Flooding in coastal river reaches is the result of complex interactions between coastal and inland drivers.Flood hazard assessments need to consider how these drivers interact in space and time, for which a standard method is currently lacking. A complex hydrodynamic model is required to reproduce the physics of the combined forcings and, at the same time, to fully explore the combinations of drivers that can occur in order to determine extreme flood frequencies. In this work, we explore the individual role of astronomical tide, storm surge and river discharge and their correlations in the extreme flood levels of a coastal river reach. We apply a computationally efficient surrogate model of a 2D shallow water model based on least squares support vector machines (LS-SVM) regression to reconstruct 10000 years-long time series of water levels in the reach. As input to the model, we consider an ensemble of synthetic time series of the flood drivers, which differ in the number of variables considered and in their correlations. Probabilities of exceedance of water levels are then computed and compared. The proposed methodology can give a better understanding of the flooding processes in a multivariable environment, as low-lying coastal urban areas typically are, and can provide guidance on where to focus modelling efforts when developing flood hazard assessments in such areas.
Sopelana et al. | Determinación de la inundación en tramos de ríos afectados por marea basada en la simulación […]
RESUMENLas desembocaduras, estuarios y tramos de ríos costeros son elementos hidrodinámicamente complejos debido a la interacción de varias dinámicas generadoras de inundación como la marea astronómica, la marea meteorológica, el oleaje y el caudal del río, entre otras. La marea astronómica es una onda larga que se propaga aguas arriba llegando a afectar a tramos de río situados a decenas de kilómetros de la costa. En estos tramos de río, el mismo nivel del agua puede ser el resultado de diferentes combinaciones de las dinámicas mencionadas. Los estudios de peligrosidad y riesgo de inundación en tramos de ríos afectados por la marea se han basado hasta ahora en la aplicación de una condición de contorno de nivel de marea fijada de forma más o menos arbitraria. En España, la Guía metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011), consciente de la complejidad de los procesos y en aras de simplificar, aconseja aplicar una condición de contorno de nivel correspondiente al mismo periodo de retorno que el de la avenida que se esté modelizando. Esta forma de proceder no tiene en cuenta la probabilidad de ocurrencia de varios eventos extremos al mismo tiempo. En este artículo se propone una metodología híbrida de simulación continua que combina la generación de series sintéticas a largo plazo de las variables implicadas, un modelado hidrodinámico bidimensional de alta resolución espacial de la zona de estudio, y técnicas estadísticas de muestreo de datos e interpolación de resultados. La metodología propuesta se ha aplicado a la ciudad costera de Betanzos (noroeste de España), localizada en la confluencia de dos ríos y en la cola de un estuario. Históricamente Betanzos ha tenido problemas de inundación por lo que está catalogada como un Área de Riesgo Potencial Significativo de Inundación (ARPSI) fluvial y costera. Los resultados se han comparado con los obtenidos aplicando la propuesta de la
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