SAIH Ebro
  • Sistema de ayuda a la decisión
  • ¿Qué es el SAD?

    El Sistema de Ayuda a la Decisión para la Explotación de Embalses del SAIH del Ebro (SAD) se concibe como un conjunto de modelos y herramientas informáticas diseñadas para la previsión, en tiempo real, de los caudales de avenida que podrían generarse como consecuencia de un fenómeno meteorológico adverso en la cuenca del Ebro. Este sistema permite, a los técnicos de la Confederación, simular las posibles maniobras de explotación de los embalses antes de llevarlas a cabo, con el objeto de alcanzar la solución óptima que minimice los efectos perniciosos de dichos caudales. Además posibilita la difusión, con suficiente antelación, de avisos a todos los organismos competentes, así como a la población afectada.

    Se trata de un sistema dotado de un alto nivel de automatismos que facilitan el manejo de un gran volumen de información en tiempo real, pero que a su vez, debe ser supervisado por un equipo de expertos conocedores de herramienta y de la cuenca del Ebro.

    El SAD está operativo, en la CHE, desde el año 2002. Las previsiones de caudal, emitidas por el SAD, pueden ser consultadas a través de la página web del SAIH.

    ¿Qué es el SAD?

    El SAD es un sistema de modelización diseñado para la previsión de caudales de avenida en tiempo real que permite:
    1. Simular con antelación las maniobras de explotación de los embalses.
    2. Informar a los organismos de protección civil, y al público en general, de los caudales esperados en los distintos ríos.
  • Esquema de funcionamiento

    Datos de entrada

    Simulador del sistema SAD

    Datos de salida

  • Datos de entrada

    Previsiones meteorológicas

    Precipitación y temperatura. Modelos de la AEMET (Agencia Estatal de Meteorología), ULE (Grupo de Física de la Atmósfera de la Universidad de León), GFS (Global Forecast System) de la NOAA.

    Datos observados en tiempo real

    En las estaciones (aforos, embalses, pluviómetros y termómetros) de la cuenca del Ebro (Sistema SAIH).

    Maniobras de explotación en las presas

    Maniobras previstas, o que se desea simular, en el conjunto de las presas de la Cuenca.

    Datos de entrada al sistema SAD

    Previsiones meteorológicas
    De todas las variables meteorológicas que ofrecen los modelos meteorológicos, las únicas que realmente son de interés para el sistema, son la precipitación y la temperatura. Actualmente los modelos meteorológicos de tipo determinista utilizados por el sistema son:

    • el modelo HIRLAM de la AEMET (Agencia Estatal de Meteorología): de resolución espacial de 0.16º (distancia entre dos puntos consecutivos de la malla de cálculo de precipitación y temperatura), resolución temporal de 1 hora (periodo de tiempo comprendido entre dos datos consecutivos en cada punto de la malla), horizonte temporal de 72 horas (duración de la previsión) y frecuencia de recepción de 6 horas (cada cuanto tiempo se actualiza la previsión).
    • el modelo WORF de la ULE (Grupo de Física de la Atmósfera de la Universidad de León): de resolución espacial de 0.03º, resolución temporal de 1 hora, horizonte temporal de 48 horas y frecuencia de recepción de 12 horas.
    • el modelo GFS (Global Forecast System) de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration): de resolución espacial de 0.5º, resolución temporal de 3 horas, horizonte temporal de 192 horas y frecuencia de recepción de 6 horas.

    El SAD dispone de herramientas que le permiten elaborar sus propias predicciones meteorológicas partiendo de las ya existentes, creando nuevos escenarios más o menos pesimistas que los escenarios más probables previstos. El sistema es capaz de incorporar, de forma sencilla, otros modelos meteorológicos disponibles, aparte de los ya integrados.

    Datos observados en tiempo real
    Los datos observados que utiliza el SAD provienen del sistema SAIH, por lo que el SAD está íntimamente ligado a éste último. Se conecta a la base de datos del SAIH y lee los datos de precipitación de las estaciones pluviométricas (341), de temperatura ambiente de los termómetros (194), de caudal de los aforos (225) y de nivel, volumen y caudal saliente de los embalses principales de la cuenca (41). Estos datos presentan una frecuencia de adquisición de 15 minutos. En cada simulación, los datos del SAIH deben ser depurados por los técnicos del SAD antes de ser incorporados al modelo, ya que la presencia de datos “erróneos” podría dar lugar a previsiones equivocadas.

    Maniobras de explotación de las presas
    Las maniobras de explotación de las 41 presas implementadas en el SAD, es decir, los caudales que verterán a los ríos durante el periodo de previsión, constituyen otro dato de entrada al sistema SAD. Estas maniobras pueden ser las que los gestores de las presas tienen pensado realizar o pueden ser unas maniobras ficticias cuyos efectos sobre los cauces se quieren comprobar. En el caso de que los efectos no sean satisfactorios, podrán diseñarse nuevas maniobras y volverse a simular sus efectos con la herramienta, antes de tener que llevarlas a cabo en la realidad. De esta manera, el SAD permite obtener la combinación de vertidos más eficiente, que salvaguarde la seguridad de las presas, y al mismo tiempo minimice, lo más posible, los caudales de los ríos aguas abajo de las mismas.

  • Simulador del sistema SAD

    Tratamiento de la información en el simulador principal del SAD.


    Modelos hidrológicos

    Son los encargados de estimar las escorrentías que se generarán en cada subcuenca a partir de la precipitación y temperatura previstas.

    Modelos hidráulicos de propagación

    Son los encargados de transmitir por los cauces los caudales (escorrentías) generados en cada subcuenca.

    Módulo de gestión de presas

    Es el encargado de simular los efectos que tendrán, sobre los 41 embalses principales de la cuenca, los caudales de entrada previstos. También modeliza las maniobras de explotación que maximicen la laminación de la riada.

    Elementos que componen el simulador principal del sistema SAD

    Modelos hidrológicos
    Los datos de entrada de precipitación y temperatura alimentan los modelos hidrológicos, que son los responsables de estimar las escorrentías que se generarán en cada una de las 349 subcuencas que componen la cuenca del Ebro. Actualmente hay dos modelos hidrológicos implementados: el modelo NAM, modelo de tipo agregado desarrollado por el DHI (Danish Hydraulic Institute), y el modelo ASTER, modelo de tipo distribuido desarrollado por INGENIERíA 75 S.A. Ambos modelos tienen en cuenta para sus cálculos aspectos como el estado de humedad del terreno, la infiltración, el almacenamiento subterráneo o los procesos de acumulación y fusión nival. Para el correcto funcionamiento de estos modelos es necesario un proceso de calibración previo de los parámetros que los controlan, en base a episodios históricos.

    Modelos hidráulicos
    Los modelos hidráulicos toman las escorrentías o caudales generados por los modelos hidrológicos, en cada una de las 349 subcuencas, y los transmiten, con una velocidad y laminación adecuadas, a lo largo de la red de cauces principales (más de 5000 km) que conforman la cuenca hidrográfica del Ebro. Actualmente hay dos modelos hidráulicos implementados: el modelo MIKE11, modelo de tipo 1D desarrollado por el DHI (Danish Hydraulic Institute), y el modelo MUSKINGUM, método de propagación de hidrogramas desarrollado por el Servicio de Conservación del distrito de Muskingum (Ohio, USA). Los dos aspectos más importantes tenidos en cuenta por estos modelos son la velocidad de propagación de caudales y la laminación de hidrogramas asociada a procesos de fricción. Para el correcto funcionamiento de estos modelos es necesario un proceso de calibración previo de los parámetros que los controlan, en base a episodios históricos de avenida.

    Módulo de gestión de presas
    Este módulo, desarrollado por INCLAM S.A. y diseñado para cubrir las necesidades específicas del SAD del Ebro, es el encargado de simular el efecto que tendrán los caudales previstos por los modelos hidráulicos, sobre los volúmenes de los 41 embalses principales de la cuenca. El módulo dispone de herramientas de edición que permiten diseñar las maniobras de vertido que se desean experimentar. El módulo tiene en cuenta aspectos como las curvas características de los embalses, las curvas de vertido de los diferentes órganos de desagüe de las presas, los caudales derivados a los sistemas de riego o los niveles de preaviso y aviso definidos para cada embalse.

    El simulador principal del sistema SAD integra todo este conjunto de modelos de simulación, junto con las bases de datos de control y junto con otras herramientas informáticas, en un entorno de trabajo amigable, que permite a los técnicos del sistema explotar, de forma eficiente, esta potente herramienta.

  • Datos de salida
    Los caudales previstos en los distintos cauces, tanto en estaciones de aforo como en otros puntos de interés.
    Las maniobras de explotación más adecuadas para cada presa y su variación de volumen en el embalse.
    La cantidad de agua almacenada en forma de nieve y los estados de humedad del suelo.
  • Publicación de los resultados
    Los caudales previstos se publican diariamente en la página web:
    www.chebro.es dentro del enlace al SAIH Ebro/Previsiones.
La Confederación Hidrográfica del Ebro agradece sus comentarios. Copyright © 2002 Confederación Hidrográfica del Ebro.