Modelo físico para el estudio de los criterios de riesgo en zonas urbanas

Abstract

Las inundaciones en medio urbano son fenómenos que generalmente se caracterizan para su corta duración y para los efectos devastadores debido a la alta concentración de personas, viviendas y bienes localizados en estas áreas. En casos de inundaciones producidas por eventos de lluvias extremos, los caudales de escorrentía pueden circular por las calles de nuestras ciudades de forma incontrolada si el sistema de drenaje superficial o subterráneo es insuficiente generando condiciones de inseguridad para la circulación vehicular y peatonal. Con el fin de estudiar las condiciones de estabilidad de peatones en calles urbanas durante eventos de lluvia, se ha diseñado y realizado un modelo físico que reproduce una calle urbana en escala real. De acuerdo con las capacidades de laboratorio, el protocolo de ensayo establecido ha previsto caudales circulantes hasta 500 l/s y pendientes longitudinales de la calle hasta el 10%. Finalmente se han desarrollado 834 ensayos con 23 sujetos de riesgo en diferentes condiciones de visibilidad y se han recopilados todas las situaciones de riesgo registradas en tres grupos relacionados al nivel de riesgo ocurrido durante los ensayos: bajo, medio y alto riesgo. Los resultados obtenido han evidenciado que para sujetos humanos entre 50 y 60 Kg, y calados entre 9 y 16 cm, velocidades de 1.5-2 m/s pueden suponer una pérdida de estabilidad por efecto de fenómenos como vuelco y deslizamiento. Urban floods are sudden phenomena normally characterized by short flooding durations and devastating effects due to the high concentration of subjects, goods and properties located in urban areas. In these cases of flooding heavy and medium storms events (some times because of inadequate surface drainage systems) generate high uncontrolled amounts of surface runoff that circulate on the urban streets determining a significant hazard for the pedestrians and vehicles. With the aim of studying the stability of the pedestrians in urban areas during storm events, a model representing an urban street in a 1:1 scale, was designed and built. According to the laboratory capabilities a specific testing protocol was established. Specifically tests were carried out for different circulating flows (from 100 l/s to 500 l/s) and different longitudinal slopes (up to 10%). Finally 834 tests regarding 23 human subjects were carried out considering different light conditions too. Hazard conditions were classified into three groups: low, medium and high and parameters at which these conditions occurred were recorded. The obtained results showed that for a human subject with a weight between 50 and 60 Kg, and flow depths between 9 and 16 cm, velocities of 1.5-2 m/s can generate a loss of stability due to phenomena of dragging or overturning.