Como as mudanças climáticas continuam a causar eventos climáticos extremos e imprevisíveis em todo o mundo, Pesquisadores da Xi'an Jiaotong-Liverpool University estão pedindo aos engenheiros que repensem como se projetam para a prevenção de enchentes.

Em um artigo publicado recentemente no Journal of Hydrology , Ph.D. estudante Mengzhu Chen e Reitor da Escola de Design da Universidade Xi'an Jiaotong-Liverpool, Dr. Konstantinos Papadikis, analisou séries históricas de inundações e dados meteorológicos de 158 áreas de captação em todo o Reino Unido.

Eles descobriram que as séries de inundações na maioria das áreas não seguem padrões históricos. Essa descoberta desafia diretamente o uso de um tipo de análise que enfoca a frequência com que as enchentes ocorreram em uma área no passado. A análise da frequência de inundação tem sido a pedra angular do controle de risco de inundação, projeto da estrutura hidráulica, e gestão de recursos hídricos.

"Os métodos convencionais de análise de frequência de inundação não levam em consideração a natureza volátil das inundações causadas pelas mudanças climáticas, intervenção humana, e mudanças no uso da terra, "Chen diz.

“Isso ocorre porque o método usa a 'suposição estacionária' - uma suposição que se baseia em dados históricos para prever a frequência das enchentes e pressupõe que as enchentes ocorrerão dentro de uma faixa imutável.

"Nos últimos anos, vimos o aumento da frequência de condições meteorológicas extremas, o que tornou a suposição estacionária questionável. Nosso estudo demonstra que em muitas partes do Reino Unido, série de inundações não segue mais padrões históricos, tornando-o mais imprevisível. "

Evitando desastres

Chen diz que se os engenheiros ou hidrologistas continuarem a seguir os métodos tradicionais, isso poderia levar a uma subestimação dos picos de inundação com consequências potencialmente catastróficas.

"Continuar a basear o projeto e a engenharia na suposição estacionária pode aumentar o risco de falhas nas estruturas hidráulicas e nas medidas de prevenção de inundações, pois a infraestrutura não foi projetada para suportar inundações adicionais - ou mais severas - do que o previsto, " ela diz.

"Se projetarmos estruturas para resistir a enchentes de 'um em 100 anos', mas esses eventos extremos estão acontecendo agora três ou quatro vezes em uma década, seria desastroso.

"O planejamento relacionado à água deve sempre depender da análise de dados passados ​​para informar as projeções de condições futuras. Mas as condições não estacionárias presentes que vemos agora significam que os dados passados ​​por si só não podem fornecer todas as informações necessárias de que precisamos para compreender o futuro comportamento estatístico de precipitações extremas e inundações. "

Múltiplos motoristas

O estudo avaliou várias causas que podem contribuir para a não estacionariedade da frequência de cheias. Os resultados indicam que o comportamento não estacionário tem mais probabilidade de ser causado por uma combinação de vários fatores do que por um único elemento.

"Embora a mudança climática desempenhe um papel na não-estacionariedade da frequência de inundações, nossa pesquisa mostra que a variabilidade do regime de chuvas continua sendo o fator dominante para as mudanças nas inundações, "Chen diz.

"No Reino Unido, a não estacionariedade também está intimamente relacionada com dois padrões de circulação atmosférica - a Oscilação do Atlântico Norte e o Padrão do Atlântico Leste. "

Estudo adiciona compreensão

Apesar de um crescente corpo de pesquisas, O projeto e os projetos de engenharia hidráulica ainda se baseiam na suposição estacionária tradicional, pois não há consenso sobre os métodos de análise da frequência de inundação sob uma suposição não estacionária.

Chen, que é baseado no Departamento de Engenharia Civil da XJTLU, afirma que seu estudo contribui para a compreensão do comportamento das inundações nesses ambientes não estacionários cada vez mais comuns.

"A modelagem não estacionária atual para inundações ainda está em um estágio inicial, " ela diz.

"Embora muitos novos conceitos e técnicas para análise de frequência de inundação não estacionária estejam surgindo, a maioria dos estudos existentes se limita à detecção e diagnóstico de tendências aparentes, sem investigar os fatores causais subjacentes devido à alta complexidade dos mecanismos de geração de inundações. Nosso estudo fornece novos insights sobre esses mecanismos de geração de enchentes, o que é importante para o risco de inundações e gestão de recursos hídricos. Precisamos adaptar nossa abordagem à engenharia para mitigar o impacto de inundações cada vez mais imprevisíveis e extremas. "

O artigo de pesquisa "Uma investigação sobre a não estacionariedade da frequência de inundações no Reino Unido" é publicado no Journal of Hydrology .