Objetivos:
El desarrollo del curso permitirá la aplicación de estas herramientas de modelamiento de aguas subterráneas para el análisis del flujo regional y local, de manera que los participantes aprendan a construir estos modelos y analizar los resultados.
Al final del curso, el alumno tendrá las capacidades de:
- Conocer la potencialidad de MODFLOW 6 y el entorno de ModelMuse.
- Aprender conceptos de modelamiento de flujo de agua subterránea.
- Construir modelos numéricos en MODFLOW 6 a través de ModelMuse.
- Analizar los resultados obtenidos en los modelos simulados.
Contenido del Curso:
El desarrollo del curso se encuentra a continuación dividido en 6 sesiones:
SESIÓN 1: Introducción al modelamiento de aguas subterráneas
Teoría
Importancia del modelamiento de las aguas subterráneas
- Introducción a MODFLOW 6: usos y aplicaciones
- Ecuaciones de flujo y método de diferencias finitas para un volumen de control
- Grillas del modelo de flujo subterráneo: estructurada y no estructurada
- Introducción a ModelMuse
- Componentes de un modelo de aguas subterráneas en MODFLOW y ModelMuse
Práctica.
ModelMuse: Instalación, descripción y ubicación de programas.
Familiarización con el entorno
- Definición del área del modelo, grilla y capas
- Definir objetos y asignar propiedades
- Definir condiciones de borde del modelo de flujo de aguas subterráneas
- Ejecución del modelo y análisis de resultados
SESION 2: Discretización espacial
Teoría
- Tipos de grillas
- Grilla de Vértices (DISV) y paquete GNC
- Definición de áreas activas y IDOMAIN
- Conductancia hidráulica y opción XT3D
- Model Muse: Parte 2
Práctica
Comparación de grilla estructurada y no estructurada
- Importación de datos vectoriales
- Discretización del modelo con grilla estructurada
- Ingreso de la geología de la zona de estudio
- Definición de confinamiento de celdas
- Refinamiento de discretización horizontal con DISV
- Ejecución del modelo y análisis comparativo de resultados
SESION 3: Modelamiento hidrogeológico conceptual y condiciones de borde
Teoría
- Modelamiento hidrogeológico conceptual
- Condiciones de borde: Specified head, Specified flux, Head-dependent flux
- ModelMuse, parte 3
Práctica
Evaluación de diferentes condiciones de borde
- Modelación de paquetes DRN, RIV, CHD, GHB y WEL
- Insertar carga inicial de simulación
- Ejecución del modelo y análisis de resultados por paquete
SESION 4: Construcción de un modelo hidrogeológico regional
Teoría
- Conceptualización de un sistema hidrogeológico, caso de estudio
- Topografía y variaciones climáticas
- Límites del modelo de flujo subterráneo
- Unidades geológicas vs unidades hidrogeológicas
Práctica
Evaluación de diferentes condiciones de borde
- Importación de topografía de la zona de estudio
- Definición de la grilla, capas y discretización vertical del acuífero
- Análisis de las unidades hidrogeológicas del área de estudio
- Definición de los parámetros hidráulicos
- Definición de las condiciones de borde elegidas
- Ejecución del modelo y análisis de resultados
SESION 5: Verificación de calibración del modelo y visualización de resultados
Teoría
- Pozos y piezómetros, utilidad e importancia
- Verificación de calibración del modelo y paquete OBS
- ModelMuse, parte 4
- Visualización de los resultados de MODFLOW
Práctica
Evaluación de modelo existente
- Insertar piezómetros y asignar paquete OBS
- Verificación de resultados: comparación de cargas observadas y simuladas
- Análisis de cargas hidráulicas y niveles de agua
- Análisis del balance de aguas
- Visualización de resultados del modelo
SESION 6: Balance de agua y modelamiento de trayectoria de partículas
Teoría
Modelos estáticos y transitorios
- Discretización temporal: Stress periods | Timestep
- Almacenamiento específico vs rendimiento específico
- ModelMuse, parte 5
- Balance de aguas con paquete ZONEBUDGET 6
- Simulación de tránsito de partículas con paquete MODPATH 7
Práctica
Modelo transitorio: evaluación de agua y modelamiento de trayectoria de partículas
- Adaptación de modelo estacionario a modelo transitorio
- Definición de zonas para evaluación del balance de aguas
- Ejecución del modelo y evaluación de resultados del balance de aguas
- Insertar opción de trayectoria de partículas
- Ejecución del modelo y evaluación de resultados de tiempo de residencia
Capacitador
Gabriel Cárdenas M.Sc.
Ingeniero Agrícola – Hidrogeólogo
Ingeniero Agrícola de la Universidad Nacional Agraria La Molina (Perú), especializado en evaluación de recursos hídricos y análisis de datos. Tiene una maestría en Aguas Subterráneas y Cambio Global – Impactos y Adaptación, la cual fue estudiada en tres instituciones europeas: Instituto Superior Técnico - Universidade de Lisboa (Portugal), IHE Delft Institute for Water Education (Países Bajos) y Technische Universität Dresden (Alemania).
Tiene experiencia en evaluación hídrica en consultoría para proyectos mineros, hidroenergéticos y de agricultura, enfocado en el análisis y procesamiento de datos hidroclimáticos con Python y R, así como en modelamiento numérico de aguas subterráneas con MODFLOW (p.ej. modelamiento de presa de relaves mineros y sistemas kársticos) y herramientas para manejo de información geográfica en QGIS.
En su investigación de maestría se evaluó la respuesta del sistema hidrogeológico en una zona agrícola (Valle del Cauca, Colombia) ante diferentes conceptualizaciones de la interacción agua subterránea – agua superficial. Para ello, se compararon enfoques totalmente acoplados (paquetes RIV y SFR2) y parcialmente acoplados (modelo hidrodinámico - SOBEK2) con Python.
Metodología
A continuación unos detalles de cada metodología:
Se entregarán manuales y archivos para los ejercicios.
El curso se desarrollara por el aula virtual de Gidahatari.
Existe soporte online para dudas referente a los ejercicios desarrollados en el curso por 4 semanas.
Certificado digital al final del curso.
Los alumnos en esta modalidad reciben el video de las clases por 6 semanas.
Para recibir el certificado digital deben entregar los ejercicios después de 3 semanas
