TEMA: Regulación ÍNDICE Introducción Conceptos Problemas característicos Metodologías

TEMA: Regulación Introducción Balance Pt Qt Vt St Pt Vmin

TEMA: Regulación ÍNDICE Introducción Conceptos Problemas característicos Metodologías

TEMA: Regulación Conceptos Regulación de embalses Concepto: Desequilibrios entre disponibilidad y demandas Adaptación de los volúmenes implicados en el Ciclo Hidrológico a la demanda Tipos: a) regulación Natural sin obras b) regulación artificial obras: embalses, trasvases excedente natural no regulado. Embalses subterráneos: recarga

TEMA: Regulación Conceptos Regulación de embalses Tipos: a) regulación interanual hiperembalses b) regulación anual estacionalidad excedente natural no regulado. Problemas: 1) Capacidad de regulación de un embalse 2) Dimensionar la capacidad de un embalse 3) Determinar el volumen almacenado en un momento dado

TEMA: Regulación Conceptos No siempre se satisface la demanda. Por ello, Nos interesa saber: Con qué frecuencia se produce el incidente La rapidez de retorno al estado satisfactorio Hasta qué punto son significativas las consecuencias del fallo Riesgo-garantía resiliencia vulnerabilidad

TEMA: Regulación Conceptos Medidas del fallo: Q μ: Umbral de fallo t Supongamos una magnitud cualquiera Q μ: Umbral de fallo t

TEMA: Regulación Conceptos Resiliencia Probabilidad media de recuperación del sistema X X X X X X X X X X X X X X S X X X X X X F t La inversa del valor esperado tf : Tiempo de permanencia en fallo

TEMA: Regulación Conceptos Vulnerabilidad Valor esperado de las pérdidas asociadas a un fallo. Daño asociado. Diferentes formulaciones de medida Garantía – riesgo Garantía: Probabilidad de que el sistema se encuentre en estado satisfactorio Riesgo: Probabilidad de que el sistema se halle en fallo α + r = 1

TEMA: Regulación Conceptos Regulación de embalses Medidas: a) Garantías: de regulación de suministro Datos disponibles: 1) Demandas conocidas 2) Disponibilidades desconocidas Series históricas Series sintéticas

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TEMA: Regulación Problemas característicos Problemas: 1) Capacidad de regulación de un embalse problema clásico 2) Dimensionar la capacidad de un embalse problema constructivo 3) Determinar el volumen almacenado en un momento dado relacionado con 1)

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TEMA: Regulación Metodologías a) Modelos deterministas: Analíticos Gráficos Útiles en Regulación anual b) Modelos Probabilistas: independencia de sucesos Útiles en Regulación interanual

C: Capacidad del embalse TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Analíticos Balance de agua Datos generales An y Dn C: Capacidad del embalse Aport. Acumuludas Dem. acumuladas E0 : Embalse inicial X = An – Dn + En-1 NO SI NO X > 0 X > C En = X Déficit = -X Vertido = X - C Acum. déficit Acum. vertido En = 0 En = C

TEMA: Regulación Metodologías Ejemplo: Se tiene un embalse de 25 Hm3 de capacidad útil y se desea analizar la regulación anual obtenida con el mismo respecto a una demanda constante de 20 Hm3/mes. Para un año tipo las aportaciones mensuales son las que se muestran en la tabla Se pide: Nº de meses que vierte el aliviadero y que se da un servicio Insuficiente, volúmenes de vertidos y déficits y la garantía de Suministro y regulación Mes Oc No Dic En Fe Mar Ab Ma Ju Jul Ago Se Aport. (Hm3) 9.2 12.4 22 30.3 28.3 35.4 45.9 20.2 16.1 12.8 15

TEMA: Regulación Metodologías Caso de embalse lleno Mes Aport. (Hm3) Ap + Ei-1 Dem Ei Vertido Déficit OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP total 9.2 12.4 22 30.3 28.3 35.4 45.9 20.2 16.1 12.8 15 34.2 26.6 28.6 38.9 47.2 60.4 70.9 53.3 45.2 41.1 33.9 28.9 20 14.2 6.6 8.6 18.9 25 21.1 13.9 8.9 2.2 15.4 25.9 8.3 0.2 52

TEMA: Regulación Metodologías Caso de embalse vacío Mes Aport. (Hm3) Ap + Ei-1 Dem Ei Vertido Déficit OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP total 9.2 12.4 22 30.3 28.3 35.4 45.9 20.2 16.1 12.8 15 32.3 40.6 56 70.9 53.3 45.2 41.1 33.9 28.9 20 2 12.3 20.6 25 21.1 13.9 8.9 11 25.9 8.3 0.2 45.4 10.8 7.6 18.4

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos Basados en: - Curva de aportaciones acumuladas Reg. Anual - Curva de diferencia de aportaciones acumuladas respecto a la media Indistintamente Reg. Anual e Interanual la demanda Reg. Interanual

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos Características de la Curva de aportaciones acumuladas - Es No-decreciente - La tangente en un punto a la curva es el caudal instantáneo - La pendiente de la cuerda entre dos puntos es el caudal medio entre los instantes dados - Los puntos de inflexión de la curva corresponden a los caudales máximos de crecida o mínimos de estiaje. A Qint Qmed t

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos - Curva de aportaciones acumuladas A R2 C R1’ V1 R1 C1 B E A E E0 tA tB tC R t

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos - Curva de aportaciones acumuladas D1 A A E C R1 V1 V1 B E E0 tB tC tD tA R t

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos - Curva de aportaciones acumuladas. Capacidad para que no existan ni déficits ni vertidos A C E’ A E E0 tA t

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos - Curva de diferencia de aportaciones acumuladas respecto a la demanda A Dem. Ac. E0 t

TEMA: Regulación Metodologías Modelos deterministas: Gráficos - Curva de diferencia de aportaciones acumuladas respecto a la demanda 10 A 2 E vaciado 6 Ver. 11 Ver. E vaciado E vaciado 1 Ver. 9 3 12 7 E E0 5 Def. E Def. t E 8 4

TEMA: Regulación Metodologías Garantía, resiliencia y vulnerabilidad en función de volumen Garantía y Resiliencia Vulnerabilidad Vulnerabilidad Garantía Resiliencia Volumen

TEMA: Regulación Metodologías Política de explotación. Pt Qt Vt St Pt Vmin

TEMA: Regulación Metodologías Política de explotación. Balance de masa: St = Vt + Qt – Vmin – Pt con St suministro en el mes t Vt Volumen embalsado al comienzo del mes t Qt Aportaciones que se producen en el mes t Vmin Volumen de agua que ha de permanecer en el embalse Pt Pérdidas por evaporación u otras causas

TEMA: Regulación Metodologías Política de explotación. con Rit suministro real en el mes t Dit Demanda i al comienzo del mes t dit Déficit dit = Dit – Rit Niveles críticos: Volsed Volumen de sedimentación Ct Capacidad máxima en el mes t Vert Vertido en el mes t

TEMA: Regulación Metodologías Política de explotación. Pt Qt Ct Niveles críticos Vt Vsed St Pt Vmin

TEMA: Regulación Metodologías Política de explotación. Vert = Vt + Qt – Volsed – Vmin – Pt – Ct Política de operación standard Se suministra: Vt + Qt – C si Vt + Qt – Dt > C Dt si C > Vt + Qt – Dt > 0 Vt + Qt en caso contrario con C Capacidad del embalse

Política standard de operación Suministro disponible Qt + Vt TEMA: Regulación Metodologías Política standard de operación Desembalse Rt Demanda Dt Dt Demanda Satisfecha y vertidos Demanda satisfecha Déficit Dt C Suministro disponible Qt + Vt