Utilización de lógica difusa en la gestión de embalses. Aplicación a los ríos Sorbe, Esla y Mijares

Abstract

[ES] La lógica difusa, formulada por el matemático Lofti Zadeh en 1965, ha supuesto un tratamiento de la incertidumbre innovador, que ha posibilitado el desarrollo de múltiples aplicaciones caracterizadas por su flexibilidad, robustez, sencillez conceptual y mayor cercanía al pensamiento humano. Actualmente es empleada en muchos campos de la ciencia, especialmente en la electrónica, siendo responsable en parte del boom de la electrónica iniciado en los años 80. Sin embargo su utilización en la ciencia de los recursos hídricos es, a día de hoy, bastante limitada. El presente trabajo expone la aplicación de la lógica difusa a la gestión de embalses. Para ello se describe el proceso metodológico a seguir en esta aplicación, consistente en la definición de reglas o sentencias difusas que relacionen las variables hidrológicas clave en la gestión de un embalse (aportaciones, volumen almacenado, etc.) con las variables que determinan la gestión del mismo (sueltas, volumen objetivo, etc.). El sistema lógico resultante es empleado para reproducir la gestión histórica de un embalse, la gestión definida por un algoritmo matemático o la gestión definida por criterios de experto. Para demostrar la aplicabilidad de la metodología se han desarrollado tres casos de estudio en los ríos Sorbe, Esla y Mijares. Los dos primeros se centran en la determinación de la gestión histórica, mientras que el último lo hace en la reproducción de la gestión definida por un algoritmo. Los resultados obtenidos en todos los casos son satisfactorios, lo que avala el uso de la lógica difusa en la gestión de recursos hídricos.

[EN] The fuzzy logic, developed by the mathematician Lofti Zadeh in 1965, has been an innovating uncertainty treatment that has allowed the developing of multiple flexible, robust, conceptually easy and near to human thinking applications. Today the fuzzy logic is used in a lot of science fields, specially in electronics, been partially responsible of the electronics boom initiated in the 80's. Despite that, its use in water sciences is quite limited today. This paperwork exposes the fuzzy logic application in water resources management. To achieve this the methodological process of this application is described, consisting on the definition of fuzzy rules or sentences that link key reservoirs management hydrological variables (inflow, reservoir storage, etc.) with the variables that define its management (releases, storage target, etc.). The set up logic system can be used to assess the historical management of a reservoir, the management defined by a mathematic algorithm or the management defined by expert criteria.To prove the availability of these applications three case studies had been developed in the Sorbe, Esla and Mijares rivers. The starting two are focused in the definition of the historical management, as the last one do in the assessment of the management defined by an algorithm. The results achieved in all this applications are satisfactory, that endorse the use of fuzzy logic in water resources management.