Hidrología: gestión del ciclo del agua en un municipio

Hidrología: Investigación de la gestión del ciclo del agua en un municipio


El Observatorio de Agua Urbana de Suiza (UWO) es una iniciativa a largo plazo (5 años) de ETH y EAWAG (Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuática) para establecer una red de sensores en Fehraltorf, que permite la monitorización y que se encuentra distribuida espacialmente en los distintos procesos del ciclo urbano del agua. Es un laboratorio de investigación de campo coordinado, un banco de pruebas, un laboratorio de sensores y un "aula práctica", todo en uno. Los objetivos principales son:

  • Llevar a cabo investigaciones ambientales transdisciplinarias dentro y en las interfaces de los sistemas de agua urbanos.
  • Responder preguntas urgentes sobre futuros desarrollos de infraestructuras de agua.
  • Aumentar la transparencia y la conciencia pública acerca del ciclo urbano del agua.
  • ¿Cómo y dónde estamos activos?

"Supervisamos la lluvia, los flujos, los niveles y otros estados del sistema a una alta densidad espacial (superior a 1 sensor por hectárea) dentro de la red de alcantarillado, en ríos y aguas subterráneas utilizando sensores modernos y tecnologías innovadoras de transferencia de datos inalámbricos (LoRaWAN)".

"Con este trabajo, nuestro objetivo es comprender mejor la interrelación entre la lluvia (conductor) y los procesos de respuesta correspondientes, incluyendo escorrentía superficial, flujo de tubería, actividad de desbordamiento, así como los impactos en los compartimentos adyacentes, como la planta de tratamiento de aguas residuales, aguas subterráneas y ríos. . Además, ampliaremos el alcance de nuestro estudio mediante la monitorización de los parámetros de calidad del agua (ph, conductividad, turbidez, etc.)".

Actualización a 20 de Diciembre de 2018: los primeros copos de nieve llegan a las zonas más bajas: la UWO continúa recolectando información de las alcantarillas, los ríos y las aguas subterráneas! Ahora las 3 puertas de enlace LoRa reciben datos de 62 sensores de baja potencia, los pluviómetros de alta precisión también facilitan datos durante los períodos de nieve, los primeros 5 de los 50 sensores de temperatura se instalan en las alcantarillas.


EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

El proyecto intenta resolver preguntas como éstas:

  • ¿Es posible implementar una tecnología de sensores robusta y de bajo costo para obtener información espacialmente diferenciado por ej. para un funcionamiento más fiable del sistema o una calibración mejorada de los modelos de proceso?
  • ¿Cómo podemos cuantificar las emisiones de sustancias emergentes también para situaciones altamente dinámicas (tormentas) para completar los flujos de materia?
  • ¿Cómo podemos integrar de manera eficiente las unidades de adquisición de datos descentralizadas (registrador), las tecnologías innovadoras de transmisión de señales remotas y las soluciones en la nube para tener acceso a los datos en toda el área en tiempo real?
  • ¿Cómo puede un almacén de datos flexible ayudar a hacer que los datos sean accesibles para todas las partes interesadas y minimizar el esfuerzo de mantenimiento de los sensores al mismo tiempo?

Los estudiantes de ETH Zurich participan directamente en la creación del observatorio y, en el futuro, tendrán la oportunidad de examinar preguntas relevantes para la práctica con los métodos de análisis más recientes. Por lo tanto, esta iniciativa promueve activamente la estimulación cruzada mutua entre la ciencia, la educación universitaria y la práctica de ingeniería.

El proyecto es realizado por EAWAG, Dept. SWW como actor principal, pero en estrecha colaboración con valiosos socios de investigación y de la industria:

  • El municipio de Fehraltorf como propietario y operador de la infraestructura.
  • La Universidad ETH de Zurich, Cátedras de Gestión del Agua Urbana como instituciones educativas.
  • La Universidad de Ciencias Aplicadas (ZHAW), Winterthur, Dept. InES como socio de desarrollo
  • Varios socios de la industria que se ocupan de sensores, tecnologías de transmisión, suministro de piezas técnicas (p.e. DecentLab https://www.catsensors.com/es/lorawan/sensores-lorawan), LoriOT

EAWAG Observatorio del Agua https://www.eawag.ch/en/department/sww/main-focus/urbanhydrologisches-feldlabor-wiss/ 
 

Sensores IoT LoRaWAN para el Sector del Agua

Sensor DL-PR21 IoT LoRaWAN Presión + temperatura (sonda digital I2C) Sensor DL-PR26 IoT LoRaWAN Nivel + Temperatura (sonda digital I2C)
DL-PR36: Alta precisión. Presión + Nivel + Temperatura DL-CTD10: Nivel + Presión + Temperatura + Conductividad
Sensor DL-PR36CTD IoT LoRaWAN Nivel + Temperatura + Conductividad Sensor DL-MBX IoT LoRaWAN Nivel ultrasónico (sin contacto)

Representante oficial de la firma suiza Keller AG für Druckmesstechnik, líder europeo en la fabricación de sensores de presión piezo-resistivos aislados. Más de 40 años de experiencia y más de 1 millón de sensores fabricados cada año avalan los productos Keller como la mejor solución para su aplicación de medida o control de presión en cualquier fluido.

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