La prevención de inundaciones requiere conocer cómo se genera la escorrentía, cómo circula el agua por el territorio y qué medidas permiten reducir sus consecuencias. Los modelos hidrológicos e hidráulicos ofrecen respuestas complementarias, pero su selección depende de la escala de estudio, los datos disponibles y las intervenciones que se pretenden evaluar.
Cinco de los modelos más conocidos e utilizados son SWAT y
HEC-HMS (modelos hidrológicos), HEC-RAS e Iber (modelos
hidráulicos) y EPA SWMM (modelo hidráulico-hidrológico):
HEC-HMS es un modelo hidrológico diseñado para
simular la transformación de la lluvia en escorrentía. Permite estimar caudales
e hidrogramas de avenida y analizar los efectos de cambios en la infiltración,
el almacenamiento y la respuesta de las cuencas.
HEC-RAS se centra en la propagación hidráulica
del agua. Sus capacidades de simulación unidimensional y bidimensional permiten
calcular calados, velocidades y extensiones inundables, siendo especialmente
útil para evaluar restauraciones fluviales, recuperación de llanuras de
inundación y modificaciones de cauces.
Iber, desarrollado en España, es un modelo
bidimensional que integra capacidades hidráulicas e hidrológicas. Resulta
especialmente interesante para estudiar inundaciones fluviales y pluviales,
procesos de infiltración y actuaciones que modifican la circulación superficial
del agua.
EPA
SWMM está
orientado al drenaje urbano. Permite simular redes de alcantarillado y
representar específicamente numerosos Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible
(SUDS), como jardines de lluvia, pavimentos permeables, cubiertas vegetales y
zanjas de infiltración.
SWAT es un modelo hidrológico de cuenca,
especialmente adecuado para estudiar los efectos de los usos del suelo, la
vegetación, las prácticas agrícolas y los cambios climáticos sobre el balance
hídrico, la escorrentía y la erosión. Su evolución, SWAT+, incorpora una
representación espacial más flexible de los procesos e intervenciones
territoriales.
La elección de un modelo depende
fundamentalmente de la intervención: SWMM permite estudiar SUDS urbanos;
HEC-RAS e Iber son adecuados para analizar restauraciones fluviales y espacios
de laminación; HEC-HMS permite evaluar cambios en los hidrogramas de avenida; y
SWAT resulta especialmente útil para analizar reforestaciones, conservación de
suelos y medidas agroambientales. En muchos proyectos, la mejor estrategia
consiste en combinar herramientas. Por ejemplo, HEC-HMS puede generar los
hidrogramas que posteriormente utiliza HEC-RAS para delimitar zonas inundables.
En
definitiva, no existe un modelo universal: la calidad de los resultados depende de
seleccionar las herramientas apropiadas, disponer de datos fiables y contrastar
las simulaciones con observaciones reales. Su utilización conjunta facilita
decisiones más fundamentadas para reducir el riesgo de inundación mediante
soluciones sostenibles y basadas en la naturaleza.
Which Model Should We
Use? Comparing HEC-HMS, HEC-RAS, Iber, SWMM and SWAT for Flood Assessment and
Nature-Based Solutions
Flood prevention requires understanding how runoff is generated, how water moves across landscapes, and which measures can reduce its impacts. Hydrological and hydraulic models provide complementary answers, but selecting the most appropriate tool depends on the study scale, available data, and proposed interventions.
Five of the most well-known and widely used models are SWAT and HEC-HMS (hydrological models), HEC-RAS and Iber (hydraulic models) and EPA SWMM (hydraulic-hydrological model):
HEC-HMS is a
hydrological model designed to simulate rainfall-runoff processes. It estimates
flood discharges and hydrographs and helps assess how changes in infiltration,
storage, and watershed characteristics affect hydrological responses.
HEC-RAS focuses on
hydraulic flow propagation. Its one-dimensional and two-dimensional simulation
capabilities allow the calculation of water depths, velocities, and flood
extents. It is particularly useful for assessing river restoration, floodplain
reconnection, and changes in river channel geometry.
Iber, developed in
Spain, is a two-dimensional model integrating hydraulic and hydrological
capabilities. It is particularly relevant for analysing riverine and pluvial
flooding, infiltration processes, and interventions affecting surface water
movement.
EPA SWMM specialises in
urban drainage. It simulates sewer networks and explicitly represents numerous
Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), including rain gardens, permeable
pavements, green roofs, and infiltration trenches.
SWAT (Soil and Water Assessment Tool) is a
watershed-scale hydrological model especially suitable for evaluating the
effects of land use, vegetation, agricultural management, and climate change on
water balance, runoff, and soil erosion. Its successor, SWAT+, provides greater
flexibility in representing spatial processes and landscape interventions.
Models’ selection depends on the proposed measure. SWMM is particularly suitable for urban SUDS; HEC-RAS and Iber support the assessment of river restoration and floodwater storage areas; HEC-HMS evaluates changes in flood hydrographs; and SWAT is especially valuable for analysing reforestation, soil conservation, and agricultural landscape management.
In many projects, combining different tools offers the most appropriate
approach. For example, HEC-HMS can generate flood hydrographs that are
subsequently used by HEC-RAS to map inundation areas.
Ultimately, no single model is suitable for every
application. Reliable results depend on selecting appropriate
tools, using high-quality data, and validating simulations against observed
conditions. Integrating hydrological and hydraulic modelling with geomatics
provides stronger evidence for planning sustainable and nature-based flood risk
reduction strategies.
REFERENCIAS/REFERENCES
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