Definición de umbrales de emergencia para seguridad de presas mediante inteligencia artificial y una métrica no euclídea de evaluación de la afinidad.

El objetivo general del proyecto es mejorar la seguridad de presas mediante la aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial y el desarrollo del concepto de afinidad entre presas en base a una métrica no euclídea. Las presas son infraestructuras críticas por su papel en los sistemas de abastecimiento de agua y producción de energía, así como por su riesgo potencial en caso de rotura o avería. Según los últimos datos del MAGRAMA, en España hay alrededor de 300 Planes de Emergencia de presas por redactar, y un número mucho mayor e indeterminado de planes de balsas. Algunos de los aspectos a considerar en estos estudios carecen de criterios de aplicación objetivos, y en otros casos los que se aplican son claramente mejorables. En concreto, es necesario definir unos umbrales de emergencia de auscultación, que son valores de determinados parámetros representativos del comportamiento de la estructura que una vez rebasados suponen la declaración de un estado de alarma. En la actualidad, estos valores se determinan a partir de análisis estadísticos simplificados y de la experiencia del responsable de seguridad de la presa.

En otros campos de la ciencia se han desarrollado herramientas muy potentes, que podrían ser útiles para entender mejor el comportamiento de las presas, entendiendo a éstas como sistemas complejos. Se trata de herramientas de inteligencia artificial que ya se utilizan en campos como las finanzas o la biomedicina, como las Redes Neuronales, los Bosques Aleatorios, las Redes Bayesianas o las Redes Compejas, entre otras.

El proyecto pretende desarrollar herramientas para resolver dos problemas prácticos relacionados con la seguridad de presas:

1.- La definición de umbrales de emergencia de las variables o grupos de variables medidas por los aparatos de auscultación con criterios objetivos, haciendo uso de técnicas de análisis y algoritmos matemáticos avanzados.

2.- La estimación de valores de referencia del comportamiento de presas que puedan servir de referencia en las fases iniciales de vida útil de la presa y que permitan entender mejor su comportamiento en ausencia de datos. Este objetivo resulta ambicioso y de gran importancia de cara a mejorar la seguridad de presas dado que las averías y roturas se concentran fundamentalmente en las fases de puesta en carga y en el inicio de la explotación, cuando aún no se disponen de registros suficientes para disponer de un modelo de funcionamiento.

La consecución de este segundo objetivo requiere considerar datos existentes de otras presas similares que sean catalogadas como afines. Para ello, se definirán a priori unos parámetros adimensionales característicos del comportamiento de las presas de una cierta tipología y una métrica adecuada para calcular el grado de similitud o afinidad entre ellas con el objetivo final de obtener la respuesta previsible de la presa considerada en función de dicho grado de afinidad.

Para la consecución de estos objetivos, el proyecto reúne un centro especializado en Ciencias de la Computación como CIMNE con un grupo de investigación puntero en seguridad de presas, como es el que lidera el profesor Miguel Ángel Toledo en la Unidad Docente de Presas de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la UPM. Se da la circunstancia de que ambos grupos además vienen trabajando conjuntamente en proyectos de investigación previos en campos relacionados con la ingeniería de presas, con un elevado nivel de coordinación entre sus miembros.

Entidades participantes:

Este proyecto ha sido financiado por: