La provincia de Alicante, y en general el litoral mediterráneo español, se constituye como la región-riesgo más importante de Europa. En este trabajo queda patente la influencia y los efectos provocados por el proceso actual de cambio climático: aumento de las temperaturas, cambios en el régimen de precipitación, aumento de la temperatura del mar Mediterráneo o el incremento de la intensidad y frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos. Esta región del sureste peninsular, caracterizada por su elevada peligrosidad natural, en el caso de las inundaciones, el continuo proceso urbanizador, desde la década de los años 80 y 90 del siglo pasado, ha implicado el aumento de la superficie artificializada y la ocupación de zonas inundables. Como resultado a la continua transformación territorial se ha incrementado la exposición y el riesgo de inundación en este ámbito geográfico. En este contexto, resulta necesario promover medidas de adaptación para afrontar los efectos del cambio climático y reducir la vulnerabilidad de esta área. En relación con este aspecto el objetivo de esta investigación es analizar las medidas de gestión de la escorrentía en casos de estudio en la provincia de Alicante, enfocándose en la adaptación de áreas urbanas al cambio climático y la gestión de inundaciones. Para lograr esto, se busca comprender los problemas de inundación existentes en los diferentes municipios objeto de estudio: Benidorm, Alicante, Torrevieja, Rojales, San Fulgencio y Daya Nueva. Ante la nueva realidad climática, resulta interesante examinar los fenómenos meteorológicos extremos de precipitación que suponen un perjuicio para los actuales sistemas de drenaje urbano de las ciudades. Asimismo, se analizan los patrones sinópticos más recurrentes ante eventos de precipitación torrencial porque su conocimiento permite anticiparse y prevenir las situaciones de riesgo derivadas de estos. Ante el cambio climático y la escasez de agua en zonas mediterráneas, se destaca la importancia de aprovechar el agua de lluvia como estrategia de adaptación. Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) y las Soluciones Basadas en la Naturaleza (SBN) reducen la escorrentía, minimizan el impacto de las inundaciones, a la vez que contribuyen a combatir el calor en las ciudades. Además, el uso de aguas pluviales como recurso no convencional ayuda a minimizar la contaminación y aumentar las disponibilidades hídricas en áreas con escasez. Frente a las diferentes tipologías de adaptación al cambio climático y al riesgo de inundación en áreas urbanas, surge el interés por estudiar la percepción del alumnado ante estas cuestiones medioambientales y potenciar la educación como medida de adaptación frente al cambio climático y los riesgos naturales. / Esta tesis doctoral ha sido financiada mediante un contrato destinado a la formación predoctoral para la Formación de Profesorado Universitario (FPUA2019-54) del Programa Propio del Vicerrectorado de Investigación para el fomento de la I+D+I en la Universidad de Alicante.

Ingeniero Civil / Debido al Calentamiento Global se proyectan en el mundo variaciones tanto en las precipitaciones como en las temperaturas. En general en la zona central de Chile los Modelos de Circulación Global de la atmósfera coinciden en que se tendrá un aumento de la temperatura y muchos de ellos proyectan un incremento en la intensidad de la precipitación diaria, aunque con una disminución de la precipitación total anual. En consecuencia, el efecto de estos cambios debe analizarse localmente para estudiar los efectos que puedan ocasionar sobre las crecidas. Como consecuencia de este cambio, podrían generarse problemas, entre otros, asociados a caudales de crecidas, aumentando la frecuencia con las que éstas ocurren así como también su magnitud. Por ello, con el objetivo de aportar información para una futura planificación del manejo de cauces, en este estudio se analiza el impacto que se puede ocasionar sobre las zonas de inundación en un lugar específico de Chile, la comuna de Isla de Maipo, que a la fecha no cuenta con ningún plan de manejo. Usando el programa WEAP, se modela hidrológicamente a nivel diario la cuenca Maipo en San Alfonso, ubicada en la cordillera de la Región Metropolitana de Chile, caudal que se usa para determinar los caudales en un punto de control aguas abajo de la cuenca, ubicado en la comuna de Isla de Maipo en la misma región. Estos caudales son proyectados en el mediano plazo (2040-2070) al escenario futuro A1B el cual se basa en un equilibrio socio-económico a nivel mundial, donde se incorporan balanceadamente matrices energéticas de distinta fuente. Usando correlaciones establecidas entre caudales a nivel diario y el caudal máximo instantáneo en las estaciones Maipo en San Alfonso y Maipo en el Manzano, se derivan estos últimos en el punto de control a la entrada de la comuna. A base de resultados disponibles en estudios anteriores se comparan los caudales con períodos de retorno entre 2 y 200 años con los caudales generados para el escenario futuro. Estos caudales son los valores de entrada en la modelación hidráulica del cauce, que se realizó con el programa HEC-RAS. La superficie de inundación obtenida para cada crecida fue georefenciada y con la cartografía de la zona se generan mapas de inundación. En este informe se presentan 8 mapas, correspondientes a los períodos de retorno 2 y 200 años, para régimen pluvial y nival, en línea base y escenario futuro. Los mapas obtenidos muestran que la zona de estudio presenta una inundación frecuente, definida por crecidas con períodos de retorno menores a 5 años. Asimismo, se aprecia que la zona posee pocas defensas fluviales y que son prácticamente inservibles para crecidas mayores. Las proyecciones realizadas en este estudio reafirman las conclusiones obtenidas en otros estudios. En particular, las precipitaciones disminuyen alrededor de un 30% lo que da origen a una disminución del caudal medio diario en la cuenca Maipo en San Alfonso en un 24% en su valor promedio anual. Del análisis de frecuencia realizado tanto para los caudales futuros como los de línea base se observó que existe, efectivamente, un aumento en el caudal asociado al período de retorno de 200 años, donde en el escenario futuro el caudal es mayor que en la línea base, mientras que los caudales asociados a períodos de retorno menores disminuyen.

[EN] The problematic of floods and its association to territorial transformation is undergoing a significant trend change, in terms of understanding the scope of the problem and dealing with it. The aim of this research, however, has been confined to the flooding from fluvial origin, in small basins, maximum 500 km2. Most of these basins have common diverse characteristics, among which were considered remarkable little or non-existent regulation, short reaction time by public population, activity or constriction channels due to inadequate locations of some buildings and the high generation torrential event which provoke considerable damages. The territories which present the described problems have been the subjects of research through its application on Girona pilot river basins and the ravine of Portelles, located in the north of the Alicante Province. The main objective was to study the preventive measures which have been developed in the pilot basins, from different regulatory framework, legislative and regulation, management plans and urban planning. It was found necessary to evaluate the input which contributes the prevention of floodplains regulation and alluvial fans as well as amending the insurance approach against extraordinary risks, improving its effectiveness in terms of prevention.. To conclude, through nonstructural measures such as land use planning, the regulation of uses in floodplains and alluvial fans, and mandatory insurance policy in high risk flood zones, small basins, such as the present one, would be able to manage flood risk more efficiently than through diverse emergency works, which is currently happening. In order to make this approach operational, all social agents, administrations at all levels and individuals' involvement and participation are required. The management plans carried out, which have been subject of analysis in this investigation, are heading as planned, however, the coordination and cooperation still continues to be a pending issue. Possible approaches are put in on how to act on the small basins where integrated measures along with the local populations are considered essential. Thus, efforts have been made to cope with problems of social perception through different social agents, carrying out diverse pending interviews, all social agents, a lifelong learning on flood management, particularly in the prevention phase, which has been lacking until today in the basins of Girona River and the ravine of Portelles. / [ES] La problemática de la inundabilidad y su relación con las transformaciones territoriales está experimentando un cambio de tendencia significativo, tanto en la forma de entender el alcance del problema como de enfrentarse al mismo. No obstante, con el objetivo de centrar esta investigación se ha acotado la misma para inundaciones de origen fluvial en cuencas de pequeño tamaño, máximo 500 km2. La mayoría de estas cuencas tienen en común diversas características, entre las cuales se han considerado destacables la escasa o nula regulación, los cortos tiempos de reacción por parte de la población, una ocupación o constricción de cauces por localizaciones inadecuadas de algunas construcciones y la generación de sucesos de elevada torrencialidad, provocándose daños de consideración. Los territorios que presentan la problemática descrita han sido objeto de estudio en esta investigación a través de su aplicación sobre las cuencas piloto del río Girona y el barranco de Portelles, situados al norte de la provincia de Alicante. El objetivo principal ha sido el estudio de las medidas de prevención que se han desarrollado en las cuencas piloto, desde diferentes marcos reguladores como son legislación, normativas, planes de gestión y planeamientos urbanísticos. Se ha considerado la necesidad de evaluar la aportación que supone a la prevención la regulación de las llanuras de inundación y los conos aluviales, así como, modificar el enfoque de los seguros frente a riesgos extraordinarios, mejorando su efectividad en materia de prevención. En definitiva, a través de medidas no estructurales como la ordenación del territorio, la regulación de usos en las llanuras de inundación y los conos aluviales, y unas políticas de seguros obligatorios en zonas inundables, las cuencas pequeñas, como la que nos ocupa, serían capaces de gestionar el riesgo de inundación de forma más eficiente que a través de las diversas obras de emergencia, que es lo sucede actualmente. Para que este planteamiento sea operativo se requiere la implicación de todos los agentes sociales, administraciones a todos los niveles y particulares. Los planes de gestión realizados, que han sido objeto de análisis en esta investigación, van en la dirección planteada, no obstante, la coordinación y cooperación sigue siendo la asignatura pendiente. Se aportan posibles enfoques de cómo actuar en las cuencas pequeñas, donde la integración de las medidas, junto con las actuaciones de la población, lo he considerado imprescindible. Por ello, se ha querido conocer la percepción social de esta problemática por los diferentes agentes sociales, llevándose a cabo diversas entrevistas que han demostrado que tenemos pendiente, todos los agentes sociales, un largo camino en el aprendizaje sobre la gestión de las inundaciones, particularmente en la fase de prevención, la cual ha estado ausente hasta la actualidad en las cuencas del río Girona y del barranco de Portelles. / [CA] La problemàtica de la inundabilitat i la seua relació amb les transformacions territorials està experimentant un canvi de tendència significatiu, tant en la forma d'entendre l'abast del problema com d'enfrontar-se al mateix. No obstant açò, amb l'objectiu de centrar aquesta investigació, s'ha fitat la mateixa per a inundacions d'origen fluvial en conques de xicoteta grandària, màxim 500 km2. La majoria d'aquestes conques tenen en comú diverses característiques, entre les quals s'han considerat destacables l'escassa o nul·la regulació, els curts temps de reacció per part de la població, una ocupació o constricció de llits per localitzacions inadequades d'algunes construccions i la generació de successos d'elevada torrencialitat, provocant-se danys de consideració. Els territoris que presenten la problemàtica descrita han sigut objecte d'estudi en aquesta recerca a través de la seua aplicació sobre les conques pilot del riu Girona i el barranc de Portelles, situats al nord de la província d'Alacant. L'objectiu principal ha sigut l'estudi de les mesures de prevenció que s'han desenvolupat en les conques pilot, des de diferents marcs reguladors com són legislació, normatives, plans de gestió i planejaments urbanístics. S'ha considerat la necessitat d'avaluar l'aportació que suposa a la prevenció la regulació de les planes d'inundació i els cons al·luvials, així com, modificar l'enfocament de les assegurances enfront de riscos extraordinaris, millorant la seua efectivitat en matèria de prevenció. En definitiva, a través de mesures no estructurals com l'ordenació del territori, la regulació d'usos en les planes d'inundació i els cons al·luvials, i unes polítiques d'assegurances obligatòries en zones inundables, les conques xicotetes, com la qual ens ocupa, serien capaces de gestionar el risc d'inundació de forma més eficient que a través de les diverses obres d'emergència, que és el que succeeix actualment. Perquè aquest plantejament siga operatiu es requereix la implicació de tots els agents socials, administracions a tots els nivells i particulars. Els plans de gestió realitzats, que han sigut objecte d'anàlisi en aquesta recerca, van en la direcció plantejada, no obstant açò, la coordinació i cooperació segueix sent l'assignatura pendent. S'aporten possibles enfocaments de com actuar en les conques xicotetes, on la integració de les mesures, juntament amb les actuacions de la població, ho he considerat imprescindible. Per això, s'ha volgut conèixer la percepció social d'aquesta problemàtica pels diferents agents socials, duent-se a terme diverses entrevistes que han demostrat que tenim pendent, tots els agents socials, un llarg camí en l'aprenentatge sobre la gestió de les inundacions, particularment en la fase de prevenció, la qual ha estat absent fins a l'actualitat en les conques del riu Girona i del barranc de Portelles. / Palencia Jiménez, JS. (2016). Ordenación del territorio e inundabilidad. El caso de la Cuenca del Río Girona en la provincia de Alicante (Comunidad Valenciana-España) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61991

[ES] Las inundaciones pueden llegar a desestabilizar los vehículos y estos, a su vez, pueden exacerbar los efectos negativos de las inundaciones cuando son arrastrados por el flujo, generando no solamente pérdidas económicas sino también de vidas humanas. En las ciudades, la mayor parte de las muertes durante las inundaciones ocurre al interior de los vehículos debido a que los conductores intentan cruzar con sus vehículos por zonas inundadas (Jonkzman and Kelman 2005; Drobot et al. 2007; Kellar and Schmidlin 2012). En países desarrollados, un alto porcentaje de estas muertes ocurre durante inundaciones relámpago cuando los conductores intentan cruzar por zonas inundadas en lugar de evitarlas (Fitzgerald et al. 2010; Kellar y Schmidlin 2012). Debido a esto, en áreas sujetas a inundaciones relámpago, casi la mitad de las víctimas son pasajeros atrapados en sus vehículos (Versini et al. 2010a) Entre las partes de las vías que resultan afectadas por las crecidas de los ríos se encuentran los puentes, las cuales son obras de infraestructura muy importantes. Un alto porcentaje de los fallos de los puentes a nivel mundial se presenta debido a las crecidas de los ríos, lo cual tiene un impacto negativo en los vehículos y los sistemas de transporte. Debido a esto, con el fin de realizar una adecuada gestión de las inundaciones es necesario determinar el riesgo de inestabilidad al que están sometidos los vehículos en una zona inundable. Sin embargo, a pesar del impacto negativo de las inundaciones, hasta la fecha se dispone de pocos estudios que permitan determinar los efectos negativos que las condiciones climáticas generan sobre los sistemas de transporte (Molarius et al., 2014). En esta investigación se desarrolló una nueva metodología para calcular este riesgo a partir de las características de las crecidas, los puentes, los vehículos, y el tráfico vehicular. Esta metodología fue generada a partir de una estructura conceptual y un desarrollo matemático novedosos y permite determinar el riesgo a través de la integral estadística de la amenaza de inestabilidad y la vulnerabilidad de los coches. En áreas urbanas y en las intersecciones entre las corrientes de agua y las vías, la amenaza se establece a través de una función de estabilidad de autos parcialmente sumergidos, las características geométricas de los vehículos y las características hidrodinámicas de las crecidas (calados y velocidades) y su probabilidad de ocurrencia, mientras que la vulnerabilidad se calcula por medio de la combinación de la susceptibilidad y la exposición de los coches. En puentes, la peligrosidad se obtiene a través del análisis de los datos de caudal disponibles y la vulnerabilidad mediante el análisis del estado estructural del puente, las características de la cuenca y del cauce aguas arriba y aguas abajo de la estructura, la estabilidad del canal y la potencial acumulación de acarreos. La metodología desarrollada se implementó para determinar el riesgo en los siguientes casos de estudio, los cuales están localizados en territorio español: (i) en las áreas urbanas correspondientes a los municipios de Alfafar y Massanassa, (ii) en los sitios de intersección entre vías y ríos localizados en el municipio de Godelleta; y (iii) en 12 puentes fluviales. Los resultados obtenidos podrían estar indicando que el método propuesto tiene en cuenta los elementos más importantes que deben considerarse al establecer este tipo de riesgo. La metodología desarrollada permite obtener un panorama detallado del riesgo de desestabilización de los vehículos debido a inundaciones en una zona determinada. En consecuencia, la implementación de esta metodología puede ayudar a disminuir los efectos negativos antes y durante este tipo de eventos, resultando de gran ayuda para las entidades encargadas de la planificación urbana y de la protección civil con el fin de diseñar e implementar acciones que permitan disminu / [CAT] Les inundacions poden desestabilitzar els vehicles i aquests, al mateix temps, poden exacerbar els efectes negatius de les inundacions quan són arrossegats pel flux, generant no solament pèrdues econòmiques sinó també de vides humanes. A les ciutats, la major part de les morts durant les inundacions ocorre a l'interior dels vehicles pel fet que els conductors intenten creuar amb els seus vehicles per zones inundades (Jonkzman and Kelman 2005; Drobot et al. 2007; Kellar and Schmidlin 2012). En països desenvolupats, un alt percentatge d'aquestes morts ocorre durant inundacions llampec quan els conductors intenten creuar per zones inundades en lloc d'evitar-les (Fitzgerald et al. 2010; Kellar i Schmidlin 2012). A causa d'això, en àrees subjectes a inundacions llampec, quasi la meitat de les víctimes són passatgers atrapats en els seus propis vehicles (Versini et al. 2010a) Entre les parts de les vies que resulten afectades per les crescudes dels rius es troben els ponts, les quals són obres d'infraestructura molt importants. Un alt percentatge de les fallades dels ponts a nivell mundial es presenta com a conseqüència de les crescudes dels rius, la qual cosa té un impacte altament negatiu en els vehicles i els sistemes de transport.. A causa d'això, amb la finalitat de realitzar una adequada gestió de les inundacions és necessari determinar el risc d'inestabilitat al qual estan sotmesos els vehicles en una zona inundable. No obstant això, malgrat l'impacte negatiu de les inundacions, fins a la data es disposa de pocs estudis que permeten determinar els efectes negatius que les condicions climàtiques generen sobre els sistemes de transport (Molarius et al., 2014). En la present investigació es va desenvolupar una nova metodologia per a calcular aquest risc a partir de les característiques de les crescudes, els ponts, els vehicles, i el trànsit vehicular. Aquesta metodologia va ser generada a partir d'una estructura conceptual i un desenvolupament matemàtic nous i permet determinar el risc a través de la integral estadística de l'amenaça d'inestabilitat i la vulnerabilitat dels cotxes. En àrees urbanes i en les interseccions entre els corrents d'aigua i les vies, l'amenaça s'estableix a través d'una funció d'estabilitat de cotxes parcialment submergits, les característiques geomètriques dels vehicles i les característiques hidrodinàmiques de les crescudes (calats i velocitats) i la seua probabilitat d'ocurrència, mentre que la vulnerabilitat es calcula per mitjà de la combinació de la susceptibilitat i l'exposició dels cotxes. En ponts, la perillositat s'obté a través de l'anàlisi de les dades de cabal disponibles i la vulnerabilitat mitjançant l'anàlisi de l'estat estructural del pont, les característiques de la conca i del llit aigües amunt i aigües avall de l'estructura, l'estabilitat del canal i la potencial acumulació d'enderrocs. La metodologia desenvolupada es va implementar per a determinar el risc en els següents casos d'estudi, els quals estan localitzats en territori espanyol: (i) en les àrees urbanes corresponents als municipis d'Alfafar i Massanassa, (ii) en els llocs d'intersecció entre vies i rius localitzats en el municipi de Godelleta; i (iii) en 12 ponts fluvials. Els resultats obtinguts podrien estar indicant que el mètode proposat té en compte els elements més importants que han de considerar-se en establir aquest tipus de risc. La metodologia desenvolupada permet obtindre un panorama detallat del risc de desestabilització dels vehicles a causa d'inundacions en una zona determinada. En conseqüència, la implementació d'aquesta metodologia pot ajudar a disminuir els efectes negatius abans i durant aquesta mena d'esdeveniments, resultant de gran ajuda per a les entitats encarregades de la planificació urbana i de la protecció civil amb la finalitat de dissenyar i implementar accions que permeten disminuir els efectes negatius de les inundacions. / [EN] Flooding can destabilize vehicles which might, in turn, exacerbate the negative effects of floods when vehicles are swept away by flows, leading to economic loss and fatalities. The main cause of death in cities during flood events corresponds to cars being swept away when they are driven by flooded roads (Jonkzman and Kelman 2005; Drobot et al. 2007; Kellar and Schmidlin 2012). In developed countries a high percentage of these deaths occurs during flash floods when drivers try to cross overflowing water bodies instead of avoiding them (Fitzgerald et al. 2010; Kellar and Schmidlin 2012). Hence, in areas subject to flash floods almost half of the victims are passengers trapped inside their own vehicles (Versini et al. 2010a). Among the parts of the roads that are most affected by floods are bridges, which are very important infrastructure works for society. Because of this, a high percentage of bridge failures worldwide occur as a result of river floods, which has highly negative impacts for vehicles and transportation systems. Therefore, in order to suitably manage floods, it is necessary to determine the risk of instability to which vehicles in flood-prone areas are subject. However, Despite the negative impact of floods, very few studies have centred on determining the negative effects of floods on transport systems (Molarius et al., 2014). In this research, a new methodology to estimate this risk based on the characteristics of vehicles, floods, bridges and vehicular traffic was developed. This methodology was generated from a novel conceptual structure and mathematical development and allows to determine the risk by the statistical integral of the instability hazard and the vehicles' vulnerability. In urban areas and stream crossings, the hazard is determined by a stability criterion of partially submerged cars, the geometric characteristics of the vehicles and the hydrodynamic characteristics of the floods (depths and velocities) and their probability of occurrence, while vulnerability is calculated by combining the susceptibility and exposure of cars. In bridges, the hazard is obtained by analysing available discharge data and the vulnerability by examining the structural condition of the bridge, the characteristics of the watershed and watercourse upstream and downstream of the structure, the stability of the channel and the potential accumulation of debris. The developed methodology was implemented to determine the risk in the following case studies, which are located in Spanish territory: (i) in the urban areas corresponding to the towns of Alfafar and Massanassa; (ii) in the stream crossings located in the municipality of Godelleta; and (iii) in 12 river bridges located. The results obtained could be indicating that the proposed method takes into account the most important elements to be considered when establishing this type of risk. The developed methodology provides a detailed vision of the vehicle instability risk due to flooding in a given area. Consequently, implementing this methodology can help to reduce negative effects before and during flooding events, which is extremely helpful for those organizations in charge of urban planning and civil protection to design and take actions that cushion the negative effects of flooding. / I thank Colciencias for financing this research through call 728-2015. / Bocanegra Vinasco, RA. (2020). Evaluation of the risk due to fluvial flooding in vehicles and road infrastructures at basin scale [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/157654