PREGO
Mètodes predictius de gestió multi-criteri de sistemes hidrogràfics i d'ajuda a la decisió en situacions de crisi d'aigua al massís pirenaic. Durada: 2009-2010
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OBJETIVOS
El proyecto PREGO es un proyecto hispano-francés que trata de desarrollar y aplicar métodos predictivos de gestión multicriterio de sistemas hidrográficos con el fin de proporcionar ayuda en la toma de decisiones en situaciones de crisis de agua en el macizo pirenaico.
Los objetivos del proyecto son:
Los objetivos del proyecto son:
Modelización del flujo combinado con los aportes y las extracciones para una simulación compatible con el horizonte de gestión.
Modelización de situaciones de crisis: crecimiento o falta de recursos.
Coherencia de datos y diagnóstico del estado de la red hidráulica
Gestión de grandes redes con subsistemas hidrográficos gestionados y no gestionados
Impacto de una situación de crisis en un subsistema sobre la gestión global de la red
Gestión de la crisis y ayuda en la toma de decisiones
Aplicación a las redes hidrográficas de los Pirineos
RESUMEN
La mejora de la gestión del agua de la cuenca pirenaica mediante el desarrollo de trabajos de investigación y su transferencia tiene un impacto económico, social y medioambiental real. Por esta razón, es primordial proponer un conjunto de métodos que permitan asegurar una gestión predictiva de los recursos hídricos para garantizar mejor la satisfacción de los usos ligados a la creciente actividad humana. La demanda de agua en el Pirineo está en parte ligada al riego agrícola y en otra parte a la realimentación de los ríos para diluir los afluentes, mantener los ambientes acuáticos en buen estado ecológico, como exige la Directiva Marco Europea (DCE), y suministrar agua potable. Las redes de sensores y actuadores teledirigidos permiten conocer en tiempo real los caudales, niveles, calidad del agua, etc., y así poder controlar a distancia las captaciones, válvulas, de forma centralizada o distribuida.
Este proyecto tratará, por lo tanto, una gestión multinivel de los recursos, considerando los aspectos de toma de decisiones a corto y medio plazo a los que se debe adaptar para las fluctuaciones de la oferta y la demanda. Pero para ser predictivo, un método de gestión debe disponer de conocimiento del estado de los recursos y satisfacer la demanda en función de los contratos de consumo establecidos y de las previsiones de las extracciones y aportaciones. La anticipación y la reacción deben estar combinadas para asegurar una gestión adecuada del agua. El control de estos recursos hidrográficos requiere el desarrollo de modelos dinámicos representativos del comportamiento de los sistemas hidráulicos en superficie libre, como ríos y canales, en presencia de aportes debidos a lluvias y consumos industriales, agrícolas o de agua potable. Gracias a las herramientas de simulación, es posible visualizar la incidencia de un modelo de gestión. Consecuentemente, los escenarios de gestión pueden ser establecidos a priori para definir los planes de acción, principalmente en caso de crisis como una disminución de los recursos o un evento de lluvia súbita, violenta y localizada sobre una parte de la cuenca. Con este fin, se podrán considerar diferentes niveles de crisis.
Este proyecto tratará, por lo tanto, una gestión multinivel de los recursos, considerando los aspectos de toma de decisiones a corto y medio plazo a los que se debe adaptar para las fluctuaciones de la oferta y la demanda. Pero para ser predictivo, un método de gestión debe disponer de conocimiento del estado de los recursos y satisfacer la demanda en función de los contratos de consumo establecidos y de las previsiones de las extracciones y aportaciones. La anticipación y la reacción deben estar combinadas para asegurar una gestión adecuada del agua. El control de estos recursos hidrográficos requiere el desarrollo de modelos dinámicos representativos del comportamiento de los sistemas hidráulicos en superficie libre, como ríos y canales, en presencia de aportes debidos a lluvias y consumos industriales, agrícolas o de agua potable. Gracias a las herramientas de simulación, es posible visualizar la incidencia de un modelo de gestión. Consecuentemente, los escenarios de gestión pueden ser establecidos a priori para definir los planes de acción, principalmente en caso de crisis como una disminución de los recursos o un evento de lluvia súbita, violenta y localizada sobre una parte de la cuenca. Con este fin, se podrán considerar diferentes niveles de crisis.
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Esquema conceptual del proyecto PREGO
Publicaciones más destacadas
E. Duviella, V. Puig, P. Charbonnaud, J. Quevedo, F.J. Carrillo, T. Escobet (2010). Supervised Gain-scheduling Multi-model vs LPV IMC of Open-Channel Systems for Large Operating Conditions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. <doi: 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000219>Puig, V., Ocamp, C (2010). Piece-wise linear functions-based model predictive control of large-scale sewage systems. Control Theory & Applications, IET, vol.4, no.9, pp.1581-1593. <doi: 10.1049/iet-cta.2009.0206>
Ocampo-Martínez, C., Fambrini, V., Barcelli, D., Puig, V. (2010). Model Predictive Control of Drinking Water Networks: A Hierarchical and Decentralized Approach. ACC 2010 American Control Conference, Baltimore, USA, pp.3951-3956. URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5530643&isnumber=5530425.
Javalera, V., Morcego, B., Puig, V. (2010). Negotiation and Learning in Distributed MPC of Large Scale Systems: the MPC Architecture. ACC 2010 American Control Conference. Baltimore, USA, pp. 3168-3173. URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5530986&isnumber=5530425
Barcelli, D., Ocampo-Martínez, C., Puig, V. Bemporad, A. (2010). Model Predictive Control of Drinking Water Networks: A Hierarchical and Decentralized Approach. American Control Conference (ACC), pp.3951-3956. URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5530643&isnumber=5530425.
Javalera, V., Morcego, B., Puig, V. (2010). Distributed MPC for large scale systems using agent-based reinforcement learning. IFAC symposium on Large Scale Complex Systems Theory and Applications, V. 9, Lille, France. <10.3182/20100712-3-FR-2020.00097>
R. Pérez, V. Puig, J. Pascual, J. Quevedo, E. Landeros, A. Peralta (2010). Leakage isolation using pressure sensitivity analysis in water distribution networks: Application to the Barcelona case study. IFAC symposium on Large Scale Complex Systems Theory and Application, Lille, France.
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