En analys av översvämningsanspråk i flera sydöstra Houston-förorter från 1999-2009 fann att Federal Emergency Management Agencys 100-åriga kartor över översvämningsslätten – verktyget som amerikanska tjänstemän använder för att fastställa både översvämningsrisk och försäkringspremier – misslyckades med att fånga upp 75 procent av översvämningarna skador från fem allvarliga översvämningar, ingen av dem nådde tröskeln till en 100-års händelse.

Forskningen av hydrologer och markanvändningsexperter vid Rice University och Texas A&M University i Galveston publicerades i tidskriften Natural Hazards Review bara några dagar innan orkanen/tropiska stormen Harvey översvämmade Houston-regionen och orsakade några av de mest katastrofala översvämningarna i USA:s historia.

"Uttaget från denna studie, som föddes i Harvey, är att många förluster inträffar i områden utanför FEMA:s 100-åriga översvämningsslätt, " sa studiens medförfattare Antonia Sebastian, en forskarassistent vid Rice's Severe Storm Prediction, Education and Evacuation from Disasters (SSPEED) Center och en postdoktor vid Delft University of Technology i Nederländerna.

"Vad vi har försökt visa, både med denna studie och flera andra, är att det går att göra bättre, " sa huvudförfattaren Russell Blessing, en Texas A&M-Galveston doktorand med gemensamma möten vid SSPEED Center och Texas A&M-Galveston's Center for Texas Beaches and Shores. "Det finns innovativa beräknings- och hydrologiska verktyg tillgängliga för att bygga mer prediktiva kartor."

I den nya studien, Välsignelse, Sebastian och medförfattaren Sam Brody, professor i marin vetenskap vid Texas A&M-Galveston, chef för Center for Texas Beaches and Shores och en SSPEED Center-utredare, undersökte Armand Bayou vattendelare i sydöstra Harris County. Armand Bayous vattendelare på 60 kvadratkilometer inkluderar delar av Houston, Pasadena, Deer Park, La Porte och Taylor Lake Village, såväl som oinkorporerade delar av Harris County.

Fem stora regnhändelser inträffade i studieområdet mellan 1999-2009. De var orkanen Ike (2008), Tropical Storms Erin (2007) och Allison (2001, och två regnstormar som orsakade översvämningar 2006 och 2009.

Hydrologer karakteriserar ofta regnhändelser och översvämningshändelser med en statistik som kallas "returintervall". En 100-års översvämning har ett 100-årigt returintervall, men Blessing sa att det inte betyder att en sådan storm bara förväntas inträffa vart 100:e år. Snarare, det betyder att det finns en 1-i-100 chans, eller 1 procents chans, att händelsen kommer att inträffa under ett visst år. Således, en 50-årig händelse skulle ha 2 procents chans att inträffa varje år, en 10-årig händelse skulle ha 10 procents chans, och så vidare.

Brody sa att ett problem med FEMA:s 100-åriga översvämningsslätterkartor är att de antar att översvämningar bara kommer att ske i en dimension, det är, antingen nedströms eller uppströms, och inte vinkelrätt mot kanalen.

"Det antagandet håller inte när du är i riktigt lågt belägna områden, som Armand Bayou eller andra kustvattendelar som är mycket platta, " sade han. "När översvämningsregn samlas i dessa områden, den kan flöda i nästan vilken riktning som helst beroende på hur hög den blir."

Ett annat problem med FEMAs kartor är deras brist på granularitet. Brody och Blessing sa att typen av jord (som lera kontra sand) och hur mark används (som en betongparkering eller en skollekplats) har betydande inverkan på översvämningar, och FEMA:s modeller använder ofta en enda klassificering för hela kvarter eller grupper av kvarter. Därvid, de går miste om småskaliga funktioner som avsevärt kan påverka översvämningar.

Sebastian sa att det också är problematiskt att fokusera på 100-årsevenemang eftersom kort, intensiva nederbördshändelser som inte når 100-årsgränsen kan fortfarande orsaka allvarliga översvämningar.

"I Armand Bayou, en 100-årig nederbördshändelse är en händelse som faller 13,5 tum regn under en 24-timmarsperiod, " sa hon. "I verkligheten, vi upplever också mycket mer intensiva regn på kortare tid. Så, till exempel, när det regnar 6 tum på två eller tre timmar, det kan också orsaka allvarliga översvämningar."

I flera andra studier, inklusive ett antal som undersökte översvämningar i Clear Creek vattendelare, Välsignelse, Brody, Sebastian och SSPEED-kollegor har visat att andra tillvägagångssätt, som distribuerad hydrologisk modellering och probabilistisk kartläggning av översvämningsslätter, kan vara mycket mer förutsägande för översvämningsskador och översvämningsrisk.

Forskningen stöddes av National Science Foundation. Resultaten och åsikterna som rapporterats är författarnas och har inte nödvändigtvis godkänts av finansieringsorganisationerna eller de som bistått med olika aspekter av studien.