DANA és coneguda com una depressió aïllada a nivells alts, però no vull parlar d’ella. Ho deixo pels periodistes i meteoròlegs. Vull parlar del que provoca; que són grans avingudes d'aigua als pobles o les ciutats, deixant misèria i desolació, i de com el càlcul hidràulic preveu 500 anys d’inundacions.
En els darrers anys, les imatges d'inundacions urbanes s'han tornat tristament familiars a tot el món, i molt recentment a Espanya. El cas DANA i el seu gran impacte mediàtic ha de fer-nos ser conscients de la importància d’incorporar els càlculs hidràulics d’inundabilitat a les ciutats amb períodes de retorn de 500 anys per molt que pensem que la probabilitat és mínima. Les grans avingudes d’aigua envaeixen ciutats, paralitzen el transport, danyen infraestructures i, en el pitjor dels casos, causen pèrdues humanes i econòmiques irreparables com podem comprovar. Tot i que aquests fenòmens poden semblar sobtats, el seu estudi i prevenció han estat objecte d’interès des de fa segles. Gràcies als avenços en les teories de càlcul hidràulic, avui els enginyers i urbanistes poden preveure el comportament hídric de les ciutats en horitzons que arriben fins als 500 anys. Aquest enfocament és essencial per mitigar l'impacte de fenòmens naturals cada cop més imprevisibles, producte del canvi climàtic.
Tot i disposar del Reial decret 903/2010, de 9 de juliol, que estableix el marc normatiu per a l'avaluació i gestió dels riscos d'inundació a Espanya, i l’obligatorietat de revisar els plans i mapes periòdicament, “hi ha poc a fer quan tenim una zona inundable que està totalment desenvolupada urbanísticament”.
Emfatitzo a continuació la importància de les teories de càlcul hidràulic en la planificació urbana i en la capacitat de projectar la gestió d'avingudes d'aigua en horitzons temporals de fins a 500 anys, obrint portes a una planificació urbana conscient del canvi climàtic i dels riscos naturals.
1. El càlcul hidràulic i la seva evolució històrica
La gestió de l’aigua ha estat una constant en la història humana. Des dels aqüeductes romans fins als sistemes de drenatge de l’antiga Mesopotàmia, l'ésser humà ha buscat maneres de controlar i distribuir aquest recurs. No obstant això, va ser al Renaixement, amb el sorgiment de la física hidràulica, quan es va començar a entendre científicament com flueix l'aigua. Teòrics com Leonardo da Vinci i, més tard, l'enginyer francès Henry Darcy al segle XIX, van establir les bases per al desenvolupament del càlcul hidràulic. L'Equació de Darcy, que descriu el flux d'aigua a través de medis porosos, i l'Equació de Bernoulli, que vincula la velocitat, pressió i altura de l'aigua en un flux continu, segueixen sent fonamentals per calcular el comportament de l'aigua en infraestructures modernes.
Aquestes teories van permetre als enginyers del segle XX desenvolupar models de càlcul que avui s’utilitzen per projectar el comportament de l’aigua a les ciutats. Aquestes projeccions a llarg termini, de fins a 500 anys, combinen coneixements sobre el comportament de l’aigua en diferents medis amb models de simulació per comprendre com les grans avingudes d’aigua, és a dir, fluxos massius i imprevistos d’aigua, poden afectar les ciutats.
2. Models matemàtics per prevenir catàstrofes: de Manning a HEC-RAS
Avui dia, el càlcul hidràulic aplicat a la urbanització compta amb un arsenal d’eines matemàtiques que permeten preveure situacions catastròfiques. Un dels models més utilitzats és l’Equació de Manning, que calcula la velocitat de l’aigua en canals oberts, incloent-hi rius i sistemes de drenatge urbà. Aquesta equació, juntament amb el model de simulació HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System), permet als enginyers anticipar el comportament d'una avinguda d’aigua en contextos urbans, considerant factors com el cabal màxim esperat, la fricció dels canals i el nivell de resistència dels materials del voltant.
"Projectar a 500 anys pot semblar un repte gairebé impossible, però els enginyers i urbanistes es basen en models i en un conjunt de dades històriques per estimar el comportament hídric futur"
Aquestes eines han estat de gran rellevància en la planificació a llarg termini. Projectar a 500 anys pot semblar un repte gairebé impossible, però els enginyers i urbanistes es basen en aquests models i en un conjunt de dades històriques per estimar el comportament hídric futur. Utilitzant simulacions de grans avingudes cada 100 o 200 anys, poden obtenir un marge de seguretat en els dissenys que tingui en compte els efectes del canvi climàtic, com l’augment del nivell del mar i els canvis en les precipitacions.
3. Infraestructures sostenibles i l’enfocament de resiliència
A mesura que les ciutats continuen creixent i el clima segueix canviant, és essencial adoptar un enfocament resilient en el disseny urbà. En aquest sentit, moltes ciutats estan adoptant infraestructures de drenatge sostenible, que no només canalitzen l'aigua, sinó que la retenen i la reutilitzen en èpoques de sequera. Projectes com els jardins de pluja, les cobertes verdes i els sistemes de captació pluvial són exemples d'infraestructura que combina el càlcul hidràulic amb principis de sostenibilitat.
Aquestes solucions permeten reduir la quantitat d'aigua que entra al sistema de drenatge durant una avinguda i, alhora, proporcionen aigua en temps d'escassetat. A més, contribueixen a millorar la qualitat de l'aigua i a reduir el risc d'inundacions a llarg termini, augmentant així la resiliència de les ciutats davant d'esdeveniments extrems.
4. Projeccions a 500 anys: Què implica aquest horitzó temporal?
Quan parlem de projeccions a 500 anys, parlem d’un repte interdisciplinari. No només es tracta de calcular el flux i el cabal d’aigua, sinó de preveure com canviaran els factors que afecten aquests fenòmens. Les projeccions hidrològiques a 500 anys requereixen l’ús de dades històriques, models climàtics i avenços en el càlcul hidràulic que no només prediuen el flux d’aigua, sinó que permeten als enginyers entendre com adaptar-se als seus canvis.
Actualment, el disseny d’infraestructures crítiques, com preses, ponts i sistemes de drenatge, es basa en aquests càlculs a llarg termini, integrant mesures de seguretat per suportar fins i tot els pitjors escenaris previstos. Això significa que cada nou projecte urbà, des d'un barri fins a una nova planta de tractament d’aigües, incorpora sistemes de drenatge i prevenció que consideren el risc de grans avingudes.
5. El futur del càlcul hidràulic i les grans avingudes urbanes
El càlcul hidràulic continua evolucionant, especialment amb la integració de la intel·ligència artificial i el aprenentatge automàtic, que poden analitzar grans quantitats de dades climàtiques en temps real. Aquestes tecnologies permeten una millora contínua en la precisió de les projeccions i en la creació de plans d'emergència i evacuació en cas de desastres.
La planificació urbana orientada cap a la resiliència segueix sent un desafiament, però també una oportunitat. Cada nou avenç en càlcul hidràulic i en gestió hídrica permet a les ciutats construir infraestructures més segures i sostenibles, que no només beneficiïn les generacions actuals, sinó que també anticipin el futur.
D'aquesta manera, les avingudes d'aigua, que en el passat han devastat ciutats, es converteixen en una oportunitat perquè, mitjançant el càlcul hidràulic, les urbs del futur siguin menys vulnerables i més resilients.
