Evaluación de escenarios de inundación mediante herramientas hidrodinámicas y geoespaciales: el caso de estudio del río Bugalagrande, Colombia

Abstract

Este estudio evalúa la amenaza de inundaciones en el área urbana de la cuenca del río Bugalagrande, en Colombia, al que integra modelos hidrológicos e hidráulicos con sistemas de información geográfica (SIG). Se simularon escenarios de inundación con HEC-HMS y HEC-RAS para periodos de retorno de 50 y 100 años. Las simulaciones hidrológicas aplicaron metodologías basadas en números de curva (CN) e hietogramas, mientras que el modelado hidráulico analizó la dinámica del agua en áreas críticas. Los resultados destacan vulnerabilidades significativas en zonas urbanas de baja altitud, con niveles de agua que aumentaron de 2,5 a 3 m y con extensiones de inundación que se expandieron de 27 ha a 35 ha. Las velocidades del flujo alcanzaron hasta 0,65 m/s, presentando riesgos considerables para la infraestructura local. El estudio destaca la utilidad de modelos acoplados con SIG en la gestión de inundaciones y propone un marco replicable en cuencas similares. Se recomienda la implementación de sistemas de prevención modernos integrados con modelo hidrológicos preventivos, el uso de infraestructura verde y la regulación del ordenamiento territorial en áreas vulnerables.This study assesses flood hazards in the Bugalagrande River Basin through the integration of hydrological and hydraulic simulations with GIS-based analysis. Using HEC-HMS and HEC-RAS, flood scenarios were modeled for 50 and 100 years return periods. Hydrological simulations applied curve number methodologies and hyetographs, while hydraulic modeling examined water dynamics in critical areas. Results highlight significant vulnerabilities in low-altitude urban zones, with wáter levels increasing from 2.5 to 3 m and flood extents expanding from 27 ha to 35 ha. Flow velocities reached up to 0.65 m/s, presenting substantial risks to infrastructure. The study emphasizes the utility of coupled models and GIS in flood management and offers a framework replicable in similar basins. Recommendations include green infrastructure implementation and urban planning strategies to mitigate risks.Este estudo avalia a ameaça de inundações na área urbana da bacia do rio Bugalagrande,na Colômbia, integrando modelos hidrológicos e hidráulicos com sistemas de informação geográfica(SIG). Foram simulados cenários de inundação com o HEC-HMS e o HEC-RAS para períodos de retornode 50 e 100 anos. As simulações hidrológicas aplicaram metodologias baseadas em números decurva (CN) e hietogramas, enquanto o modelamento hidráulico analisou a dinâmica da água em áreascríticas. Os resultados destacam vulnerabilidades significativas em zonas urbanas de baixa altitude,com níveis de água que aumentaram de 2,5 a 3 m e com áreas de inundação que se expandiram de27 ha para 35 ha. As velocidades do fluxo atingiram até 0,65 m/s, apresentando riscos consideráveispara a infraestrutura local. O estudo evidencia a utilidade de modelos acoplados a SIG na gestão deinundações e propõe um marco replicável em bacias semelhantes. Recomenda-se a implementaçãode sistemas modernos de prevenção integrados com modelos hidrológicos preditivos, o uso de infraestruturaverde e a regulação do ordenamento territorial em áreas vulneráveis.