Case Study: analysis of flood adaptation measures through the simulation of an event in the Matina Limón river, Costa Rica

• Autores: Fernando Watson Hernández, Karolina Villagra Mendoza, Isabel Guzmán Arias
• Localización: Tecnología en Marcha, ISSN 0379-3962, ISSN-e 2215-3241, Vol. 35, Nº. 4, 2022, págs. 28-44
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio de caso: análisis de medidas de adaptación a las inundaciones mediante la simulación de un evento en el río Matina Limón, Costa Rica
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• Resumen
  • español

    La proximidad de las áreas urbanas y de agricultura extensiva a los ríos de la vertientes del Atlántico en Costa Rica, contrasta con su morfología inestable. Adicionalmente, los cambios en el régimen de lluvias han incrementado la frecuencia de desastres naturales afectando regularmente a las población cercanas y la economía del país. Se necesitan estudios detallados que demuestren el impacto de los ríos en áreas urbanas y alta actividad agrícola para establecer medidas adecuadas de mitigación y control de inundaciones. El presente estudio muestra un caso del impacto de un evento de inundación de 25 años en la planicie de inundación del Río Matina en Costa Rica, mediante una modelación hidraúlica bidimensional con el objetivo de contribuir a un adecuado manejo del uso del suelo y establecer medidas de protección en la zona de estudio. Un modelo de elevación digital, de la topografía del área de estudio, obtenido con un dispositivo LIDAR, y la estimación del caudal pico instantáneo se obtuvo con la distribución estadística de Weibull para un periodo de retorno de 25 años, permitiendo brindar información satisfactoria para para el análisis de inundaciones de combinaciones complejas para la gestión del drenaje superficial. Se analizaron dos escenarios para el manejo de inundaciones: 1) aumento de la altura del dique y 2) apertura anticipada de una desembocadura adicional en la desembocadura del río durante los eventos de inundación. El estudio demostró que ninguna de las opciones era técnicamente factible y que los tomadores de decisiones deberían explorar otras alternativas de mitigación de inundaciones.

  • English

    The proximity of urban and extensive agricultural areas to the rivers of the Atlantic watershed in Costa Rica contrasts with its unstable morphology. Additionally, changes on the rain regime have increased the frequency of natural disasters affecting regularly the nearby populations and the economy of the country. Detailed studies demonstrating the impact of rivers in urban areas and high agricultural activity are necessary to establish adequate flood mitigation and control measures. The present study shows a case study of the impact of a 25-year flood event on the flood plain of the Matina River in Costa Rica, by means of a bi-dimensional hydraulic modelling with the aim to contribute to the adequate management of land use and the establishment of protection measures in the study vregion. A digital elevation model, of the topography of the study area, obtained with a LIDAR device, and the estimation of the instantaneous peak flow was obtained with the statistical Weibull distribution for a return period of 25 years, allowed to provide satisfactory information for the flood analysis of complex combinations for surface drainage management. Two scenarios for flood management were analyzed: 1) increasing the dike height, and 2) early opening of an additional mouth at the river outlet during the flood events. The study demonstrated that none of the options were technically feasible and that decision makers should explore other flood mitigation alternatives.