Implementación de Estaciones

Hidrometereológicas Automáticas

Ing. Iván Rodriguez Jefe del Equipo Investigación, Innovación y Normalización

Gerencia de Desarrollo e Investigación – SEDAPAL

Conceptos Básicos

¿ QUÉ ES UNA ESTACIÓN HIDROMETEREOLÓGICA?

• Es el lugar donde se efectúa observaciones hidrológicas o climatológicas para conocer el comportamiento de las variables hidrometeorológicas (precipitación, niveles de agua, temperatura, humedad relativa, entre otros) con fines de investigación, de pronósticos hidrológicos o evaluación de los recursos hídricos, entre otros.

¿QUÉ ES UNA ESTACIÓN HIDROMETEREOLÓGICA AUTOMÁTICA?

• Es aquella que consta de sensores electrónicos que registran automáticamente datos demedición de variables hidrometeorológicas, de sistema de almacenamiento de datos(tiempo real) y que son transmitidas vía satélite o por señal celular o por radio a unaestación codificadora específica.

• Cuenta con una fuente de alimentación eléctrica (panel solar y batería), y una antenapara la transmisión vía satélite. Todo estos instrumentos y otros accesorios para lacomunicación, se encuentra instalado en una torre de hasta 9,0 m de altura.

Información escasa y no confiableFalta de información de las variables climáticas (precipitación, temperatura, evaporación, radiación solar, etc.) quelimitaba contar con mayores escenarios de proyección de oferta hídrica en los planes de nuevas fuentes de agua.

Al ser casi nula dicha información dificultaba plasmar escenarios de oportunidad de mejoras de la gestión de losrecursos hídricos.

La poca información que existía no era confiable y se tenía que recurrir a fuentes externas como EDEGEL y elSENAMHI (compra de información de las estaciones mas próximas al punto de interés) para poder efectuar nuestrasproyecciones.

1. Identificación del Problema

Archivos de Datos por SeparadoLos pocos datos hidrometeorológicos no estaban integrados; asimismo, los archivos de datos no eran compatiblescon los estándares manejados por la OMM (Organización Mundial de Meteorología).

No existía una metadata de las estaciones.

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La obtención de data de las estaciones convencionales (lecturas manuales) y

automáticas (sin comunicación remota) era en períodos desfazados (después de 90 días)

que imposibilitaba un análisis oportuno.

2. Observación

2. Observación

La programación de visitas técnicas de campo a las estaciones no siempre eran exitosas debido a imprevistos como :

• Variaciones extremas de las condicionesclimáticas (Temperaturas de hasta -3°C, intensa precipitación pluvial y de granizo, neblina densa).

• Interrupción de las vías de acceso porconflictos sociales o condiciones climáticas.

• Ejecución de obras de rehabilitación o mejoras de vías de acceso.

2. ObservaciónImprevistos

Recursos Soporte

Gestión Método

FALTA DE INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

No se invirtió oportunamente

en equipos de medición de

variables climáticas

No se potencia el hábito de

acopiar y compartir información

No se considera formación de usuarios

que manejen datos de medición

hidrológica e hidrometeorológica.

Limitaciones del

personal (capacitación)

Falta de personal especializado en

instrumentación hidrometeorológica

No se suministra la Información

hidrometeorológica al personal

involucrado de la organizaciónNo existe una base única para el

intercambio de Información

hidrometeorológica a nivel interno y

externo

Los usuarios finales desconocen lo

que puede ofrecer un sistema de

información hidrometeorológico

Los usuarios finales desconocen lo

que puede ofrecer un sistema de

información hidrometeorológico

3. Análisis

• Soporte técnico Post-Ventapor el contratista ejecutor paraasegurar el correctofuncionamiento de la red deestaciones por 12 meses .

• Software de soporte temporalpara el monitoreo, supervisióny obtención de la data de lasestaciones hidrometeorológicaautomáticas implementadas.

• Proceso de selección y buenapro bajo la modalidad de“llave en mano” para laAdquisición e implementaciónde las estaciones automáticascon comunicación satelitalGOES”.

• Ejecución y Supervisión de laImplementación de EstacionesHidrometeorológicasAutomáticas – Etapa II.

• Reuniones con las áreasinvolucradas para conocer susnecesidades.

• Definición de criterios técnicospara la arquitectura y ubicación delas estaciones hidrometeorológicas.

• Disponibilidad de espacios y/oterrenos para instalar las estacioneshidrometeorológicas.

• Poner operativo los convenios decooperación con el SENAMHI paraintercambiar informaciónhidrometeorológica y usar sucapacidad operativa instalada.

Fases de Implementación de Estaciones Hidrometereológicas – Etapa II, Etapa I (En Operación)

4. Plan de Acción

Fase I: Planeamiento Fase II: ImplementaciónFase III: Monitoreo y

Supervisión

Reuniones con las áreas involucradas de la Empresa

En estas reuniones se definió el alcance la implementación de las estaciones hidrometeorológicascuya finalidad es investigar respecto a la disponibilidad del recurso hídrico superficial y el impactodel cambio climático para una gestión integral de los recursos hídricos en beneficio de la poblaciónde Lima Metropolitana y el Callao.

5. Ejecución

Consolidación de requerimientos de las áreas de la Empresa

sobre estaciones hidrometeorológicas

que se relacionen con la investigación,

modelización y gestiónde los recursos hídricos

Requerimiento de capacitación para el

personal de SEDAPAL sobre ubicación y

funcionamiento de las estaciones automáticas

con telemetría

Evaluación de losrequerimientos a

implementar, revisandoestándares de la OMM, experiencias, diseño y funcionalidad de las

estaciones hidrometeorológicas

automáticas

Capacitación a usuarios finales sobre el

funcionamiento de los nuevos equipos de

medición hidrometeorológica, colectores de datos y

comunicaciones remotas (satélite GOES)

Arquitectura para la Implementación de las Estaciones Hidrometeorológicas

Automáticas con Telemetría

Server SENAMHI

WebView

Configuration

Dataview

Import

Validacion

SinoNet

GIS

SMS Server Autoridades

Acceso Publico

Usuarios Autorizados

WEB Server

TCP - IP

Satélite GOES

Centro de Control SENAMHI

Estaciones Hidrometeorológicas de

SEDAPAL

5. Ejecución

Estación Terrena USA (NOA)

RDBMS database

SEDAPAL Server

FTP Server NOAA

Definición de la ubicación y cantidad de las Estaciones Hidrometereológicas – Etapa I

ESTACIONES UTM X UTM Y Latitud Sur Longitud Oeste ALTITUD

AGOCANCHA 372621.35 8704717.82 11°42'37.9'' 76°09'34.0'' 4480

ANDACANCHA 339861.44 8765354.85 11°09'54.8'' 76°27'59.6'' 4620

ANTACOTO 351350.54 8738594.43 11°24'27.6'' 76°21'45.0'' 4484

BOCATOMA HUAMPANÍ 315320.26 8679721.34 11°56'17.3'' 76°41'45.2'' 868

COLLAC 339539.28 8743686.17 11°21'40.0'' 76°28'13.8'' 4493

MARCAPOMACOCHA (CONVENCIONAL) 354784.91 8738576.61 11°24'28.7'' 76°19'51.7'' 4435

OBRAJILLO 323024.50 8733446.27 11°27'10'' 76°37'19'' 2710

PATAHUAY SAPICANCHA 349085.06 8745846.80 11°20'31.2'' 76°22'58.6'' 4550

PUENTE SALIDA MARCAPOMACOCHA 355984.49 8738075.17 11°24'45.2'' 76°19'12.2'' 4435

SAN CRISTÓBAL 385226.38 8702003.22 11°44'23.3'' 76°03'11.8'' 4680

SHEQUE 336219.09 8710389.32 11°39'12.0'' 76°30'27.0'' 3150

TAMBORAQUE 357286.16 8696902.60 11°47'05.5'' 76°18'35.5'' 2918

TOROCOCHA 342694.92 8741941.98 11°22'04.8'' 76°26'35.8'' 4410

TÚNEL GRATON 359802.21 8701399.87 11°44'39.5'' 76°17'11.7'' 3203

La mayoría de estaciones se ubican por encima de

los 4,000 m.s.n.m.

Se definió la cantidad de las estaciones: 13 automáticas y 01 convencional.

5. Ejecución

Definición del equipamiento y sensores de las Estaciones Hidrometeorológicas

Humedad Relativa

Radiación Solar

Velocidad de Viento

Precipitación Nivel de Agua Piezométrico

Nivel de Agua Radárico

SENSORES DE MEDICIÓN ELECTRÓNICOS

Temperatura

5. Ejecución

Colector de DatosTransmisor GOES y Antena de Trasmisor omnidireccional

Panel SolarDisipador Atmosférico

CAPACITACIÓN AL PERSONAL DE SEDAPAL

5. Ejecución

SUPERVISIÓN A LA EJECUCIÓN DE LA IMPLEMENTACIÓN DE

ESTACIONES HIDROMETEOROLÓGICAS

AUTOMÁTICAS

SEDAPAL contrato el servicio de “Supervisión y Asesoramiento a la

Implementación de Estaciones Hidrometeorológicas en la Zona Alto Andina” para asegurar la calidad del diseño de ingeniería propuesto para

cada estación, de los equipos y sensores electrónicos, de los

materiales usados en las estaciones, la correcta operatividad de la red

hidrometeorológica y su recepción de datos en el Centro de Control de

SEDAPAL.

5. Ejecución

ESTACIONES HIDROMETEREOLOGICAS ETAPA I y II

5. Ejecución

Centro de Control

SEDAPAL

En el Centro de Control se reciben los

datos provenientes de las estaciones

hidrometeorológicas, y también se realiza

la labor de control de calidad de datos y

validación.

6. Verificación

•En el Centro de Control se reciben los datosprovenientes de todas las estacioneshidrometeorológicas, y inicia el proceso de control decalidad de acuerdo a parámetros para cada variable amedir.

•Posteriormente validamos la data y registramos en elbanco histórico para disponerlo en la oportunidad demodelización y proyecciones de oferta hídrica, entreotros,

Procesos de Control de Calidad

y Validación de Datos

6. Verificación

Seguimiento diario, semanal y reportes trimestrales: ESTACIÓN ANTACOTO

ANTACOTO ABR MAY JUN

PRECIP. (mm) 67.00 29.30 9.80

VOL.(MMC) 120.14 120.20 120.15

TEMP. PROM (°C) 4.53 4.75 3.91

TEMP. MIN (°C) 1.88 1.55 -0.49

TEMP. MAX (°C) 9.07 9.70 9.67

HUM. (%) 83.30 75.87 74.58

RAD. (W/m2) 193.20 208.02 233.28

EVAP. (mm) 2.42 2.79 2.93

VV (m/s) 2.39 2.21 2.21

6. Verificación

7. Estandarización

Incorpora a Data Maestro

Incorporación y acopio de datos en el maestro. Integración de datos automáticos y convencionales

Validación

Corrección de datos Procedimientos de Comprobación Validación de datos

Recepción y Control de CalidadRecepción de datos de variables

climáticas y de su fuente de energía.Procedimiento de control de calidad Almacenamiento de datos

ControlControl y seguimiento diario/horario de la operatividad de

las estacionesRecepción horaria de datos

La implementación de estaciones hidrometereológicas automáticas nos permite conocer el stock de reservas de agua para el periodo de estiaje

(1 ro de Mayo al 30 de Noviembre) como principal fuente de abastecimiento de agua para Lima y Callao.

La implementación de estaciones hidrometereológicas automáticas nos permite la obtención de data de variables climáticas en tiempo real

que servirán de fuente información para desarrollar los próximos estudios de investigación en Gestión de Recursos Hídricos y Estrategias

de Adaptación al Cambio Climático de SEDAPAL.

La implementación de estaciones hidrometeorológicas automáticas nos permitirá tomar mejores decisiones respecto a la gestión de los

recursos hídricos en SEDAPAL, ya que se contará con elementos de juicio mínimos para lograr el análisis de la relación efecto cambio

climático y su impacto en los recursos hídricos que sirven de fuente de abastecimiento de agua potable para Lima Metropolitana y el Callao.

8. Conclusiones

Información en tiempo real (Etapa I y II)