecto, conjuntamente con la estructura en paquetes de trabajo (Work Packages) del mismo, se presenta en la Figura 1. Figura 1 | Análisis de la resiliencia a través del doble enfoque del proyecto RESCCUE. Todas estas herramientas están siendo empleadas para la evaluación de la resiliencia urbana de tres ciudades europeas (Barcelona, Bristol y Lisboa) con características y capacidades de respuesta diferentes de acuerdo con escenarios de cambio climático para el horizonte temporal del año 2100. Esta información confluirá en la elaboración de los Planes de Acción de Resiliencia (Resilience Action Plan, RAP) de las tres ciudades. El proyecto RESCCUE está liderado por AQUATEC (SUEZ Advanced Solutions) y cuenta con 18 socios entre los cuales destaca la presencia de los tres ayuntamientos de los casos de estudio, de universidades, centros tecnológicos y empresas públicas y privadas de los sectores del ciclo urbano del agua y de la energía. El proyecto cuenta también con la participación de UN-Habitat, cuyo papel e implicación en el mismo tiene el fin de garantizar la replicabilidad de la implementación de las metodologías desarrolladas en otros contextos más allá de los que se han estudiado en el marco del proyecto. Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] 103Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 En este artículo, se presenta la evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos de la ciudad de Barcelona frente a episodios de inundación para condiciones de lluvia actuales y futuras. El uso de modelos sectoriales e integrados ha permitido valorar la respuesta del sistema de drenaje de la ciudad tanto a nivel de sistema de alcantarillado subterráneo como a nivel superficial analizando el comportamiento hidráulico del conjunto de las superficies urbanas (calles, plazas, parques, etc.). Los parámetros asociados a las inundaciones superficiales (extensión de las zonas inundables, calado y velocidad) han sido empleados para estimar potenciales afectaciones futuras en otros servicios urbanos estratégicos como el tráfico superficial, el sistema eléctrico y el sistema de recogida de residuos. MATERIAL Y MÉTODOS Efectos del cambio climático en Barcelona Este artículo se centra en la presentación de algunos resultados obtenidos para el caso de estudio de Barcelona, para el cual la Fundación de Investigación del Clima (FIC) ha proporcionado proyecciones y predicciones climáticas para diferentes variables y cuyos resultados se sintetizan en la Figura 2. Dichos resultados confirman las mismas tendencias de otros estudios muy recientes desarrollados para la ciudad de Barcelona y están en línea con los datos del Pla Clima recientemente publicado por el Ayuntamiento de Barcelona (Ecologia Urbana, 2018). Figura 2 | Resumen de los resultados de las proyecciones y predicciones climáticas en Barcelona para el proyecto RESCCUE. Cambio máximo esperado en los eventos extremos del clima a lo largo del siglo, teniendo en cuenta los períodos de retorno entre 1 y 100 años. El centro representa “sin cambios” y el borde corresponde a un aumento del 100% para cada variable, excepto para los días de olas de calor (donde el borde es +1000%) y la temperatura extrema (el borde es +10°C). Las líneas gruesas representan el escenario mediano y el área sombreada es la región de incertidumbre (95%). (Fuente: RESCCUE Deliverable 1.3; Monjo et al., 2018). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 104 Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA De acuerdo con los datos proporcionados por la FIC, fenómenos como las precipitaciones extremas, las olas de calor y las sequías podrían experimentar incrementos significativos debido a una aceleración del ciclo hidrológico (Monjo et al., 2016, 2018). Para el caso de las intensidades de lluvia medias máximas y el horizonte del 2071-2100, en la ciudad de Barcelona, el valor del coeficiente de cambio climático (definido como la ratio entre las intensidades máximas futuras y las actuales, para determinados periodos de retorno e intervalos de tiempo) se encuentra en una horquilla entre 1.07 y 1.26 dependiendo de la frecuencia y la duración de cada intensidad media máxima (Figura 3 y Tabla 1). Estos resultados han sido obtenidos por medio de técnicas de downscaling espaciales y temporales estadísticos sobre 20 series pluviométricas futuras proporcionadas por 10 modelos de circulación atmosféricas generales, forzados por los escenarios RCPs 4.5 y 8.5, y previamente validados para un periodo de control histórico (1976-2005). Los coeficientes de cambio climático de la Figura 2 y de la Tabla 1 son representativos del percentil 50 de los resultados obtenidos. 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Coeficiente de cambio climático Duración (en minutos) T1 T2 T5 T10 T25 T50 T100 T500 Figura 3 | Evolución de los coeficientes de cambio climático en función de la duración y del periodo de retorno para el periodo 2071-2100. (Fuente: RESCCUE Deliverable 1.3; Monjo et al., 2018). Tabla 1 | Valores numéricos de los coeficientes de cambio climático en función de la duración y del periodo de retorno para el periodo 2071-2100. (Fuente: RESCCUE Deliverable 1.3; Monjo et al., 2018). 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 T1 1.16 1.18 1.17 1.14 1.13 1.11 1.10 1.09 1.09 1.10 1.10 1.11 T2 1,15 1,18 1,17 1,14 1,13 1,11 1,10 1,09 1,09 1,10 1,10 1,11 T5 1,13 1,17 1,16 1,15 1,12 1,09 1,10 1,10 1,12 1,11 1,11 1,10 T10 1,11 1,19 1,19 1,17 1,14 1,10 1,11 1,11 1,12 1,11 1,11 1,12 T25 1,09 1,18 1,21 1,19 1,16 1,12 1,12 1,11 1,13 1,11 1,11 1,13 T50 1.08 1.18 1.22 1.2 1.16 1.12 1.13 1.11 1.13 1.11 1.11 1.13 T100 1,07 1,18 1,24 1,21 1,17 1,13 1,14 1,12 1,13 1,12 1,12 1,14 T500 1,07 1,17 1,26 1,22 1,18 1,14 1,15 1,13 1,14 1,13 1,13 1,15 Duración Periodo de retorno Una vez calculados estos coeficientes de cambio climático, los mismos se han aplicado sobre los hietogramas sintéticos de periodos de retorno T1, T10, T50, T100 y T500 para la ciudad de Barcelona proporcionados por la empresa Barcelona Cicle de l’Aigua (BCASA) también socio del consorcio del proyecto RESCCUE. En la Figura 4 se muestra el hietograma de diseño (periodo de retorno T = 10 años) de, aproximadamente, 2 horas y 30 minutos de duración y que resulta de la aplicación de los coeficientes de cambio climáticos de la Tabla 1 para las diferentes duraciones de la lluvia. Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] 105Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,0 00::00:00 00::00:05 00::00:10 00::00:15 00::00:20 00::00:25 00::00:30 00::00:35 00::00:40 00::00:45 00::00:50 00::00:55 00::01:00 00::01:05 00::01:10 00::01:15 00::01:20 00::01:25 00::01:30 00::01:35 00::01:40 00::01:45 00::01:50 00::01:55 00::02:00 00::02:05 00::02:10 00::02:15 00::02:20 00::02:25 00::02:30 00::02:35 Intensidad (mm/h) Tiempo Figura 4 | Hietograma sintético para la ciudad de Barcelona, un periodo de retorno de 10 años y el horizonte temporal 2071-2100. La subida del nivel del mar, estimada por la FIC para los escenarios RCPs 4.5 y 8.5 en Barcelona, se considera despreciable por ser poco significativa con respecto a las sobrelevaciones de las desembocaduras al mar de la red de drenaje realizadas durante la remodelación de la misma para los Juegos Olímpicos del 1992. Modelización de los efectos de las inundaciones sobre los servicios urbanos Muchas de las variables climáticas tratadas por la FIC en el marco del proyecto RESCCUE han sido empleadas para alimentar diferentes modelos sectoriales con alto nivel de detalle y analizar el comportamiento de diferentes servicios urbanos frente a episodios climáticos extremos. Los modelos empleados en RESCCUE han sido, además, calibrados y validados a partir de datos de campos asociados a diferentes eventos históricos. Con respecto a la evaluación de peligros y riesgos múltiples (multi-hazard and multi-risk assessment), la metodología propuesta se ha basado en el desarrollo de modelos y herramientas acoplados (loosely coupled models) o integrados (integrated models) donde las salidas (outputs) de determinados modelos se han utilizado como entradas (inputs) en otros según el esquema de Figura 5. Figura 5 | Estructura general del uso de modelos integrados para la evaluación detallada de múltiples amenazas (Fuente: RESCCUE Deliverable 3.1; Evans, 2017). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 106 Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Los modelos desarrollados se han centrado en el análisis de los impactos directos e indirectos producidos por inundaciones, en los efectos en cascada sobre otros servicios urbanos (sistema eléctrico, sistema de recogida de residuos y sistema de tráfico en superficie), en los impactos derivados por contaminación de los medios receptores y, finalmente, por episodios de sequía. El alcance de este artículo se limita a la presentación de resultados relativos a los impactos directos e indirectos del fenómeno de las inundaciones pluviales en Barcelona, así como de los efectos en cascada sobre otros servicios estratégicos de la ciudad que pueden producirse en caso de eventos extremos en un contexto, además, exacerbado por los potenciales efectos de cambio climático. En la Tabla 2, se resumen los servicios afectados por inundaciones y cuyo comportamiento ha sido simulado a partir de modelos sectoriales e integrados en el proyecto RESCCUE para la ciudad de Barcelona. La Figura 6 resume las interrelaciones analizadas en el proyecto para evaluar la resiliencia de estos servicios frente al problema de las inundaciones. Tabla 2 | Modelos sectoriales y modelos integrados de inundación desarrollado y calibrados en el proyecto RESCCUE para la ciudad de Barcelona. Modelos sectoriales / integrados Sistemas involucrados Objetivos principales Modelo drenaje urbano 1D/2D Drenaje urbano Evaluación socio-económica de la peligrosidad y del riesgo de personas y bienes frente a las inundaciones Modelo integrado inundación – tráfico de superficie Drenaje urbano y transporte en superficie Evaluación de los impactos de las inundaciones sobre el tráfico Modelo integrado inundación - sistema eléctrico Drenaje urbano, ríos, costa y sistema eléctrico Evaluación de los impactos de las inundaciones sobre el sistema eléctrico Modelo integrado inundación - sistema de recogida de residuos Drenaje urbano y residuos Evaluación de los impactos de las inundaciones sobre el sistema de recogida de residuos Figura 6 | Esquema de los efectos en cascada potencialmente producidos por un evento de inundación y analizados por el proyecto RESCCUE (Fuente: RESCCUE Deliverable 3.4; Evans, 2019). Modelo de drenaje dual 1D/2D de la ciudad de Barcelona Después del Pla Integral de Clavegueram de Barcelona del 2006 (PICBA06), en el que se desarrolló el último modelo de simulación unidimensional de la red de alcantarillado de la ciudad, ha habido diferentes experiencias de simulaciones del drenaje dual de la ciudad a través de modelos detallados y calibrados 1D/2D (Russo et al., 2011; 2015). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] 107Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 En el marco del proyecto RESCCUE, a través de la colaboración con la empresa BCASA, anteriormente mencionada, que actualmente está elaborando el nuevo Plan Director de la ciudad, se ha podido emplear un nuevo modelo dual que, respecto a los anteriores, presenta dos ventajas muy significativas al ser un modelo de red completa (o sea incorpora también la red de alcantarillado secundaria) llegando a una cifra de 1650 km de red y que cubre todo el ámbito hidrológico de Barcelona (o sea el término municipal de la ciudad y las demás cuencas vertientes a ella) superando los 120 km2 de dominio de análisis. El modelo, de más de 85 000 nodos y con un dominio 2D discretizado en una malla no estructurada de más de 1 360 000 celdas ha sido desarrollado a través del software Infoworks ICM (Integrated Catchment Modellling) (www.innovyze.com) y se ha calibrado y validado empleando los datos históricos registrados por más de 100 limnímetros instalados en la red de alcantarillado de la ciudad y más de 20 pluviógrafos uniformemente distribuidos en el ámbito hidrológico objeto de estudio (Russo, 2018; 2019). El modelo de drenaje dual del proyecto RESCCUE ha permitido estimar los parámetros del flujo (calado y velocidad) en superficie durante diferentes episodios de inundación para escenarios actuales y futuros y evaluar así la peligrosidad y el riesgo socio-económico de cada uno de dichos eventos. Los mismos parámetros han sido empleados para alimentar modelos sectoriales de otros servicios urbanos para valorar los efectos en cascada de las inundaciones en dichos sectores. El modelo ha requerido información topográfica (datos físicos de la red, modelo digital del terreno 2×2 m con resolución en altura de 15 cm) y fenomenológica (datos de lluvia y de nivel o de caudal para la fase calibración) de mucha calidad, además de una configuración de hardware suficiente para llevar a cabo el número de simulaciones necesarias sin demasiados costes computacionales (Russo et al., 2015). Modelo integrado inundación – tráfico de superficie Las simulaciones relativas al modelo integrado inundación – tráfico de superficie en Barcelona se han llevado a cabo a través de un modelo mesoescalar y el software TransCAD utilizado por el departamento de movilidad del Ayuntamiento (https://www.caliper.com/tcovu.htm). El modelo mesoscalar simula el flujo vehicular en cada tramo de la red de carreteras y calles de la ciudad. Cada tramo contiene información detallada relativa al volumen de tráfico, su tipología (por ejemplo: cantidad de coches, camiones, bicicletas, etc.), tiempo de viaje, capacidad residual del tramo, etc. Los mapas de inundación producidos a través del modelo de drenaje dual de la ciudad han sido empleados como inputs en el modelo de tráfico y analizados espacialmente para derivar los efectos dentro de la red de transporte superficial de la ciudad. El modelo mesoescalar contiene información sobre las velocidades máximas permitidas en cada calle. Un estudio reciente desarrollado por Pyatkova et al. (2015) analizó como la altura de agua en superficie durante un episodio de inundación afectaba a la velocidad media de desplazamiento de los vehículos en tramos inundados hasta llegar a un límite máximo a partir del cual se imposibilitaba el flujo vehicular (Tabla 2). El modelo mesoescalar contiene información sobre las velocidades máximas permitidas en cada calle de la ciudad. El proceso de integración del modelo de inundación–tráfico ha sido obtenido alterando los parámetros relacionados con la velocidad del tráfico de las calles urbanas en función de los calados de inundación (Figura 7). Este tipo de modelo integrado ha permitido obtener mapas sobre el funcionamiento de las calles urbanas de Barcelona en caso de eventos de lluvia extremos para escenarios actuales y futuros además de estimar el incremento de los tiempos de viaje en la ciudad y su monetización en términos de costes indirectos. El modelo en cuestión que se ha propuesto para este tipo de análisis ha requerido licencia de GIS Spatial Analysis para llevar a cabo las tareas de selección de los tramos afectados. Tabla 3 | Parámetros para determinar los efectos de las profundidades de inundación en la velocidad del tráfico (Fuente: RESCCUE Deliverable 3.1; Evans, 2017). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 108 Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Figura 7 | Integración del modelo de inundación y el modelo mesoescalar de tráfico de superficie en Barcelona (Fuente: RESCCUE Deliverable 3.1; Evans, 2017). Modelo integrado inundación – sistema eléctrico El objetivo de este modelo es analizar los efectos potenciales de las inundaciones pluviales, fluviales y costeras sobre el sistema eléctrico de la ciudad de Barcelona, con especial énfasis en infraestructuras críticas como subestaciones de alto y medio voltaje, así como centros de distribución. Para el caso de las inundaciones pluviales, el análisis ha tenido también en consideración los posibles efectos de cambio climático. En particular, el grado de inundación de cada una de las infraestructuras eléctricas consideradas, se ha hecho en base a áreas de influencia de inundación de 10 m de radio con respecto a su posición, considerando además los valores de los calados de inundación cada 2 m con el fin de evitar desajustes y tener así en cuenta la incertidumbre potencial de los datos de origen proporcionados por el modelo hidrodinámico acoplado 1D/2D (Evans, 2019). Además, se utilizó un umbral de 10 cm para considerar las situaciones de inundación significativa. A través de estos parámetros, las afecciones se clasificaron en completas, parciales o nulas según el esquema de la Figura 8, cuantificando, además, el porcentaje de afectación de cada área de influencia. Una de las incertidumbres más importantes de este modelo es el poco conocimiento sobre las especificidades de la localización de las infraestructuras críticas eléctricas (a veces localizadas en superficies, otras veces subterráneas o con elementos de auto-protección no siempre conocidos). Figura 8 | Áreas de influencia de inundación y niveles de afectaciones de las infraestructuras del sistema eléctrico. (Fuente: RESCCUE Deliverable 3.4; Evans, 2019). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] 109Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 Modelo integrado inundación – sistema de recogida de residuos Cuando se produce una inundación urbana, los contenedores de basuras dislocados en las calles de la ciudad, pueden perder su estabilidad y, al volcar o ser arrastrados, pueden generar el vertido de escombros y lixiviados al medio urbano. Por otro lado, los contenedores desplazados por el flujo, pueden obstruir vías de desagüe superficial u obstruir puntos de inmisión de caudales a la red exacerbando en ambos casos los efectos de la inundación. En consecuencia, la estabilidad de los contenedores de residuos urbanos frente a episodios de inundación constituye una preocupación a la vez ambiental, de seguridad y salud pública que se ha abordado, en el marco del proyecto RESCCUE, a través del desarrollo y calibración de un modelo integrado inundación – sistema de recogida de residuos. En Barcelona hay más de 27 000 contenedores, que pueden clasificarse de acuerdo con la fracción que contienen (es decir, residuos, orgánicos, papel y cartón, plástico y envases, y vidrio), su volumen en litros (es decir, 3200; 3000; 2400; 2200; y 1800) o la forma en que se cargan (es decir, lateral, bilateral, trasera, subterránea) (Figura 9) (Russo, 2018). La distribución porcentual según sus fracciones es la siguiente: 44% (residuos), 22% (orgánico), 12% (papel y cartón), 11% (plástico y embalaje) y 11% (vidrio), mientras en cuanto a su carga, su distribución es la siguiente: 62% (lateral), 25% (bilateral), 12% (trasero) y 1% (subterráneo). De estas tipologías de contenedores, se han hallado curvas de estabilidad en función de los parámetros del flujo velocidad y calado máximos. Finalmente, con el fin de estudiar la estabilidad de estos contenedores, se ha analizado su localización a partir de datos proporcionados por el Ayuntamiento de Barcelona (Figura 10) y se ha cruzado esta información con los mapas de inundación de eventos históricos y sintéticos para calibrar el modelo y estimar cuáles de éstos elementos expuestos a la acción del flujo perdían su estabilidad. En síntesis, el modelo propuesto se basa en el conocimiento de los valores de los parámetros del flujo (calado y velocidad) de inundación en calles urbanas, la localización de los contenedores, sus tipologías y sus curvas de estabilidad. a) b) Figura 9 | Tipologías de contenedores en Barcelona (Fuente: RESCCUE Deliverable 2.4; Russo, 2018). a) b) Figura 10 | Geolocalización de los contenedores en Barcelona en función de la fracción de residuos a) y su volumen b) (Fuente: RESCCUE Deliverable 2.2; Russo, 2019). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 116 Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Contenedores vacíos Contenedores a media capacidad Contenedores llenos T = 10 años Figura 17 | Mapas de inestabilidad de contenedores en función del periodo de retorno y su grado de llenado para el escenario actual. (Fuente: RESCCUE Deliverable 2.4; Russo, 2019). Impactos de las inundaciones sobre el tiempo de recuperación de la ciudad El modelo holístico se ha empleado para determinar el tiempo de recuperación de una ciudad frente a episodios de inundación pluvial producidos por eventos de lluvias extremos. El análisis de las simulaciones holísticas ha permitido estimar en aproximadamente dos horas el tiempo de recuperación de la ciudad (valor medio de las simulaciones para todos los periodos de retorno considerados) para el escenario de cambio climático BAU respecto al valor de 1.5 horas del escenario actual. CONCLUSIONES En este trabajo se ha evidenciado como la integración de un modelo acoplado 1D/2D de drenaje urbano con modelos y metodologías de simulación del comportamiento de otros servicios urbanos puede ayudar a simular la respuesta de éstos frente a episodios meteorológicos extremos.. Además, a partir de esta integración se pueden estimar los impactos socio-económicos asociado a dichos eventos y analizar los efectos en cascada, así como las interrelaciones entre servicios e infraestructuras críticas. En el proyecto RESCCUE, se han estudiado los efectos de las inundaciones en un contexto potencial del cambio climático para la ciudad de Barcelona a través de un enfoque multi-riesgo y cuyos resultados, en términos de impactos tangibles e intangibles, se presentan en este artículo. Barcelona podría experimentar un aumento significativo de los impactos de eventos meteorológicos extremos sobre sus servicios urbanos si no se adoptan medidas de adaptación. Dichas medidas se estudiarán para incrementar la resiliencia de la ciudad y de sus servicios urbanos frente a este tipo de amenazas climáticas haciendo que la ciudad recupere su plena funcionalidad lo más pronto posible. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen el apoyo del proyecto RESCCUE (RESilience to cope with Climate Change in Urban arEas – a multisectorial approach focusing on water), financiado por el programa H2020 de la Unión Europea (Acuerdo No. 700174). Downloaded from http://iwaponline.com/IA/article-pdf/24/2/101/721034/ia202012179.pdf by guest on 21 June 2023 2020, IWA Publishing, Editorial UPV, FFIA Russo et al. | Evaluación de la resiliencia de los servicios urbanos frente a episodios de inundación en Barcelona […] 117Ingeniería del Agua | 24.2 | 2020 REFERENCIAS Ecologia Urbana. 2018. Pla Clima 2018-2030. Ajuntament de Barcelona. Evans, B. 2017. Deliverable 3.1. Selection of methods for quantification of impacts of identified hazards. Deliverable 3.1. RESCCUE Project. Grant Agreement No. 700174. Disponible en http://www.resccue.eu Evans, B. 2019. Deliverable 3.4. Impact assessments of multiple hazards in case study areas. Deliverable 3.4. RESCCUE Project. Grant Agreement No. 700174. Disponible en http://www.resccue.eu Federal Emergency Management Agency (FEMA). 2009. Multi-Hazard Loss Estimation Methodology, Flood Model: Hazus-MH MR4 Technical Manual. 2009th ed. 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