RESERVORIOS, ANTIGUOS Y MODERNOS
Translado por Romy Vargas
Bezzubikoff
El primer reservorio usado por la humanidad debe haber sido controversial. Cuánta agua proveería el reservorio? Cuánta agua puede ser usada ahora, y cuánta debe ser guardada para su uso posterior?
Las redes de datos en tiempo-real que reportan datos meteorológicos, condiciones de nieve, flujos de avenida y niveles de reservorios, combinados con modelos de simulación hidrológica proveen nuevas herramientas para contestar esas preguntas. Las figuras y ejemplos del comportamiento de las cuencas y reservorios en estas notas fueron creadas por el SEAFM, modelo de Análisis y Predicción de Seattle, un sistema desarrollado por Hidrocomp para el Departamento de Agua de Seattle. SEAFM ha sido usado por el Departamento de Agua de Seattle desde 1991.
OPERACIONES DE RESERVORIOS
"... se me ocurre que correr un programa
como
este seguramente
causará un interés publico sensacional y así cualquier
filósofo que es pronto a opinar va a corregir su opinión sobre el
asunto de las predicciones"
[1]
Ahora, treinta años después de la "revolución de
la computadora" y aproximándonos al milenio, la información
que puede estar a la mano para los reservorios incluye la Figura 1, la
Probabilidad de Exceso de Déficit
[2]
en
el período actual de bajo nivel, Figura 2, la futura Frecuencia de
Inundaciones en el corto período, y Figura 3, la futura Probabilidad de
Exceso de Flujo en el Reservorio. Estas figuras, y figuras similares para la
producción de hidroenergía, amontonamiento de nieve,
acuíferos y entregas de agua son creadas interactivamente sobre la
demanda de estaciones de trabajo gráficas por simulación
contínua de procesos hidrológicos
[3]
.
Ellas muestran condiciones futuras en los reservorios dadas las condiciones
actuales de los reservorios y programando las descargas
Figura 1
Figuras 2
Figura 3
El análisis que crea las Figuras 1 a 3 es un modelo detallado de infiltración, evapotranspiración real, escorrentía superficial, interflujo, acumulación de nieve y deshielo, etc. (Figura 4).
Los datos requeridos para el modelo de simulación continua son
características de la
Los parámetros
El estado de la
Los registros meteorológicos necesarios para el modelamiento son
provistos por futuros alternos. El clima a diez días en el futuro
frecuentemente lleva poca relación con diez días de
pronósticos meteorológicos
[4]
.
El clima histórico provee muestras de futuros alternos, clima que puede
ocurrir en el presente tiempo
Si tenemos registros históricos de flujos de avenidas, o registros de
caudal de reservorios, porqué preocuparnos creando registros de flujo de
"futuros alternos" a partir de datos meteorológicos? Los
flujos futuros son una función
Figura 6
Figura 7
La Figura 6 muestra la probabilidad de exceso para futuros influjos al
reservorio dentro
Los resultados
Las operaciones de control de inundaciones en reservorios deben
lógicamente estar basadas en la frecuencia de inundaciones de corto
período (Figura 2), lo que depende
Diseño de Reservorios
"Aunque la razón se resista, el
universo continúa sin fallar"
[8]
La probabilidad de déficit futuro (Figura 1) informa de las
operaciones
Una operación de reservorio de alto riesgo ignora los
déficits. Una operación de bajo riesgo
La Figura 10 es una extensión de la Figura 9. Puede no ser intuitiva, así las definiciones de "riesgo" y "medios de distribución de agua" son necesarias. Con las capacidades del SEAFM podemos operar un reservorio de manera de alcanzar una normal distribución de agua cuando el riesgo de un déficit futuro permanece bajo un criterio seleccionado de riesgo, pero reduciremos la distribución de agua cuando el riesgo de un futuro déficit exceda este criterio. La reducción de las distribuciones de agua en una estación de bajo nivel reduce el promedio de la distribución de agua para todas las estaciones históricas de bajo nivel. Si el criterio que causa el racionamiento es el "bajo riesgo", entonces el agua podría ser racionada en casi todas las estaciones de bajo nivel. Si el criterio que causa el racionamiento es el "alto riesgo", entonces el agua puede ser racionada solamente una o dos veces históricamente [10] . El promedio histórico de distribuciones de agua de "alto riesgo" excede el promedio histórico de distribuciones de agua de "bajo riesgo".
Cuando se amplía la capacidad
Las consecuencias económicas y medio ambientales de las
distribución de agua y decisiones de racionamiento de agua se convierten
en tema de discusión y el entendimiento público
RESUMEN
"Frecuentemente se dice que una desproporcionada obsesión con temas puramente académicos o abstractos indica un retraimiento de los problemas de la vida real" [11]
Los operadores de los reservorios toman decisiones día a día a pesar de la incertidumbre, de manera que ellos están bien familiarizados con los problemas de la vida real. Los operadores dejan "demasiada" o "muy poca" agua, y las selecciones correctas, en retrospectiva, son siempre claras. Las nuevas herramientas delineadas aquí hacen la incertidumbre cuantitativa usando el estado actual de las cuencas y muestras alternativas futuras de clima para encontrar frecuencias de inundación actuales y probabilidades de exceso para influjos al reservorios, aliviaderos, etc. La información cuantitativa es necesaria para el análisis formal o heurístico de las operaciones y permite a los operadores hacer mas efectivo el uso de los reservorios.
Cuando se hacen los estudios de regulación de reservorio para el
diseño de nuevos reservorios, los riesgos operacionales necesitan ser
tomados en cuenta. El riesgo puede ser ignorado en el diseño sólo
si las descargas de agua son menores que el rendimiento seguro, y las
probabilidades de déficits son tan bajas que pueden ser ignoradas de
forma segura. Un estudio de regulación de reservorio que simplemente
cuenta déficits históricos para diferentes niveles de demanda de
agua implícitamente asume altos riesgos de operación
Las herramientas discutidas aquí no son difíciles de instalar y usar (pensamos que todos los operadores/dueños de reservorios deberían tenerlas!) y gustosamente discutiremos sobre las aplicaciones.
Hay una cinta disponible para el SEAFM (Sistema de Agua de Seattle) que
corre en Sun Sparcstations.