Las inundaciones constituyen uno de los riesgos naturales de mayor impacto sobre la población, las infraestructuras y el territorio. El aumento de la impermeabilización del suelo, la transformación de las cuencas y la intensificación de determinados episodios de lluvia hacen necesario mejorar las herramientas para comprender y anticipar sus consecuencias. En este contexto, la modelización hidrológica e hidráulica, apoyada en las tecnologías geomáticas, desempeña un papel esencial.
Los modelos
hidrológicos permiten analizar cómo responde una cuenca ante la precipitación,
estimando la infiltración, la escorrentía y los caudales generados. Entre los
más utilizados se encuentran HEC-HMS, orientado al estudio de cuencas, y EPA
SWMM, especialmente desarrollado para el drenaje urbano.
Por su
parte, los modelos hidráulicos simulan cómo circula y se acumula el agua en
ríos, llanuras de inundación y espacios urbanos. Herramientas como HEC-RAS e Iber
permiten representar bidimensionalmente la propagación de las avenidas,
calcular calados y velocidades y elaborar mapas de peligrosidad.
La gestión
tradicional del drenaje ha priorizado la evacuación rápida del agua mediante
colectores y canalizaciones. Actualmente, los Sistemas Urbanos de Drenaje
Sostenible (SUDS) y las soluciones basadas en la naturaleza (SbN) proponen
complementar estas infraestructuras con intervenciones que recuperen funciones
hidrológicas naturales. Jardines de lluvia, pavimentos permeables, cubiertas
vegetales, humedales, restauración de riberas y recuperación de llanuras de
inundación son algunas alternativas que pueden favorecer la infiltración,
almacenar temporalmente agua y reducir los caudales máximos.
La
simulación permite comparar escenarios anteriores y posteriores a una
intervención, cuantificando sus efectos sobre los volúmenes de escorrentía, los
caudales máximos y la extensión de las inundaciones. SWMM facilita la
representación de numerosos dispositivos SUDS, mientras que HEC-HMS, HEC-RAS e
Iber permiten estudiar actuaciones a escala de cuenca o territorio. Los
Sistemas de Información Geográfica (SIG), los modelos digitales del terreno y
los datos LiDAR proporcionan la información espacial necesaria para localizar,
caracterizar y evaluar estas intervenciones. No obstante, las simulaciones
requieren datos fiables, calibración y consideración de la incertidumbre. La
eficacia de una solución depende también de la intensidad de la lluvia, la
saturación del suelo y su mantenimiento.
La
integración de modelos hidrológicos, hidráulicos y tecnologías geomáticas
permite avanzar desde una gestión centrada en evacuar las aguas pluviales hacia
otra que combine prevención, adaptación territorial y recuperación de procesos
naturales. Su principal valor reside en transformar diferentes alternativas de
intervención en escenarios comparables, aportando evidencias para decidir dónde
y cómo actuar.
Palabras clave: Modelización hidrológica; Modelización
hidráulica; Inundaciones; Drenaje urbano sostenible (SUDS); Soluciones basadas
en la naturaleza (SbN).
Fuente/Source: Sedighkia et al. 2026.Hydrological
and Hydraulic Models: Tools for Flood Prevention Using Nature-Based Solutions
Floods are
among the natural hazards with the greatest impacts on people, infrastructure,
and landscapes. Increasing soil imperviousness, watershed transformation, and
the intensification of certain rainfall events highlight the need for better
tools to understand and anticipate their consequences. In this context,
hydrological and hydraulic modelling, supported by geomatics technologies,
plays an essential role.
Hydrological
models analyse how a watershed responds to rainfall by estimating infiltration,
runoff, and resulting streamflows. Widely used tools include HEC-HMS, designed
for watershed hydrology, and EPA SWMM, particularly suited to urban drainage
systems.
Hydraulic
models, in contrast, simulate how water flows and accumulates in rivers,
floodplains, and urban environments. Tools such as HEC-RAS and Iber provide
two-dimensional simulations of flood propagation, allowing the calculation of
water depths and velocities and the production of flood hazard maps.
Traditional
stormwater management has prioritised the rapid conveyance of runoff through
pipes and drainage channels. Today, Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS)
and Nature-Based Solutions (NBS) offer complementary approaches aimed at
restoring natural hydrological functions. Rain gardens, permeable pavements,
green roofs, wetlands, river restoration, and floodplain reconnection are
examples of interventions that can enhance infiltration, temporarily store
water, and reduce peak discharges.
Numerical
simulations enable comparisons between conditions before and after an
intervention, quantifying changes in runoff volumes, peak flows, and flood
extent. SWMM provides specific capabilities for representing many SUDS
components, while HEC-HMS, HEC-RAS, and Iber support the assessment of
watershed-scale and territorial interventions. Geographic Information Systems
(GIS), digital terrain models, and LiDAR data supply the spatial information
needed to locate, characterise, and evaluate potential measures. Nevertheless,
reliable simulations require appropriate input data, model calibration, and
consideration of uncertainty. The effectiveness of each intervention also
depends on rainfall intensity, antecedent soil moisture, and maintenance
conditions.
Integrating
hydrological and hydraulic models with geomatics technologies supports a
transition from drainage strategies focused primarily on rapid water removal
towards approaches combining flood prevention, territorial adaptation, and the
restoration of natural processes. The main contribution of these tools lies in
transforming alternative management strategies into measurable and comparable
scenarios, providing scientific evidence to determine where and how
interventions can most effectively reduce flood risk.
Keywords:
Hydrological modelling; Hydraulic modelling; Flood risk; Sustainable Urban
Drainage Systems (SUDS); Nature-Based Solutions (NBS).
REFERENCIAS/REFERENCES
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managing urban pluvial flood risk: A systematic review of hazard drivers,
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