Modelación de Inundaciones Urbanas Mediante un Enfoque Difusivo en Medios Porosos Equivalentes
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8506Palavras-chave:
Inundaciones urbanas, Modelo difusivo, Medio poroso equivalente, HomogeneizaciónResumo
En este trabajo se propone un enfoque de modelación hidrodinámica difusivo basado en la representación de la ciudad como un medio poroso equivalente, en el cual las edificaciones, muros y otras infraestructuras se consideran en el tensor de permeabilidad y en la porosidad del medio. Se resuelve numéricamente el modelo desarrollado mediante el Método de Elementos Finitos y se comparan los resultados con aquellos obtenidos mediante una modelación detallada del entramado de calles. Se muestra que el enfoque propuesto combina eficiencia computacional y aplicabilidad práctica para el estudio de inundaciones urbanas en grandes dominios.
Referências
Balaian, S.K., Sanders, B.F. y Abdolhosseini Qomi, M.J., How urban form impacts flooding. Nature Communications, 2024. https://doi.org/10.1038/s41467-024-50347-4
Boni, S., Huang, H. y Zhu, W., An urban pluvial flood simulation model based on diffusive wave approximation of shallow water equations. Hydrology Research, 50(1):138–154, 2019. https://doi.org/10.2166/nh.2017.233
Bruwiera M., Mustafac A., Aliaga D.G., Archambeau, P., Erpicuma, S., Nishida, G., Zhang, X.W., Pirotton, M., Teller, J. y Dewalsa, B., Influence of urban pattern on inundation flow in floodplains of lowland rivers. Science of the Total Environment, 2018. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.325
Chen A.S., Evans B., Djordjevic S. y Savic D.A., A coarse-grid approach to representing building blockage effects in 2D urban flood modelling. Journal of Hydrology, 426:1–16, 2012.
Huang C.-J., Hsu M.-H., Teng W.-H. y Wang Y.-H., The impact of building coverage in the metropolitan area on the flow calculation. Water, 6:2449–2466, 2014. https://doi.org/10.3390/w6082449
Iliadis C., Glenis V. y Kilsby C., Representing buildings and urban features in hydrodynamic flood models. Journal of Flood Risk Management, 2023. https://doi.org/10.1111/jfr3.12950
Cortínez V.H., Dominguez P.N. y Stoklas C.I., Modelo continuo anisótropo de tráfico urbano: una formulación evolutiva. Mecánica Computacional, XLI:831–840, 2024.
Ferrari A. y Viero D.P., Floodwater pathways in urban areas: a method to compute porosity fields for anisotropic subgrid models in differential form. Journal of Hydrology, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125193
FlexPDE (Versión 7.22) PDE Solutions Inc. (2020). [Software]. www.pdesolutions.com
Guo K., Guan M. y Yu D., Urban surface water flood modelling – a comprehensive review of current models and future challenges. Hydrology and Earth System Sciences, 25:2843–2860, 2021. https://doi.org/10.5194/hess-25-2843-2021
Petaccia G., Soares-Frazao S. y Natale L., Simplified versus detailed two-dimensional approaches to transient flow modeling in urban areas. Journal of Hydraulic Engineering, 136:262–266, 2010. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000154
Velickovic M., Zech Y. y Soares-Frazão S., Steady-flow experiments in urban areas and anisotropic porosity model. Journal of Hydraulic Research, 2016. https://doi.org/10.1080/00221686.2016.1238013
Wang H., Peng C., Li W., Ding C., Ming T. y Zhou N., Porous media: A faster numerical simulation method applicable to real urban communities. Urban Climate, 38(13):100865, 2021. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2021.100865
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Associação Argentina de Mecânica Computacional

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Esta publicação é de acesso aberto diamante, sem custos para autores ou leitores.
Somente os artigos que foram aceitos para publicação e apresentados no congresso da AMCA serão publicados.

