Hydraulic planning in insular urban territories: the case of Madeira Island—Ribeira Brava

Abstract

El objetivo principal de este estudio fue analizar la propensión a inundaciones del principal curso de agua de la cuenca hidrográfica de Ribeira Brava y, si es necesario, sugerir dos metodologías para mitigar los impactos, es decir, el dimensionamiento de la cuenca de detención y el ajuste del coeficiente de rugosidad del lecho del río. Para la evaluación de la propensión a inundaciones, se utilizaron datos geomorfológicos obtenidos del proceso de caracterización de la cuenca hidrográfica a través del software SIG ArcGIS y luego se utilizaron para el cálculo del caudal pico esperado para un período de retorno de 100 años utilizando la Distribución de Gumbel. Finalmente, se verificó la capacidad de drenaje de la desembocadura del río a través de la ecuación de Manning-Strickler, con el propósito de establecer si la desembocadura del río de la cuenca tiene la capacidad de drenar todo el volumen de agua de lluvia en un evento de inundación extrema. En resumen, los resultados indican que la desembocadura del río de la cuenca de Ribeira Brava no tiene la capacidad de drenar el flujo de lluvia para el período de retorno preestablecido; Por lo tanto, se dimensionó la cuenca de detención utilizando el Método Holandés y el Método del Hidrograma Triangular Simplificado, y se ajustó el coeficiente de rugosidad para asegurar el aumento de la capacidad de drenaje de la desembocadura del río.

The main objective of this study was to analyze the flood propensity of the main watercourse of Ribeira Brava drainage basin and, if necessary, to suggest two methodologies to mitigate the impacts, i.e., detention basin sizing and riverbed roughness coefficient adjustment. For the flood propensity assessment, geomorphological data obtained from the watershed characterization process was used through the SIG ArcGIS software and then used for the calculation of the expected peak flow rate for a return period of 100 years using the Gumbel Distribution. Finally, the drainage capacity of the river mouth was verified via the Manning-Strickler equation, with the purpose of establishing whether the river mouth of the watershed has the capacity to drain the entire volume of rainwater in an extreme flood event. In summary, the results indicate that the river mouth of the Ribeira Brava watershed does not have the capacity to drain the rain flow for the pre-established return period; therefore, the detention basin was sized using the Dutch Method and the Simplified Triangular Hydrograph Method, and the roughness coefficient was adjusted in order to ensure the increase in the river mouth’s drainage capacity.