Cientos de puntos de medición controlan los caudales de los ríos de España

España cuenta con unos 111.000 hm³ de recursos hídricos. Unos recursos que se caracterizan por la desigualdad en las precipitaciones tanto en el espacio como en el tiempo. Esta dificultad diferencia la gestión del agua con respecto al resto de países de Europa, donde las precipitaciones son más continuas. A principios de los años 80, las trágicas inundaciones en el Levante y en el norte de la Península -como la de Tous (Valencia)- determinaron la aparición del concepto de red; una idea cuyo contenido se basaba en la necesidad de mejorar los sistemas de información y control de las posibles avenidas (la crecida impetuosa de un río o arroyo). Desde 1987, todas las confederaciones hidrográficas se han ido incorporando al Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH), un método de información en tiempo real, basado en la captura, transmisión y procesado de los valores sobre niveles de agua circulantes en los puntos más significativos de las distintas cuencas. En la actualidad, se pretende extender el uso de Sistemas de Ayuda a la Decisión (SAD) que nacen como complemento al SAIH, con el fin de agilizar la respuesta hidrológica ante la previsión de un fenómeno meteorológico adverso.

[GIQA-URJC-Grupo de Ingeniería Química y Ambiental]

EL SAIH constituye una red de recogida de datos de precipitación y de control de caudales circulantes (niveles de embalses, cauces y canales, posiciones de compuertas). Es un sistema de información en tiempo real, estructurado según las grandes cuencas hidrográficas peninsulares, y planteado para facilitar la toma de decisiones en la gestión de los recursos hídricos y la explotación de las infraestructuras hidráulicas en situación de avenida. El SAIH es un sistema de información encargado de captar, transmitir en tiempo real, procesar y presentar aquellos datos que describen el estado hidrológico e hidráulico de la cuenca, incluyendo, por tanto, el conocimiento del régimen hídrico a lo largo de su red fluvial y el estado de las obras hidráulicas principales y de los dispositivos de control que en ellas se ubican. Para captar estas variables se utilizan sensore, que están en contacto con el medio, dotados de unos codificadores que proporcionan la señal eléctrica o lógica del estado de la variable que se mide. Como tal sistema de información se apoya en una red de comunicaciones, y como elementos inteligentes de la misma, utiliza sistemas de adquisición y proceso de datos.

Los valores que controlan abarcan desde el caudal de los ríos, el estado de los embalses o la pluviometría y controla las avenidas, permitiendo avisar de forma casi instantánea a Protección Civil. En cada cuenca el SAIH capta, en tiempo real, los datos hidrológicos, los hidráulicos (situación de las infraestructuras) y otros datos meteorológicos básicos y los transmite al correspondiente centro de decisiones, donde se elaboran y aplican a la solución de los problemas propios de la gestión del agua de la cuenca, tanto en circunstancias normales (explotación), como en situaciones extraordinarias (avenidas). La red SAIH mide fundamentalmente magnitudes tales como precipitación en pluviómetros, niveles en ríos y embalses, y caudales en conducciones; aunque a algunos puntos se les ha dotado de dispositivos y sensores para la medida de otras variables, como puedan ser temperaturas, evaporaciones, velocidades y direcciones de viento o alturas de nieve.

Los elementos principales de un SAIH son: los puntos de control, el sistema de comunicaciones, el centro de proceso de cuenca y los sistemas de ayuda a la decisión. Cada uno de estos puntos de medida, de funcionamiento automático denominados puntos de control, está conectado a un sistema de comunicaciones, bien vía satélite o vía radio, de tal modo que se pueden concentrar los datos en un centro de proceso de cuenca, en el cual se colectan todas las variables medidas y se generan otras nuevas deducidas de las anteriores, dando lugar a un completo sistema de información que opera en tiempo real. El período de actualización de datos puede ser variable, siendo, en general, a intervalos regulares de media hora y nunca superior a una hora.

Figura 1. Esquema general del funcionamiento de un SAIH.

Sus objetivos primordiales son certificar la seguridad de las grandes infraestructuras (como las presas); mejorar la gestión de las avenidas en caso de inundación para informar en el menor tiempo posible a Protección Civil para una eventual evacuación; controlar las reservas en caso de sequía y asegurar el riego. Actualmente sus aplicaciones de mayor utilidad pueden agruparse de la forma siguiente:

–      Gestión de recursos hídricos:

•  Control de los sistemas de explotación.

•  Verificación cumplimiento caudales concesionales.

•  Información de los caudales circulantes ríos.

•  Estadísticas hidrológicas.

–      Control de avenidas y seguridad de presas:

•  Datos en tiempo real, entrantes y salientes. Niveles.

•  Comprobación funcionamiento elementos de desagüe.

•  Información visual (video lento, en determinadas ocasiones).

•  Ayuda a la toma de decisiones en avenidas. Sistemas expertos.

–      Inundaciones:

•  Sistema de alerta hidrometreorológica.

•  Seguimiento en tiempo real de variables hidrometeorológicas.

•  Previsiones de niveles y caudales mediante modelación hidrológica.

–      Colaboración con otras Administraciones Públicas:

•  Instituto Nacional de Meteorología, mediante intercambio de información.

•  Protección Civil, incorporando información del SAIH a los Planes de Emergencia Inundaciones.

–      Innovación tecnológica:

•  Introducción de las más modernas tecnologías en la obtención y gestión de la información hidrológica.

Aunque las avenidas sean imposibles de evitar, con estas medidas de control se puede decidir si abrir las compuertas de los embalses para evitar daños. Los niveles establecidos para cada embalse en cada época del año varían en función de los niveles de seguridad establecidos y de la demanda hidroeléctrica o del regadío.

El Sistema de Ayuda a la Decisión (SAD) nació como complemento al SAIH, con el fin de agilizar la respuesta hidrológica ante la previsión de un fenómeno meteorológico adverso. Se trataría de aumentar el tiempo de previsión de lluvia hasta los diez días. Actualmente, la Agencia Estatal de Meteorología envía a cada centro de control de las diferentes cuencas la predicción para los tres días sucesivos. Teniendo como punto de partida los datos de las estaciones de aforo y las previsiones del tiempo y gracias al simulador, que integra complejos modelos matemáticos, se obtienen los caudales previstos en cada punto de la red, las maniobras de explotación más adecuadas para cada embalse (por ejemplo, para la producción de energía con el menor impacto posible) y los volúmenes de agua almacenada. Los sistemas de ayuda a la decisión para la explotación de un SAIH, tienen como objetivo dotar a los ingenieros de las Confederaciones Hidrográficas de una mayor capacidad de análisis de la información en el menor tiempo posible, incluyendo realizar previsiones cuantitativas. Para ello, se construyen e instalan aplicaciones informáticas interactivas que incluyen modelos de simulación y previsión, hidrológicos e hidráulicos, con los cuales el sujeto decisor puede contar con apoyo rápido y eficaz para la evaluación de alternativas de actuación y valorando riesgos y ventajas de las distintas opciones. En España, la cuenca hidrográfica del Ebro dispone de un sistema de ayuda a la decisión que ha demostrado su utilidad y viabilidad en la toma de decisiones.

Fuentes:

1. La razón
2. http://hispagua.cedex.es
3. El programa S.A.I.H.: Descripción y funcionalidad. El presente y el futuro del sistema. Informe diciembre 2009. Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Marino.