Medicion de la precipitacion sólida (Parte I) Miguel Francés Mahamud Jefe del Servicio de Aplicaciones Tecnológicas e Hidrológicas Subdirección General de Planificación y Uso Sostenible del Agua MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE, Y MEDIO RURAL Y MARINO 1
Medición de la precipitación sólida: Red SAIH Nivologia. Glaciologia 2
SAIH 3
SAIH: Sistema Automáticotico de Información Hidrológica Sistema de Información n en tiempo real Proporciona datos de principales variables hidrometeorológicas e hidráulicas en las diversas cuencas hidrográficas, con los objetivos de: Gestión n de recursos hidráulicos Alerta de Avenidas Seguridad en Presas Funcionamiento: Captura de datos en Puntos de Control Transmisión n a Centro de Control Tratamiento e interpretación n de la Información Aplicación a solución de problemas de gestión del agua en su explotación y en situaciones de emergencia 4
RED SAIH 1982: Inicio del Programa S.A.I.H.. Como consecuencia de las avenidas del Levante (Tous) y País s Vasco. 1983: inicio de la Red S.A.I.H.. en la cuenca hidrográfica del Júcar. J Extensión n progresiva hacia otras cuencas. Gestión n de la información n a través s de las respectivas Confederaciones Hidrográficas Situación n actual de las Redes S.A.I.H. Embalses 2.650 PuntosAforos en río de Control Aforos en Canal Pluviómetros Repetidores Radio Inversión realizada aproximada actualizada (31-12-08):841 M Coste de Mantenimiento actualizado/año (31-12- 08):28 M LEYENDA Gestión de recursos hidráulicos SAIH OPERATIVO SAIH EN EJECUCIÓN SAIH EN LICITACIÓN CUENCA INTRACOMUNITARIA 5
Funcionamiento de la Red S.A.I.H: 3 fases secuenciales Captura Transmisión Procesado de datos Captura de datos: mediante sensorización de los puntos de control Gestión de recursos hidráulicos Medida de Presión por burbujeo Tanque evaporímetro Limnímetro Ultrasonidos Limnímetro Radar Caudalímetro Ultrasonidos Caudalímetro Electromagnético Pluviómetro Anemómetro Escalas limnimétricas NIVEL CAUDAL METEOROLOGÍA Transmisión de datos: mediante sistemas de radio terrestre, satélite o combinaciones de ambos 6
Puntos de control de los SAIH según su tipología (se incluyen todos los puntos de control independientemente de su estado de funcionamiento (Operativo, ejecución y proyecto)): (Fecha anterior al 31-12-08) TIPOLOGÍA DE PUNTOS DEMARCACIONES Duero Ebro Guadalquivir Guadiana Júcar MIiño-Sil Cantabrico Segura Tajo Total SUPERFICIE AFECTADA (KM2) 78.952 85.534 57.527 66.890 42.903 17.717 20.831 18.815 55.810 444.979 Aforo en canal 52 216 15 18 14 20 335 Aforo en Río 102 148 15 52 31 24 51 30 51 504 Calidad del agua 27 27 Central hidroeléctrica 31 2 14 47 Centros de Cuenca, de Zona, etc. 2 1 3 Conducciones 10 3 13 Gestión de recursos hidráulicos Embalse 29 63 67 45 32 28 21 31 47 363 Estación meteorológica aislada 70 7 8 2 87 Impulsión 15 4 11 30 Marco de control 16 28 35 24 16 42 30 7 198 Pluviometro aislado 25 15 34 57 11 14 44 44 244 Pluvionivometro aislado 59 38 6 28 7 6 18 162 Pozo piezométrico 10 5 15 Punto Medida 55 115 8 178 Punto sin Medida 8 3 27 38 PUNTOS DE CONTROL 346 655 193 222 190 86 146 181 225 2.244 Puntos de concentración 6 7 3 16 Repetidor 97 34 9 140 Telenivómetro 14 11 1 4 4 34 Otros 7 2 9 TOTAL PUNTOS MANTENIMIENTO 360 776 193 256 206 86 147 190 229 2.443 7
Puntos de control según el estado de funcionamiento : el número de puntos de control que están operativos, en ejecución y en proyecto son los siguientes: Estado Miño-sil Cantábrico Duero Tajo Guadalquivir Guadiana Segura Júcar Ebro TOTAL Gestión de recursos hidráulicos Ejecución 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Operativo 86 0 360 229 193 256 102 206 776 2.208 Licitación 0 147 0 0 0 0 88 0 0 235 TOTAL 86 147 360 229 193 256 190 206 776 2.443 8
La situación n en los SAD`s es la siguiente: El SAIH del Ebro dispone de SAD Asimismo, se han implementado los SAD`s de los SAIH de las Confederaciones Hidrográficas del Gestión Segura, de recursos hidráulicos Júcar, J Tajo y Duero. En vías v de implementación n los SAD de la CH del Miño-Sil y de la CH del Cantábrico brico. Queda por implementar el SAD de la CH del Guadiana 9
JUCAR SEGURA TAJO GUADALQUIVIR MODELOS EN TIEMPO REAL HEC-HMS HMS PLU, CREM, CRAF, EDIMACHI MOCRE Modelo Estadístico stico de Comportamiento Hidrológico de Cuencas LAMINADOR SAIDA (MOREA) HEC-1 PLU, CREM, CRAF, EDIMACHI SHYSKA TOPKAPI HEC-1 PLU, CREM, CRAF, EDIMACHI Sacramento HSPF TETIS ASTER Alguna experiencia con EDIMACHI MODELO DE EXPLOTACION Aquatool Aquatool Aquatool Gestión de recursos hidráulicos Ninguno MODELOS HIDRAULICOS HEC-RAS, MIKE 11, ETC. PROC Segura HEC-2 Ninguno EXPERIENCIA S Modelos estadísticos, sticos, redes neuronales (caja negra). Escasez de episodios Otras necesidades Personal Interfaz informático Modelos distribuidos. Escasez de episodios Otras necesidades Personal Personal Planteamiento- mejoras: Gestión n de avenidas para zonas determinadas Gestión n de la regulación n general GUADIANA, NORTE Y DUERO: Son SAIH implementados más recientemente y en la fecha que se hizo el estudio al estar en sus distintas fases de ejecución, dependiendo del SAIH que se trate, no habían trabajado ni habían pensado en esa fecha la fase de modelización. Su preocupación ha sido la ejecución y validación del dato. 10
Existen diferentes ENTORNOS, entre ellos podemos destacar los siguientes: EFFORTS (European Flood Forecastig Operational Real Time System) FEWS (Flood Early Warning System) Gestión de recursos hidráulicos FLOOD WATCH (Sistema de gestión para pronóstico y alerta de crecidas en tiempo real) EDIMACHI (Entorno de Desarrollo de Interfase Modular de Análisis y Cálculo Hidrológico) 11
Funcionalidad suficiente de los cuatro entornos. Soportado por Organización contrastada. Arquitectura abierta. Soporte de OpenMI. FEWS (Flood Early Warning System) WL WL Delft Hydraulics 12
Gestión de recursos hidráulicos 13
SAIH TAJO SAIH SEGURA SAIH JUCAR Gestión de recursos hidráulicos FEWS RADAR INM TELEDETECCIÓN-MSG (EUMETSAT) HIRLAM INM TOPKAPI TOPKAPI-TETIS TETIS SOBEK SOBEK ANN ANN SAIH TAJO SAIH SEGURA SAIH JUCAR 14
Sistemas de Ayuda a la Decisión Gestión de recursos hidráulicos 15
SAIH AEMET SAD FEWS Combinación radar y pluviometría Modelo hidrológico incluyendo nieve: Aster Modelos hidrológicos: Topkapi y Tetis Modelos hidráulicos: Sobek 1D y Mike 11 Módulo de gestión de embalses Otros modelos: redes neuronales Piloto para tratamiento de incertidumbre 16
SEGURA DUERO JÚCAR TAJO 17
Arquitectura SAD 18
Sistema configurable para la gestión hidrológica e hidráulica tanto en avenidas como en explotación. Funcionalidad completa de utilidades para la gestión n de datos hidrometeorológicos de diversas fuentes. Interfaz abierto para la integración de modelos y aplicaciones de terceras partes. 4/27/2010 19 19
SAD para la gestión n de avenidas Detección Aviso Respuesta Predicciones 20
Identificación y marcado de datos espurios. No se usa en las predicciones Transformación datos quinceminutales a horarios. Rellenado de huecos. 21
Interpolación espacial de datos puntuales. Precipitación y temperatura 22
Agregación de datos espaciales en subcuencas 23
Combinación datos radar y precipitación observada 24
Integración predicciones meteorológicas 25
Módulo de ajuste ARMAX de los caudales calculados 26
Módulo de detección de superación de umbrales 27
Ejecución de predicciones automáticas Precipitación medida Precipitación predicción HIRLAM Caudal medido Caudal predicción 28
Módulo de gestión de embalses 29
Gestión interactiva de predicciones 30
Los sistemas SAIHs son una herramienta muy útil y se han acreditado como muy eficientes en diversos campos y situaciones: Gestión n de Gestión n de recursos hídricosh Control de avenidas y seguridad de presas Inundaciones Colaboración con otras Administraciones PúblicasP Innovación tecnológica Gestión de recursos hidráulicos A pesar de la fuerte inversión n realizada en los dos Sistemas, ésta es muy rentable con amortización n rápidar (Evita pérdidas p de vidas humanas y económicas cuantiosas). Se está trabajando en la implementación n de los SADs en todos los SAIHs que no disponen de dicha Herramienta. Se está colaborando de forma activa con los Servicios de Protección n civil, Comisión n Europea (JRC) y otras Organizaciones. 31
Sistema Automático tico de Información Hidrológica (SAIH) y Programa ERHIN: Gestión de recursos hidráulicos http://www.mma.es www.mma.es/portal/secciones/ /portal/secciones/acm/aguas_conaguas_con tinent_zonas_asoc/saih saih/index.htmindex.htm 32
4/27/2010 33 33 Fachada septentrional de Monte Perdido