Een bayou kronkelt in de richting van het centrum van Houston. De andere loopt parallel aan het zuiden, een groot deel daarvan via een betonnen kanaal.

Wat is beter in het voorkomen van overstromingen? Onderzoekers van de Brown School of Engineering van Rice University geven een knipoog naar de natuur.

Bij het bestuderen van de evolutie van uiterwaarden op basis van Houston's Buffalo en Brays bayous, de onderzoekers geassocieerd met Rice's Severe Storm Prediction, Voorlichting en evacuatie van het rampencentrum hebben vastgesteld dat de grotendeels natuurlijke vorm van Buffalo beter is gebleken in het absorberen van overstromingswater en het voorkomen dat het overstroomt naar dichtbevolkte gebieden.

Een open access paper in de Tijdschrift voor overstromingsrisicobeheer details Rijstmodellen die laten zien hoe overstromingsgebieden zijn geëvolueerd en zullen evolueren over een periode van 70 jaar, tot 2040.

Het team van Rice-onderzoeker Andrew Juan, voormalig afgestudeerde student Avantika Gori en associate research scientist Antonia Sebastian ontdekten dat hoewel de omvang van de 10-jarige overstromingsvlakte relatief stabiel is gebleven langs beide bayous, de 100-jarige overstromingsvlakte (gebieden met een kans van 1 op 100 op overstromingen in een bepaald jaar) vertoont grote verschillen.

Terwijl het 100-jarige model van de overstromingsvlakte langs Buffalo Bayou grotendeels onveranderd bleef gedurende de 70-jarige periode, de onderzoekers laten zien dat recente en potentiële ontwikkelingen langs de toch al dichtbevolkte Brays een significante invloed hebben op overstromingen.

Hun modellen laten zien dat stedelijke ontwikkeling in het stroomgebied van Brays, die zij verwachten te groeien met 29% van de jaren 1970 tot 2040, de 100-jarige overstromingsvlakte vergroot van 10,5 vierkante kilometer in de jaren 70 tot 46,1 vierkante kilometer in 2011. Ze voorspellen dat deze zal stijgen tot 73,3 kilometer in 2040.

"Dit is een van de belangrijkste observaties, " zei Juan. "Hydrologen praten graag over stroomstroming, afvoervolume en piektiming, maar vanuit een risicostandpunt, De omvang van de overstromingsvlakte is een van de prestatiestatistieken waar we echt op moeten letten. In dit geval, we zien een enorm verschil in ons model tussen de twee aangrenzende stroomgebieden."

Tot op zekere hoogte, hij zei, De relatieve superioriteit van Buffalo Bayou is te danken aan vooruitstrevende individuen die, vanaf de jaren 60, protesteerden tegen het "kanaliseren" van de bayou zoals bij Brays was gedaan. Dat heeft bijgedragen aan het behoud van de natuurlijke afwatering van de bayou om normaal gesproken zware regenval te voorkomen die langzamer de bayou bereikt. Verder, het verbieden van gebouwen van de aangewezen tegenslagen in de buurt van de bayou heeft materiële schade op afstand gehouden, zei Juan.

"Het gaat niet alleen om natuurlijke afwatering, " zei hij. "Het gaat er ook om dat de tegenslagen niet worden ontwikkeld. Het verwijderen van mensen uit overstromingsgevoelige gebieden is effectief."

De uiterwaarden bij Brays hebben een heel ander karakter en zijn sinds 1970 meer veranderd dan die langs de Buffalo, zei Juan.

"Als je kijkt naar het aantal woonpercelen in de uiterwaarden, de twee zijn vergelijkbaar in de jaren zeventig, "zei hij. "Echter, zie je een dramatische stijging in 2011 voor Brays, maar niet zozeer voor Buffalo."

De verschillen zijn duidelijk op stroomopwaartse en stroomafwaartse uitkijkpunten langs Brays, ten westen en oosten van de overstromingsgevoelige wijk Meyerland, volgens de studie. Metingen op die punten laten zien dat zowel de 10- als 100-jaars genormaliseerde piekstromen tussen de jaren zeventig en 2011 bijna verdubbelden. met grotere piekstromen die optreden wanneer zware regenval de buurt overspoelt.

In het onderzoek is alleen gekeken naar de afvoer van regenwater naar de bayous en de gevolgen daarvan voor overstromingen. Kleine bijdragen van ondergrondse pijpleidingen, die voldoende zijn om overstromingen van 2 tot 5 jaar aan te kunnen, en de impact van de Barker- en Addicks-reservoirs die stroomopwaarts van Buffalo Bayou werden geopend in de nasleep van de orkaan Harvey, werden niet overwogen.

Juan zei dat de onderzoekers beseffen dat het hoogst onwaarschijnlijk is om structuren weg te bewegen van Brays. maar het herconfigureren van beschikbare open ruimtes en golfbanen om te dienen als retentievijvers wanneer dat nodig is, zou gebieden kunnen helpen die de afgelopen tien jaar het epicentrum van overstromingen waren, vooral Meierland.

"Het zwaar geïnvesteerde Project Brays omvat een aantal kanalisatie, detentie- en brugaanpassingsprojecten, " zei hij. "Het is een project van meerdere miljoenen dollars en het heeft zeker de waterscheiding als geheel ten goede gekomen. Maar aan de andere kant, het zou kunnen hebben bijgedragen aan het creëren van een vals gevoel van veiligheid. Het moest het hele stroomgebied beschermen tegen een overstroming van 100 jaar, maar overstromingsschade door recente grote stormen heeft aangetoond dat deze onvoldoende was.

"Misschien individuele huiseigenaren, Bewoners, planners en andere belanghebbenden moeten proactiever zijn bij het verkennen van andere mitigatiestrategieën, " hij zei.

Sebastian is nu een assistent-professor in de geologische wetenschappen aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill. De studie werd ondersteund door de Houston Endowment en de National Science Foundation.