Acople modelos numericos de tiempo (NWP)

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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