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Confederación Hidrográfica del Ebro Red SAIH de la Cuenca del río Ebro

Confederación Hidrográfica del Ebro Red SAIH de la Cuenca ... · la Cuenca del río Ebro. Confederación Hidrográfica del Ebro • Introducción • Antecedentes • Desarrollo

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Confederación Hidrográfica del Ebro

Red SAIH dela Cuenca del

río Ebro

Confederación Hidrográfica del Ebro

• Introducción• Antecedentes• Desarrollo del programa SAIH

• La red SAIH-Ebro• Descripción de la red• Experiencias de uso

• Evolución de la red SAIH-Ebro• Sistema de Ayuda a la Decisión• El SAIH-Ebro en Internet

Confederación Hidrográfica del Ebro

• Introducción• Antecedentes• Desarrollo del programa SAIH

• La red SAIH-Ebro• Descripción de la red• Experiencias de uso

• Evolución de la red SAIH-Ebro• Sistema de Ayuda a la Decisión• El SAIH-Ebro en Internet

Confederación Hidrográfica del Ebro

España es un país con graves problemas hidrológicos

Inundaciones catastróficas

Confederación Hidrográfica del Ebro

España es un país con graves problemas hidrológicos

Sequías asoladoras

Confederación Hidrográfica del Ebro

Actuaciones para paliar esta problemática

Actuaciones en infraestructura•Infraestructura hidráulica•Actuaciones estructurales•Actuaciones no estructurales

Sistemas de información•Instalación de redes y sistemas de información enlas cuencas hidrográficas

Confederación Hidrográfica del Ebro

El Programa S.A.I.H.

Situaciones de emergencia por riadas•Año 1982 en Levante y cuenca del Ebro•Año 1983 en la cuenca del Norte

Desarrollo del Programa SAIH•Año 1983 primeros estudios•Año 1985 comienzo del SAIH del Júcar y Segura•Año 1986 comienzo del SAIH del Sur•Año 1988 comienzo del SAIH del Ebro y P.Oriental•Año 1992 Guadalquivir, Duero (1ª Fase) Tajo y Guadiana

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Situación actual del Programa S.A.I.H.

En servicio

En instalación

En proyecto

Confederación Hidrográfica del Ebro

Objetivos del S.A.I.H.

Objetivos de las redes SAIH:

Previsión y seguimiento de las avenidasOptimización de la gestión de los recursos hidráulicosVigilancia de los niveles de contaminación de las aguasMejora de la seguridad de las presasMejora de las bases de datos hidrológicos

Confederación Hidrográfica del Ebro

• Introducción• Antecedentes• Desarrollo del programa SAIH

• La red SAIH-Ebro• Descripción de la red• Experiencias de uso

• Evolución de la red SAIH-Ebro• Sistema de Ayuda a la Decisión• El SAIH-Ebro en Internet

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SistemaAutomático deInformaciónHidrológica(S.A.I.H.)

SAIH-EBRO

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El S.A.I.H. de la cuenca del Ebro

Cuenca del Ebro

Superficie: 85.000 Km2

Comienzo de las obras: año 1989

Terminación: 1997

Inversión realizada: 12.400 Mptas.

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Estructura del S.A.I.H. de la cuenca del Ebro

-Estación remota de control (354)-Punto de Concentración (14)-Centro de Proceso de Cuenca

El SAIH del Ebro se estructura en tres niveles jerárquicos:

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Topología del S.A.I.H. de la cuenca del Ebro

El SAIH del Ebro está formado por 354 estaciones de control

64 estaciones de control en embalses117 estaciones de control en ríos114 estaciones de control en canales 53 estaciones de pluviometría 6 estaciones de calidad de aguas

Se controlan unas 7.500 variables:2.500 variables hidrometeorológicas5.000 variables de estado de la red

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Sistemas de comunicaciones del S.A.I.H. Ebro

Criterios de diseño de la red de comunicaciones del SAIH Ebro

• Utilización de la radio comomedio de transmisión.

• Mayor fiabilidad decondiciones climatológicasadversas.

• Red exclusiva para el SAIH.• Independencia de los

operadores de servicios detelecomunicación.

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Sistemas de comunicaciones del S.A.I.H. EbroSubsistemas de la red de comunicaciones del SAIH Ebro

• Red primaria multicanalmallada.

• Red secundaria de datos enestrella con enlacesmonocanales.

• Red secundaria de fonía: redtrunking analógica(MPT1327).

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Ejemplos de la información facilitada por el S.A.I.H.

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Ejemplos de la utilización del S.A.I.H. Ebro en avenidas

Hidrograma del río Cinca en Fraga 16-22/DIC/1996

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Ejemplos de la utilización del S.A.I.H. Ebro en avenidas

Hidrograma del río Ebro en Tortosa 17-22/DIC/1996

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Conclusiones

• Enorme utilidad práctica en situaciones deemergencia

• Inversión amortizada• Sistema rentable económicamente• Herramienta indispensable para la gestión diaria de

los recursos hidráulicos• Optimización de la gestión y asignación de los

recursos hidráulicos• Factor de modernización de los Organismos de

Cuenca y de la gestión hidráulica en general.

Confederación Hidrográfica del Ebro

• Introducción• Antecedentes• Desarrollo del programa SAIH

• La red SAIH-Ebro• Descripción de la red• Experiencias de uso

• Evolución de la red SAIH-Ebro• Sistema de Ayuda a la Decisión• El SAIH-Ebro en Internet

Confederación Hidrográfica del Ebro

Evolución de la RedSAIH del río Ebro

(I)Implantación de un Sistema

de Ayuda a la Decisión

Confederación Hidrográfica del Ebro

Objetivo de las redes SAIH

LA RED SAIH NOS PERMITE SABER, ENTIEMPO REAL, LO QUE ESTÁ PASANDO

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Evolución requerida a los SAIH (I)

Conocimiento del futuro

Futuro

Lluvia Prevista TOF

Confederación Hidrográfica del Ebro

Evolución requerida a los SAIH (II)

Planteamiento y simulación dealternativas de actuación

Confederación Hidrográfica del Ebro

Evolución requerida a los SAIH (III)

Obtención de la decisión óptima

Confederación Hidrográfica del Ebro

Diseño eimplantación de unSistema de Ayuda a

la DecisiónSAD

Confederación Hidrográfica del Ebro

(I) Conocimiento del futuro

Sistema de predicción

Sistema de simulación

SUPONE AÑADIR AL SAIH DOSSISTEMAS ESPECIFICOS:

Confederación Hidrográfica del Ebro

(I) Conocimiento del futuro

Sistema de predicción

Evoluciónfutura de la

Temperatura

Fusión dela nieve

Evoluciónfutura de la

Precipitación

Escorrentía futura

Confederación Hidrográfica del Ebro

(I) Conocimiento del futuro

Sistema de simulación

Fusión de la nieveEscorrentía a partir de la lluviaSimulación de la propagación de laescorrentía

Su objetivo es el conocimiento de tresfenómenos principales:

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(II) Alternativas de actuación

Planteamiento de las posibles formas deexplotación de los embalses y su repercusión

en puntos críticos de la Cuenca

Desarrollo de un sistema interactivo paraconocer la evolución de niveles y caudalesen función de las maniobras de explotación

en las presas

Confederación Hidrográfica del Ebro

(III) Obtención de la decisión óptima

La deducción de la forma óptima deexplotación de los embalses depende dedos factores esenciales:

• ¿Cuál es la función objetivo aoptimizar?

• ¿Cómo optimizar automáticamentela función objetivo?

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Diseño del SADdel SAIH-EBRO

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Diseño del SAD delSAIH-EBRO (1)

RED SAIH

MEDIDA DE VARIABLES HIDRÁULICAS E HIDROLÓGICAS

DATOS DE LLUVIATEMPERATURA

Y NIVEL

DATOS DE ESTADODE EMBALSE YCOMPUERTAS

MEDIDA DE VARIABLE DE SISTEMA

DATOS DE ESTADO DELSISTEMA ELABORADOS

SCADA

Confederación Hidrográfica del Ebro

RED SAIH

MEDIDA DE VARIABLES HIDRÁULICAS E HIDROLÓGICAS

DATOS DE LLUVIATEMPERATURA

Y NIVEL

DATOS DE ESTADODE EMBALSE YCOMPUERTAS

MEDIDA DE VARIABLE DE SISTEMA

INFORMACIÓN DE FUENTES EXTERNAS

SERVICIOS METEOROLÓGICOS

PREDICCIONES

GENERADOR DEPREDICCIONES DE

TEMPERATURA Y PRECIPITACIÓN

PRECIPITACIONESY TEMPERATURAS

REGISTRADASBASE DEDATOS DESUCESOS

HISTÓRICOS

DATOS DE ESTADO DELSISTEMA ELABORADOS

SCADA

LLUVIA Y TEMPERATURA

FUTURAS

Diseño del SAD delSAIH-EBRO (2)

Confederación Hidrográfica del Ebro

RED SAIH

MEDIDA DE VARIABLES HIDRÁULICAS E HIDROLÓGICAS

DATOS DE LLUVIATEMPERATURA

Y NIVEL

DATOS DE ESTADODE EMBALSE YCOMPUERTAS

MEDIDA DE VARIABLE DE SISTEMA

INFORMACIÓN DE FUENTES EXTERNAS

SERVICIOS METEOROLÓGICOS

PREDICCIONES

GENERADOR DEPREDICCIONES DE

TEMPERATURA Y PRECIPITACIÓN

PRECIPITACIONESY TEMPERATURAS

REGISTRADASBASE DEDATOS DESUCESOS

HISTÓRICOS

MANIOBRA DECOMPUERTAS

OPTIMIZADOR DE MANIOBRASDE EXPLOTACIÓN

DATOS DE ESTADO DELSISTEMA ELABORADOS

SCADA

LLUVIA Y TEMPERATURA

FUTURAS

GENERADOR DE MANIOBRAS DE EXPLOTACIÓN

Diseño del SAD delSAIH-EBRO (3)

Confederación Hidrográfica del Ebro

RED SAIH

MEDIDA DE VARIABLES HIDRÁULICAS E HIDROLÓGICAS

DATOS DE LLUVIATEMPERATURA

Y NIVEL

DATOS DE ESTADODE EMBALSE YCOMPUERTAS

MEDIDA DE VARIABLE DE SISTEMA

INFORMACIÓN DE FUENTES EXTERNAS

SERVICIOS METEOROLÓGICOS

PREDICCIONES

GENERADOR DEPREDICCIONES DE

TEMPERATURA Y PRECIPITACIÓN

PRECIPITACIONESY TEMPERATURAS

REGISTRADASBASE DEDATOS DESUCESOS

HISTÓRICOS

MANIOBRA DECOMPUERTAS

SIMULADOR

OPTIMIZADOR DE MANIOBRASDE EXPLOTACIÓN

DATOS DE ESTADO DELSISTEMA ELABORADOS

SCADA

LLUVIA Y TEMPERATURA

FUTURAS

GENERADOR DE MANIOBRAS DE EXPLOTACIÓN

PREDICCIONES PARA:USUARIOS INTERNOSUSUARIOS EXTERNOS

Diseño del SAD delSAIH-EBRO (4)

Confederación Hidrográfica del Ebro

Descripción delModelo

construido

Confederación Hidrográfica del Ebro MODELOS UTILIZADOS

MODELOS HIDROLÓGICOS•Precipitación/escorrentía (NAM)

•Fusión (ASTER)

MODELO DE PROPAGACIÓN

MIKE 11

MODELO DE GESTIÓN DEEMBALSES

Módulo de estructurasenglobado en MIKE 11

MODELO DE PREDICCIÓN

Módulo Flood Forecastenglobado en MIKE 11

MODELO CONSTRUIDOSOBRE LA TOTALIDAD DELA CUENCA DEL EBRO(85.000 km2).Dividida en 283 Subcuencas4.500 Km de río modelizados

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SIMULADOR PRINCIPAL DEL SISTEMA DE AYUDA A LA DECISIÓN (SAD)

Gestor dehipótesis MIKE 11ASTER

Base de datosintercambio

SAIH

Base de datosSAD

Gestor desesiones

Configuración

SAD

Carga datospluviometría

y prediccionesVisualizarresultados

Enviar

resultados a SAIH

Se alimenta con datos procedentes del SAIH que se encuentran en una base de intercambio y se controla mediante unabase de datos propia que se encarga de transmitir información entre los distintos programas que conforman el

simulador

Confederación Hidrográfica del EbroMANIOBRAS DE

EXPLOTACIÓN EN EMBALSES

SIMULADOR PRINCIPAL DEL SISTEMA: ACCESO AL SIMULADOR DE MANIOBRAS

Confederación Hidrográfica del Ebro

SIMULACIÓN DE UN EMBALSE MEDIANTE NORMA Y TRANSMISIÓN DE ONDA CON EL MODELO DE PROPAGACIÓN

MANIOBRAS DEEXPLOTACIÓN EN EMBALSES

Confederación Hidrográfica del Ebro

GESTOR DE HIPÓTESIS: DEFINICIÓN DE MANIOBRAS DE EXPLOTACIÓN MEDIANTE CAUDALES DEMANDADOS

MANIOBRAS DEEXPLOTACIÓN EN EMBALSES

Confederación Hidrográfica del Ebro

Evolución de la RedSAIH del río Ebro

(II)Acceso por Internet al

SAIH-EBRO

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La Red SAIH-Ebroestá en Internet

desde Noviembre de2002

saihebro.com

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WEB DEL SAIH DE LACONFEDERACIÓN

HIDROGRÁFICA DEL EBRO

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• Necesidad de una WEB para el SAIH• Criterios de diseño• Información disponible• Forma de acceso• Arquitectura del sistema• Demostración de la página WEB

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• Necesidad de una WEB para el SAIH

La WEB se ha visto necesaria para permitir elacceso mediante un PC con navegador de Internet ala información del SAIH de los siguientes usuarios:

•Acceso remoto de usuarios internos.•Acceso de usuarios externos:

Empresas, Universidades, Comunidades deregantes, Medios de comunicación, particulares,etc.

•Difundir en Internet el SAIH y los datos de quedispone.

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• Criterios de diseño

La WEB se ha diseñado con los siguientes criterios:

•Toda la información del SAIH está disponible entiempo real en la WEB.•Según el perfil que cada usuario tenga, se permiteel acceso a determinada información.•Hay una información general que está disponible acualquier usuario sin necesidad de registrarsepreviamente.•La información se presenta al usuario de formasimilar al SAIH.

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• Información disponible

La información se filtra según el perfil del usuarioque acceda.

El filtro se puede hacer por:•Tipo de señal•Señal•Estación•Intervalo de tiempo

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Información disponible para cualquier usuario

Precipitación

CaudalCaudal de salida

NivelPrecipitación% de capacidad

RíosCaudalCaudalVolumen

LluviaNivelNivelNivel

PluviómetrosCanalesRíosEmbalses

Inicialmente se ha configurado para que se vean los datos horarios y siete díasde información

Confederación Hidrográfica del Ebro

• Forma de acceso de usuarios externos

• Libre y sin restricciones a:• Datos de la hora y de siete días atrás

• Previo registro:• Datos históricos del banco de datos SAIH

Todas las páginas con datos tienen el mensaje deadvertencia de que son datos en tiempo real y, portanto, provisionales y sujetos a revisión posterior

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EXPERIENCIA DE TENEREL SAIH-EBRO EN

INTERNET DURANTE LOSEPISODIOS DE AVENIDAS

DE FEBRERO-2003

Confederación Hidrográfica del Ebro

Visitantes distintos 4 960Número de visitas 10 461 2.1 Visitas/VisitantePáginas 234 600 22.42 Páginas/VisitaHits 1 136 428 108.63 Hits/Visita

Estadísticas Febrero 2003

Confederación Hidrográfica del Ebro

Evolución diaria de accesos durante Febrero 2003

Confederación Hidrográfica del Ebro

Mes Visitantes distintos Número de visitasEnero 2 183 4 351Febrero 4 960 10 461Marzo (1-23) 2 107 4 299

Estadísticas Enero a Marzo de 2003

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La Red SAIH delrío Ebro

en Internetsaihebro.com

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