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Jornadas Riesgos de Inundaciones en Extremadura. Cáceres.Octubre 2003 Sistemas de Control de Avenidas. Justo Mora A.-Muñoyerro Jefe Área Coordinación Exterior Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH) SAIH – Sistema Automático de Información Hidrológica

Jornadas Riesgos de Inundaciones en Extremadura. Cáceres.Octubre 2003

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Jornadas Riesgos de Inundaciones en Extremadura. Cáceres.Octubre 2003. Sistemas de Control de Avenidas. Justo Mora A.-Muñoyerro Jefe Área Coordinación Exterior Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH). - PowerPoint PPT Presentation

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  • Jornadas Riesgos de Inundaciones en Extremadura.Cceres.Octubre 2003Sistemas de Control de Avenidas.Justo Mora A.-Muoyerro Jefe rea Coordinacin Exterior Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica (SAIH)SAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • Jornadas Riesgos Inundaciones en Extremadura Cceres 22 y 23 Octubre 2003 SISTEMAS de CONTROL de AVENIDASConsideraciones Previas: las crecidas como fenmeno naturalHistricasNaturales: riberas y crecidas Definiciones:Avenidas e inundacionesCauce, zona de polica, zonas inundables y mapas de riesgosMarco normativo: Ley de Aguas y Rtos. /Directriz Bsica Proteccin CivilDesastres naturales e inundaciones: las inundaciones en EspaaMedidas no estructurales de proteccin frente a inundaciones y control de avenidas:PreventivasPaliativasPlanes de proteccin civilSistemas de alerta temprano(early warning system)SAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • SISTEMAS de CONTROL de AVENIDASConsideraciones Previas: las crecidas como fenmeno naturalLas primitivas sociedades hidrulicas y el nacimiento de las civilizaciones: riesgos y aptitudesLas crecidas y sus funciones naturales:Valor ecolgico de las riberasLaminacin natural crecidas ordinariasRecarga acuferos aluvialesEfectos de canalizaciones y obras de regulacinAlteraciones rgimen hidrulico y erosivo/sedimentarioCiclo trmico aguas embalsadasRegulacin y ocupacin de caucesLa confluencia multicompetencialActual perspectiva UE (Bon, Wroclaw,)

  • SISTEMAS de CONTROL de AVENIDASDefiniciones:cauce, zona polica y zonas inundables

  • Definitions (International Glossary of Hidrology)Flood: 1)rise , usually brief, in the water level in a stream to a peak from which the water recedes at a slower rate 2)Relatively high flow as measured by stage height or dischargeFlooding,sgn. Inundation :1) Overflowing by water of the normal confines of a stream or other body of water, or accumulation of water by drainage over areas which are not normally submerged 2) Controlled spreading of water irrigation, etc.

  • SISTEMAS de CONTROL de AVENIDASDefiniciones: avenidas e inundacionesAvenida (flood): Elevacin, generalmente rpida en el nivel de las aguas de un curso, hasta un mximo a partir del cual dicho nivel desciende a una velocidad menor. Flujo relativamente alto medido como nivel o caudal. (Glosario Internacional de Hidrologa).Onda de avenida: Elevacin del flujo de una corriente de agua a un valor mximo y su ulterior recesin a consecuencia de un periodo de precipitaciones, deshielo, rotura de presa o vertido de centrales hidroelctricas (Glosario Internacional de Hidrologa).Inundacin (flooding, inondation): Desbordamiento del agua fuera de los confines de un ro, o inundacin por agua procedente de drenajes, en zonas que normalmente no se encuentran anegadas. Encharcamiento controlado por riego. ( Glosario Internacional de Hidrologa)Avenida (Directriz Bsica de Planificacin de Proteccin Civil ante el Riesgo de Inundaciones, D.B.R.I. en lo sucesivo). Aumento inusual del caudal de agua en un cauce que puede o no producir desbordamientos e inundaciones.Inundaciones (D.B.R.I.): Sumersin temporal de terrenos normalmente secos, como consecuencia de la aportacin inusual y ms o menos repentina de una cantidad de agua superior a la que es habitual en una zona determinada.Zonas inundables (Ley de Aguas L.A. y Reglamento del Dominio Pblico Hidrulico R.D.P.H.) Las delimitadas por los niveles tericos que alcanzaran las aguas en las avenidas cuyo perodo estadstico de retorno sea de quinientos aos (salvo que el MOPU fije otro ms adecuado a propuesta del Organismo de cuenca).Cauce (L.A. y R.D.P.H.): El terreno cubierto por las aguas en las mximas crecidas ordinarias.Se considera como caudal de la mxima crecida ordinaria la media de los mximos caudales anuales, en su rgimen natural, producidas durante diez aos consecutivos, que sean representativos del comportamiento hidrulico de corriente.

  • Definiciones: riesgo/vulnerabilidadPara que exista riesgo deben existir bienes y/o personas expuestas a la inundacin.Los mapas de riesgo de inundacin, por tanto, deben indicar no slo la delimitacin de la zona inundable sino los daos esperados como consecuencia de la inundacin.La Directriz Bsica ante el Riesgo de Inundaciones define riesgo como el nmero esperado de vctimas, daos materiales y desorganizacin de la actividad econmica, subsiguientes a una inundacin.Elementos en Riesgo (DBRI): poblacin, edificaciones, obras de ingeniera civil, actividades econmicas, servicios pblicos, elementos medioambientales, y otros usos del territorio que se encuentren en peligro en un rea determinada.Vulnerabilidad (DBRI): grado de probabilidad de prdida de un elemento en riesgo dado, expresado en una escala de 0 (sin dao) a 1(prdida total), que resulta de una inundacin de caractersticas determinadas.El Glosario Internacional de Hidrologa define riesgo como la estimacin potencial de daos de un suceso en funcin de la probabilidad y del valor del dao.Tambin utilizado en ocasiones como la probabilidad de ocurrencia de un acontecimiento de una magnitud dada o mayor, en un periodo de tiempo determinado.

  • Respuesta hidrolgica cuencas El hidrograma de avenida depende fundamentalmente:Distribucin temporal y espacial de la lluvia.Estado de humedad del suelo.Caractersticas orogrficas y geomorfolgicas de la cuenca.Densidad y condiciones de la cubierta vegetal.

  • Unitary hydrogram

  • Modificacin caractersticas hidrolgicasIntervenciones causadas por actividades agrarias:Actividades agrcolas.Regados.Gestin forestal.Intervenciones causadas por actividades urbanas:Extensin de las zonas urbanas.Suministros de agua y eliminacin de aguas residuales.Eliminacin rpida de las aguas pluviales y control de inundaciones.Intervenciones sobre el territorio.

  • Hydrological effects of land use

  • AVENIDAS Y DESASTRES NATURALES

    Las inundaciones son el desastre natural ms frecuente y el que causa ms perdidas econmicas (International Decade Natural Disaster Reduction 1990/2000 UN)Los daos por inundaciones representan el 75% del total de los pagos por seguros catastrficos abonados por el Consorcio de Compensacin de Seguros en Espaa (1971/2000)

    SAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • IRREGULARIDAD DEL RGIMEN HIDROLGICOIRREGULARIDAD ESPACIALMapa deescorrenta total mediaanual en mm (periodo1940/41 - 1995/96)Mapa devalores medios de laprecipitacin anual(mm) en el periodo1940/41-1995/96

    SAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • EPISODIOS DE INUNDACIONES CATASTRFICAS (ltimos 50 aos)

    1.600 Muertos : 40 Muertos / Ao

    Daos : 300 M / Ao

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  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaPUBLIC ADMINISTRATION of the WATER in SPAINBasins territorys CCHHBasin Authority 1. Attached to Ministry Of Environment CONFEDERACIONES HIDROGRFICAS de: Northern Basin Duero Tajo Guadiana Guadalquivir Southern Basin Segura Jcar Ebro

    2. Attached to Autonomous Regions Cuencas Internas de Catalua Galicia Costa Cuencas Internas del Pas Vasco Baleares Islands Canary Islands

  • Principales datos de los embalses en explotacin y ejecucin (septiembre de 1996)En los mbitos de los diferentes planes

    Mapa de embalses con capacidad superior a 10 hm3

    Mapa de las principales conducciones deabastecimiento y riego, y puntos oficiales de control

    GESTIN de las INFRAESTRUCTURAS de los SISTEMAS de EXPLOTACIN

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  • Flood protection: guidelinesLegal and Administrative frameworksIntegrated strategies and policiesPreventative measures to reduce risk to humans and material goodsLand use: agricultural, urban, forestryLocation of activities: industrial, building codes,restrictions based on risk assesmentsAppropiate design o flood plains structures and flood controlMitigating measures:Early warning systemEmergency plans of civil protectionInsuranceSAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

    EL ANLISIS DE RIESGOS DE INUNDACIONES ES EL ELEMENTO FUNDAMENTAL PARA LA GESTIN DE RIESGOS

    Prevencin

    Alerta

    Gestin de emergencias

    ANLISIS DE RIESGOS DE INUNDACIONES

    Ordenacin del territorio y de los usos del sueloInforme previo sobre impactos a Proteccin Civil

    MeteorologaHidrologa

    Previsin de escenarios y su posible evolucinPrevisin de elementos e infraestructuras de apoyo

    Segn estructura adecuadaEn lugar adecuado

    Rehabilitacin y reconstruccin

  • DAOS Y PROBABILIDAD DE INUNDACIN

    Coste de los daos(Alta probabilidad)

    Coste de los daos(Baja probabilidad)

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  • Prevention: Floodway and zoning

  • Dangerous conditions

  • Land use and flood hazard criteriaUse allowed:Floodway area:don`t obstruct/reduce the flowDangerous flooding area: no permanent exposure people/valuable assets-> crops;car park; temporary storage;gardens recreational...are allowedOther flooding area: reducing damage,building codeBasement no affected for Q100 & Q 500 no dangerousIndustries:level Q100< 0.5m

  • InsuranceWho should pay?Surcharge on insurance premiums to cover damagesVoluntary system: higher risk higher premiumConditional system meeting certaines building construction codes, map zoning: unbuildable, buildable under constraints

  • ESTRUCTURA LEGAL ADMINISTRACIN CENTRAL Ministerio de Interior LEY DE PROTECCIN CIVIL Ministerio de Medio Ambiente LEY DE AGUAS Comunidad Autnoma PLAN AUTONMICO DE PROTECCIN CIVILMunicipio PLAN LOCAL DE PROTECCIN CIVIL- Confederaciones Hidrogrficas- Informacin (COMISARIA)- Gestin (Comisin desembalses)- SAIHSAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • ADMINISTRACIN CENTRAL. . . . .Ninisterio de InteriorMinisterio de Medio AmbienteDireccin General de PROTECCIN CIVILLEY DE PROTECCIN CIVILSUBSEC. MEDIO AMBIENTE.S.E. AGUAS Y COSTASINSTITUTO METEOROLGICOD.G. DE OBRAS HIDRULICAS Y DE CALIDAD DE LAS AGUASS.A.I.H.CONFEDERACINHIDROGRFICA

    COMUNIDAD AUTNOMAPlan de PROTECCIN CIVILESTRUCTURA ESQUEMTICASAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaOBJETIVOS Y CRITERIOS DE DISEO DIRECTOS OBJETIVOS INDIRECTOS Alerta Avenidas Gestin Recursos Hidrulicos Seguridad de Presas Modernizacin Procesos Mejora Bases de Datos CRITERIOS DE DISEO Descentralizado (Pas) - Centralizado (cuenca) Automtico Tiempo Real Robusto Mxima Anticipacin

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaREDES SAIH1595 Puntos de Control322 Embalses388 Aforos en ro224 Aforos en Canal416 Pluvimetros245 Repetidores RadioPrincipales tipos :Inversin realizada(Julio 2.001) :246 M

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaESQUEMAS BSICOS EN REDES SAIHRadio Terrestre SatliteSISTEMAS MIXTOS FUNCIONES Adquisicin de Datos : SENSORES Transmisin de Datos : REDES TELECOMUNICACIN Proceso de Datos : CENTROS DE PROCESO Modelacin de apoyo a la TOMA DE DECISIONES

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaINSTRUMENTACIN Sistemas de Adquisicin de Datos Sistemas de Alimentacin de Energa

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaINSTRUMENTACINPluvimetro AisladoRepetidor RadioSALA DE CONTROLAforo en roAforo en canalVSat

  • CENTRO DE PROCESO DE CUENCASAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaSala de ControlSistema informtico

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaENTORNOS DE MODELACIN AYUDA A LA DECISINHIDROMETEOROLGICOSGENERALESSISTEMAS EXPERTOSESPECFICOS

  • COLABORACIN CON EL INMIntercambio de informacin pluviomtrica en tiempo realImgenes de radar y productos asociadosPredicciones del modelo HIRLAMPrediccin de probabilidad de precipitacinMapas de rayosSAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • Prediccin de probabilidad de precipitacin cuantificada por tramosSAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • Imgenes radar y realizacin de productos derivados para uso hidrolgicoSAIH Sistema Automtico de Informacin Hidrolgica

  • Drawing the SAIH,s network

  • Hydrological/meteorological forecasting

    Ilustracin 3: Grfico de simulacin-previsin con horizonte de previsin igual al tiempo de respuesta del sistema hidrolgico.Ilustracin 4: Grfico de simulacin-previsin con horizonte de previsin aumentado gracias a una previsin de lluvias.

  • SAIH Sistema Automtico de Informacin HidrolgicaEJEMPLO : EPISODIO AVENIDA EBRO - ENERO 1.9971.Previsin Fusin Nieve yLluvias Generalizadas en la cuenca2.Vaciado preventivo de algunos Embalses3.Laminacin Avenida4.Punto Crtico Tortosa5.Control Onda de AvenidaPuntos Crticos : ZaragozaEmbalses 3 y Tortosa

  • Slow response :hydrological modelling Snow melt(ASTER) Rain fall/run off & Propagation(CAESAR)

  • SAIH&Ebro flooding management 30 january - 12february 2003

  • Grfico1

    1350.4963305117

    1260.9072571284

    1181.7849850273

    1152.1162334634

    1180.5622564396

    1238.5082513739

    1298.7645862707

    Datos en Hm3

    Das

    Hectmetros cbicos

    Volumen embalse de Mequinenza

    MequinenzaGraphic

    1350.4963305117

    1260.9072571284

    1181.7849850273

    1152.1162334634

    1180.5622564396

    1238.5082513739

    1298.7645862707

    1353.9152353236

    1381.5348007966

    1386.4177575561

    1380.1423998694

    1375.9724553222

    1367.6651046233

    1358.7141449759

    hm3

    Date

    Volume (hm3)

    Storage Reservoir Mequinenza E003

    Hoja1

    Cdigo de EmbalseFecha DatosVolumen (Hm)Cdigo de EmbalseFecha DatosVolumen (hm)Rango Datos

    E00305/02/20031350.496E00311/02/20031298.7651050

    E00306/02/20031260.907E00312/02/20031353.9151400

    E00307/02/20031181.785E00313/02/20031381.535

    E00308/02/20031152.116E00314/02/20031386.418

    E00309/02/20031180.562E00315/02/20031380.142

    E00310/02/20031238.508E00316/02/20031375.972

    E00311/02/20031298.765E00317/02/20031367.665

    E00312/02/20031353.915E00318/02/20031358.714

    E00313/02/20031381.535

    E00314/02/20031386.418

    E00315/02/20031380.142

    E00316/02/20031375.972

    E00317/02/20031367.665

    E00318/02/20031358.714

    Hoja2

    Hoja3

  • Peak flow CASTEJN (upstream)

    Grfico-1 A002

    301324.3

    314354.2

    333410.9

    336420.8

    328394.4

    324381.2

    337424.1

    374547.7

    402658.6

    411697.3

    438820.6

    4901098.5

    4781028.1

    463946.35

    464951.8

    444850

    411697.3

    416718.8

    427768.9

    444850

    4791033.55

    5091219.56

    5311370.04

    5441458.96

    5761708

    6642451

    6962743

    7433210

    7172950

    6922706

    6782577

    6542363.5

    6111994.417

    5811748

    5551540

    5311370.04

    5061199.04

    4741006.3

    465957.25

    455905

    443845

    436811.2

    435806.5

    434801.8

    430783

    424754.8

    417723.1

    408684.4

    &A

    Page &P

    Nivel cm

    Caudal m3/s

    Ao 2003

    Nivel

    Caudal

    A002 CASTEJN (Ebro)

    A002

    IdentFechaHoraNivel (cm)Caudal (m/sg)ao 2003

    A00228-Jan0:00301.00324.30

    A00228-Jan8:00314.00354.20

    A00228-Jan16:00333.00410.90

    A00229-Jan0:00336.00420.80

    A00229-Jan8:00328.00394.40

    A00229-Jan16:00324.00381.20

    A00230-Jan0:00337.00424.10

    A00230-Jan8:00374.00547.70

    A00230-Jan16:00402.00658.60

    A00231-Jan0:00411.00697.30

    A00231-Jan8:00438.00820.60

    A00231-Jan16:00490.001098.50

    A0021-Feb0:00478.001028.10

    A0021-Feb8:00463.00946.35

    A0021-Feb16:00464.00951.80

    A0022-Feb0:00444.00850.00

    A0022-Feb8:00411.00697.30

    A0022-Feb16:00416.00718.80

    A0023-Feb0:00427.00768.90

    A0023-Feb8:00444.00850.00

    A0023-Feb16:00479.001033.55

    A0024-Feb0:00509.001219.56

    A0024-Feb8:00531.001370.04

    A0024-Feb16:00544.001458.96

    A0025-Feb0:00576.001708.00

    A0025-Feb8:00664.002451.00

    A0025-Feb16:00696.002743.00

    A0026-Feb0:00743.003210.00

    A0026-Feb8:00717.002950.00

    A0026-Feb16:00692.002706.00

    A0027-Feb0:00678.002577.00

    A0027-Feb8:00654.002363.50

    A0027-Feb16:00611.001994.42

    A0028-Feb0:00581.001748.00

    A0028-Feb8:00555.001540.00

    A0028-Feb16:00531.001370.04

    A0029-Feb0:00506.001199.04

    A0029-Feb8:00474.001006.30

    A0029-Feb16:00465.00957.25

    A00210-Feb0:00455.00905.00

    A00210-Feb8:00443.00845.00

    A00210-Feb16:00436.00811.20

    A00211-Feb0:00435.00806.50

    A00211-Feb8:00434.00801.80

    A00211-Feb16:00430.00783.00

    A00212-Feb0:00424.00754.80

    A00212-Feb8:00417.00723.10

    A00212-Feb16:00408.00684.40

    A0271-Feb8:00308.00849.00

    A0271-Feb16:00335.00938.25

    A0272-Feb0:00374.001074.00

    A0272-Feb8:00378.001088.00

    A0272-Feb16:00392.001140.00

    A0273-Feb0:00391.001136.25

    A0273-Feb8:00384.001110.00

    A0273-Feb16:00381.001098.75

    A0274-Feb0:00328.00914.80

    A0274-Feb8:00315.00871.75

    A0274-Feb16:00317.00878.25

    A0275-Feb0:00440.001334.00

    A0275-Feb8:00533.001801.40

    A0275-Feb16:00542.001853.60

    A0276-Feb0:00607.002323.20

    A0276-Feb8:00620.002422.00

    A0276-Feb16:00621.002429.60

    A0277-Feb0:00614.002376.40

    A0277-Feb8:00599.002262.60

    A0277-Feb16:00577.002099.80

    A0278-Feb0:00553.001922.20

    A0278-Feb8:00511.001673.80

    A0278-Feb16:00473.001483.10

    A0279-Feb0:00433.001305.30

    A0279-Feb8:00419.001247.90

    A0279-Feb16:00417.001239.70

    A02710-Feb0:00416.001235.60

    A02710-Feb8:00415.001231.50

    A02710-Feb16:00419.001247.90

    A02711-Feb0:00416.001235.60

    A02711-Feb8:00375.001077.50

    A02711-Feb16:00372.001067.00

    A02712-Feb0:00349.00986.50

    A02712-Feb8:00362.001032.00

    A02712-Feb16:00370.001060.00

    Grfico-2 A011

    175321

    173313

    175321

    182349

    190381

    197411.1

    199419.7

    197411.1

    197411.1

    210469

    231567.9

    250662.5

    266745.4

    288866.6

    3141015.5

    3311113.25

    3311113.25

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    A011

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    Page &P

    Nivel cm

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    Nivel

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  • Regulated flow downstream

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    &A

    Page &P

    Nivel cm

    Caudal m3/s

    Ao 2003

    Nivel

    Caudal

    A002 CASTEJN (Ebro)

    A002

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    &A

    Page &P

    Nivel cm

    Caudal m3/s

    A0 2003

    Nivel

    Caudal

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    A011

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