SISTEMA DE PREDICCIONES HIDRÓLÓGICAS EN TIEMPO REAL EN LAS CUENCAS DE GALICIA-COSTA. EL SISTEMA ARTEMIS

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Ramón Cárdenas Suárez
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1 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL SISTEMA DE PREDICCIONES HIDRÓLÓGICAS EN TIEMPO REAL EN LAS CUENCAS DE GALICIA-COSTA. EL SISTEMA ARTEMIS Pedro Arévalo Rey Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos HidroGaia S.L.

2 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL INTRODUCCIÓN Sistema ARTEMIS: gestor de datos hidrometeorológicos que acopla modelos meteorológicos e hidrológicos, mostrando los resultados a través de una web dedicada Operativa en continuo: analiza en continuo el estado de humedad medio de las cuencas de Galicia-Costa de forma que se ejecuta el modelo hidrológico TOPKAPI en caso de que exista probabilidad de alerta hidrológica. Modelos Numéricos Redes de medida Radar Meteorolóxico Predicións Meteorolóxicas + Observación Rede Pluviómetros SISTEMA ARTEMIS Predicións Hidrolóxicas Resultados: Genera predicciones a corto plazo (72 horas) en 55 puntos de 17 cuencas de Galicia-Costa

el modelo hidrológico TOPKAPI en caso de que exista probabilidad de alerta hidrológica.

3 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL OPERATIVA Predicción Meteorológica Predicción Meteorológica 00z: 0d 00Z Predicción Meteorológica 12z: 0d 12Z Predicción Hidrológica Predicción Hidrológica 1: 0d 00h + desfase Predicción Hidrológica 2: 0d 12h + desfase 1. Establecimiento Aviso Enfoque Bayesiano NO ALERTA 2. Establecimiento Alerta Predicción Numérica Qpred vs Qcrit Predicción Operativa 3. Proceso en continuo Calibración + Validación ALERTA

Predicción Hidrológica 2: 0d 12h + desfase 1. Establecimiento Aviso Enfoque Bayesiano NO ALERTA 2.

4 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ARQUITECTURA DEL SISTEMA Modelos numéricos predicción Server WebServer MapServer S.G.B.D. Oracle Server WRF Algoritmos: HTML, JSP, SERVLETs Tecnología a Cliente-Servidor - Control usuarios - Interfaz Operativa - Acceso Modos Automático - Manual - MapServer - Gestor de simulaciones - Gestión de datos históricos: Meteorológicos Hidrológicos Cliente

Oracle Server WRF Algoritmos: HTML, JSP, SERVLETs Tecnología a Cliente-Servidor - Control

5 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL Meteogalicia: PREDICCIÓN METEOROLÓGICA Realiza dos predicciones diarias con origen de tiempos en 00z y 12z Modelo meteorológico WRF (condiciones iniciales y de contorno propocionadas por el GFS) WRF 36x36 km GFS Resolución espacial de las predicciones: 36x36 km, 12x12 km, 4x4 km WRF 12x12 km Resolución temporal: horaria a 72 horas WRF 4x4 km Sistema ARTEMIS: Utiliza como inputs las predicciones de lluvia y temperatura que proporciona Meteogalicia a resolución 4x4 km

Resolución espacial de las predicciones: 36x36 km, 12x12 km, 4x4 km WRF 12x12 km Resolución temporal: horaria a 72 horas WRF

6 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ENFOQUE BAYESIANO Motivación: Alerta meteorológica no implica alerta hidrológica Objetivo: Establecer el umbral de alerta condicionado al estado de humedad antecedente. El enfoque bayesiano permite modificar la probabilidad subjetiva cuando recibimos información adicional de un experimento. Resulta de gran utilidad en ciertas estimaciones basadas en el conocimiento subjetivo a priori y permite revisar esas estimaciones en función de la evidencia.

El enfoque bayesiano permite modificar la probabilidad subjetiva cuando recibimos información adicional de un

7 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ENFOQUE BAYESIANO METODOLOGÍA 1. Generación de series sintéticas de lluvia y temperatura

8 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGÍA 2. Simulación con modelo hidrológico TOPKAPI (calibrado)

9 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGIA 3. Separación de tormentas. Obtención series t i w ini %(t i )-P acum (t i )-Q max (t i )

10 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGIA 4. Correlación Humedad-P acumulada. Generación Calendarios

11 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGIA 5. Determinación de la función de distribución condicional. Generación Curva de Aviso

12 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL MODELACIÓN HIDROLÓGICA MODELO HIDROLÓGICO TOPKAPI (Todini y Ciarapica, 2001) Distribuido Físicamente basado PROCESO DE CELDA Modelo Digital del Terreno Evapo-traspiración Infiltración Percolación Escorrentía superficial Escorrentía subsuperficial Tipo de suelo (Edafología) Usos del suelo Temperatura media mensual Escorrentía subterránea

Evapo-traspiración Infiltración Percolación Escorrentía superficial Escorrentía

13 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL MODELACIÓN HIDROLÓGICA MOTIVACIÓN TOPKAPI 1. Basado en el concepto de área contribuyente variable 2. Parámetros físicamente basados 3. Modelo distribuido PROCESO DE CELDA FLUJO EN LADERA FLUJO EN CANAL Evapotraspiración Infiltración Percolación Escorrentía superficial Escorrentía subsuperficial Escorrentía subterránea Propagación en canal

Modelo distribuido PROCESO DE CELDA FLUJO EN LADERA FLUJO EN CANAL Evapotraspiración

14 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL MODELACIÓN HIDROLÓGICA Resultados TOPKAPI SAR - Cuenca urbana-rural LANDRO - Cuenca rural Puntos de predicción 55 Cuencas modelizadas 17

15 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL Map Server Herramientas Visualizador PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Predicción Hidrológica Información Punto y Cuenca de Predicción Curva de aviso Herramientas de Gestión n del Sistema

Predicción Hidrológica Información Punto y Cuenca de

16 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL Map Server Herramientas Visualizador PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Predicción Hidrológica Información Punto y Cuenca de Predicción Predicción Numérica - Hidrograma

17 TEMA B: HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DEL GRACIAS POR SU ATENCIÓN Pedro Arévalo Rey Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos HidroGaia S.L. parevalo@hidrogaia.com Tel: /

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