•Notícia

Les precipitacions torrencials, tot i ser inhabituals, són recurrents generadores de problemes i maldecaps quan decideixen aparèixer a Catalunya. “Però com que al dia següent surt el sol, tothom se n’oblida”, explica Manuel Gómez, investigador de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i un dels directors, juntament amb Beniamino Russo, de la tesi doctoral Inundacions urbanes: criteris de perillositat i avaluació del risc per a vianants i vehicles. Aquesta tesi és un treball realitzat per Eduardo Martínez, investigador de l’Institut Flumen, ens de recerca mixt del Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria (CIMNE) i la UPC.

Les ciutats catalanes estan preparades per assumir quantitats relatives d’aigua. Una vegada superat el llindar assumible, la falta de planificació davant de situacions d’aquesta excepcionalitat queda palesa. Per sort per als ciutadans i per a les autoritats, les pluges torrencials són l’excepció a l’estabilitat meteorològica i, per tant, els problemes que causen aquestes tempestes anòmales queden ràpidament oblidats. Justament amb la voluntat que, en lloc d’oblidar-se al dia següent, les autoritats prenguin consciència real del problema i busquin solucions, Eduardo Martínez ha estudiat, en la seva tesi doctoral, els riscos a què s’exposen tant les persones com els vehicles quan hi ha precipitacions de caràcter extraordinari. La tesi demostra, amb dades concretes, els fluxos d’aigua límit en els quals els vianants i els vehicles són estables, i com els danys provocats per pluges de molta intensitat en automòbils poden arribar a ser de diversos milions d’euros.

L’investigador ha aplicat els resultats dels assajos fets al laboratori en un cas d’estudi a la ciutat de Badalona. Aquest estudi s’emmarca en el projecte BINGO 2015-2019, que té com a finalitat proporcionar coneixement pràctic sobre els efectes del canvi climàtic i està finançat pel programa de recerca i innovació de la Unió Europea Horizon 2020. D'aquest projecte s'han extret unes dades que són encara provisionals. Per crear els mapes de perillositat dels carrers de la ciutat s’han considerat pluges que tenen lloc només una vegada cada un, cinc, deu, cent i 500 anys.

Per definir el risc concret de cada una de les zones de Badalona, l’estudi ha tingut en compte els nivells de perillositat considerats durant els assajos (baix, mig i alt) i la vulnerabilitat (també baixa, mitja i alta) segons la densitat d’habitatges i l’amplada dels carrers. El mapa representa els tres patrons de perill en tres colors: verd (quan és baix), taronja (mig) i vermell (quan el risc és alt). S’observa que únicament en casos d’absoluta excepcionalitat, en pluges que tenen lloc, de mitjana, cada 500 anys, Badalona presenta algun carrer amb risc alt per als vianants. La zona més crítica es troba a l’avinguda del Maresme i a l’avinguda d’Alfons XII, una àrea industrial situada a la part més meridional del municipi. En qualsevol cas, fins i tot en el pitjor dels supòsits de precipitació contemplats, la major part del municipi té un nivell d’inseguretat baix.

A més dels mapes de risc, la tesi presenta els costos econòmics estimats sobre vehicles que es poden arribar a derivar d’inundacions per pluges fortes. En cas de precipitacions que es donen de mitjana cada un, cinc o deu anys, les àrees de risc són escasses. En canvi, s’observen alguns carrers amb un nivell alt de risc per a escenaris de pluges que tenen lloc cada cent o 500 anys. Igualment, les avingudes del Maresme i d’Alfons XII són les zones més crítiques del municipi.

En situacions de pluges extremes, que tenen lloc cada 500 anys, els costos dels danys que es poden causar en el parc de vehicles badaloní supera els deu milions d’euros. En escenaris de precipitacions que es repeteixen cada cent anys, el dany econòmic és també considerable (més de sis milions d’euros) i, fins i tot, en el cas que es produïssin pluges no tan excepcionals de les que succeeixen cada cinc anys, es produirien costos econòmics en automòbils per valor d’uns 700.000 euros.

Aquest estudi de cas serveix com a eina de sensibilització, ja que presenta, de manera pràctica, l’aplicació dels criteris de perillositat proposats, i ofereix una metodologia per a l’avaluació dels danys econòmics sobre vehicles després d’una inundació. Així que ofereix dades concretes per ajudar als gestors de l’aigua i a les administracions a fer front als problemes causats per inundacions.

En la primera part de la investigació, Eduardo Martínez completa les conclusions sobre l’estabilitat de vianants en cas d’inundacions de la tesi doctoral que Beniamino Russo, alhora codirector d’aquesta mateixa tesi, va presentar el 2009 amb el títol Design of surface drainage Systems according to hazard criteria related to flooding of urban areas.

Per dur a terme de manera pràctica l’anàlisi, s’ha utilitzat una plataforma, situada en el laboratori exterior de l’Institut Flumen, al Campus Nord de la UPC, capaç de simular fluxos d’aigua de diverses intensitats a escala real. Davant les mancances d’estudis anteriors sobre la qüestió, Martínez analitza més supòsits, utilitza una mostra de població més àmplia i extreu resultats més precisos. Amb l’objectiu d’incloure el canvi de condició d’una zona seca a una zona amb aigua com una variable a considerar –qüestió no contemplada en estudis anteriors–, la plataforma d’assaig de la UPC compta amb voreres. A més, permet simular pendents variables d’entre zero i deu graus i disposa d’un dipòsit que regula el caudal d’aigua. Basant-se en les situacions que de manera més habitual es poden donar en un entorn urbà, Martínez n’ha considerat quatre de diferents i també ha utilitzat quatre pendents per experimentar.

En els assajos hi han participat 26 persones amb característiques físiques que les fan propenses a patir situacions d’inestabilitat i que, a més, conformen una mostra representativa de la població quant a gènere, edat, pes i alçada. Per ajustar-se el màxim possible a les condicions que es poden donar en la realitat del carrer, també s’han tingut en compte com a variables el tipus de calçat d’aquestes persones, el nivell de visibilitat i el fet de tenir les mans lliures o no. Finalment, s’han considerat un total de 192 combinacions i s’han plantejat tres escenaris possibles de perillositat per a persones: alta (quan la persona perd totalment l’estabilitat), mitja (quan resulta difícil mantenir-se en peu) i baixa (quan la inestabilitat és escassa o inexistent).

Del total de 2.345 casos avaluats, només 38 (l’1’6% del total d’opcions avaluades) han resultat amb una perillositat alta per al vianant. Els supòsits de perillositat mitja han estat 779 (el 33’2%) i els de perillositat baixa, 1.528 (el 65’2%). Amb les observacions, la tesi actualitza les dades sobre el llindar de seguretat. L’estudi ha considerat que la combinació de la velocitat de l’aigua i el calat (o el que és el mateix, l’altura de l’aigua) són igual de decisius a l’hora de valorar l’estabilitat dels vianants i també dels vehicles. Segons les conclusions a què ha arribat Eduardo Martínez, una altura de l’aigua d’uns 10 o 15 centímetres en un entorn urbà comença a ser perillós per a les persones, sempre que la velocitat de l’aigua també sigui considerable.

Eduardo Martínez aborda en la segona part de la tesi l’estabilitat de vehicles en inundacions urbanes. La conclusió en aquest punt és que l’estabilitat dels vehicles en cas d’inundacions depèn, igualment, del calat de l’aigua i la velocitat. Però l’investigador conclou, a més, que la flotació i el fregament del vehicle amb el paviment també són components a considerar.

L’investigador desenvolupa una metodologia general aplicable a qualsevol vehicle a partir de l’anàlisi de 14 cotxes a diferents escales i en els quals s’especifica el pes, l’alçada lliure fins al terra, la superfície en planta i la hidrodinàmica de la forma de l’automòbil per comparar les dades amb els vehicles reals i, per tant, poder treure’n les conclusions.

Aquest conjunt de cotxes conformaven una mostra representativa i heterogènia del tipus de vehicles que es poden trobar a les carreteres catalanes i han estat sotmesos a les proves d’estabilitat a l’Institut Flumen, on es disposa d’un laboratori equipat amb un canal de pendent variable que ha permès testar els límits d’estabilitat dels automòbils ajustant les variables hidràuliques.

A més dels assajos experimentals, l’estudi proposa l’anàlisi de l’estabilitat de vianants i vehicles en situacions d’inundacions urbanes a través de modelacions tridimensionals. Amb aquest mètode s’aprofundeix en les proves dutes a terme i, alhora, obre noves línies d’investigació a través de l’ús de codis 3D. Els resultats han demostrat que el vehicle i el vianant que s’han utilitzat per a la prova modelada responen al mateix comportament que al laboratori, confirmant numèricament que les conclusions eren idèntiques. També s’han analitzat, considerant la modelació amb flux tridimensional, situacions que no s’havien estudiat amb els assajos de laboratori.

La tesi doctoral d’Eduardo Martínez s’emmarca en el projecte de recerca Criteris de risc a aplicar en el disseny de sistemes de captació davant d’inundacions en mitjans urbans, coordinat pel professor Manuel Gómez i que està finançat pel Ministeri d’Economia i Competitivitat.