Sesión 5B Martes, 2 de marzo (15:00-16:00). APLICACIONES METEOROLÓGICAS
Acople modelos numéricos de tiempo (NWP) a modelos hidrológicos distribuidos. Sistema de predicciones hidrometeorológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia Costa. El sistema ARTEMIS Enrique Ortiz(1), Ezio Todini(2) (1) HidroGaia, Avda. Juan de La Cierva 27, Parque Tecnológico 46980Paterna Valencia, eortiz@hidrogaia.com (2) Dipartamento di Scienze della Terra, Università di Bologna, Ezio.Todini@unibo.it
Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
XXXI Jornadas Científicas I JORNADAS DE INGENIERÍA DEL Sevilla, 1 a 3 de MarzoAGUA 2010
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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 Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
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OPERATIVA Predicción Meteorológica Predicción Hidrológica
Predicción Meteorológica 00z: 0d 00Z Predicción Meteorológica 12z: 0d 12Z Predicción Hidrológica 1: 0d 00h + desfase Predicción Hidrológica 2: 0d 12h + desfase
1. Establecimiento Aviso – Enfoque Bayesiano 2. Establecimiento Alerta Predicción Numérica
3. Proceso en continuo Calibración + Validación Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
Qpred vs Qcrit
NO ALERTA Predicción Operativa
ALERTA
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ARQUITECTURA DEL SISTEMA Server
WebServer MapServer
Modelos numéricos predicción
S.G.B.D. Oracle
WRF
Algoritmos: HTML, JSP, SERVLETs
Server
Tecnología Cliente-Servidor - Control usuarios - Interfaz Operativa - Acceso Modos Automático - Manual - MapServer - Gestor de simulaciones - Gestión de datos históricos: Meteorológicos Hidrológicos Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
Cliente
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PREDICCIÓN METEOROLÓGICA – WRF Weather Research and Forecasting Meteogalicia:
GFS
Realiza dos predicciones diarias con origen de tiempos en 00z y 12z
WRF 36x36 km
Modelo meteorológico WRF (condiciones iniciales y de contorno propocionadas por el GFS) Resolución espacial de las predicciones: 36x36 km, 12x12 km, 4x4 km Resolución temporal: horaria a 72 horas
WRF 12x12 km WRF 4x4 km
Sistema ARTEMIS: Utiliza como inputs las predicciones de lluvia y temperatura que proporciona Meteogalicia a resolución 4x4 km Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
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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.
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ENFOQUE BAYESIANO – METODOLOGÍA 1. Generación de series sintéticas de lluvia y temperatura
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ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGÍA 2. Simulación con modelo hidrológico TOPKAPI (calibrado)
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ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGIA 3. Separación de tormentas. Obtención series ti wini%(ti)-Pacum(ti)-Qmax (ti)
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ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGIA 4. Correlación Humedad-Pacumulada. Generación Calendarios
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ENFOQUE BAYESIANO - METODOLOGIA 5. Determinación de la función de distribución condicional. Generación Curva de Aviso
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MODELACIÓN HIDROLÓGICA MODELO HIDROLÓGICO TOPKAPI (Todini y Ciarapica, 2001) Distribuido
Físicamente basado
PROCESO DE CELDA
Modelo Digital del Terreno Evapo-traspiración
Tipo de suelo (Edafología) Escorrentía superficial
Usos del suelo
Infiltración
Percolación
Escorrentía subsuperficial
Temperatura media mensual
Escorrentía subterránea
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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
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Propagación en canal
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MODELACIÓN HIDROLÓGICA Resultados TOPKAPI SAR - Cuenca urbana-rural
LANDRO - Cuenca rural
Puntos de predicción 55 Cuencas modelizadas 17 Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
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PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Map Server
Predicción Hidrológica
Herramientas
Información Punto y Cuenca de Predicción
Visualizador
Curva de aviso
Herramientas de Gestión del Sistema Sistema de predicciones hidrológicas en tiempo real en las cuencas de Galicia-Costa. El sistema ARTEMIS
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PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Map Server
Predicción Hidrológica
Herramientas
Información Punto y Cuenca de Predicción
Visualizador
Predicción Numérica Hidrograma
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Enrique Ortiz Andrés HidroGaia S.L. E-mail: eortiz@hidrogaia.com Tel: 96 136 60 72 / 635 380 881 www.hidrogaia.com
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