Gidahatari presenta el programa de extensión basado en 02 cursos de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC y Modelamiento de AguasSubterráneas con Modflow, Python y Flopy.
PHREEQC es una herramienta para el modelamiento de un amplio conjunto de reacciones químicas en sistemas acuosos incluyendo el fraccionamientoisotópico. El curso con PHREEQC muestra las capacidades que brindan estas herramientas para la comprensión de fenómenos químicos en agua subterráneamediante una orientación de aprendizaje teórico-práctico.
Flopy es la biblioteca de Python que construye y ejecuta modelos MODFLOW; esta biblioteca tiene herramientas y opciones para la georreferenciacióncompleta de un modelo MODFLOW. El curso con Flopy permite conocer el lenguaje de programación de código abierto Python y Flopy para construirarchivos de entrada de modelos, ejecutar el modelo y analizar resultados de simulación.
Este programa se desarrolla en modalidad asincrónica que permite a los estudiantes disfrutar los materiales didácticos en su horario más flexible durante 12 meses.
Objetivos
Este programa está diseñado para brindarle las siguientes capacidades:
- Familiarizar al participante con la construcción de modelos en PHREEQC, sus operaciones fundamentales y la interpretación de los datos de salida.
- Utilización de herramientas de post-procesamiento como PhreePlot.
- Conocer el entorno de Python y Flopy en Anaconda.
- Realizar simulación hidrogeológicas en Python y Flopy.
- Analizar y representar espacialmente información hidrogeológica en Python y Flopy.
Contenido
El programa se divide en 02 módulos, cada módulo se divide en 6 sesiones El contenido de cada módulo y la descripción de cada sesión se describen a continuación.El contenido de cada módulo y la descripción de cada sesión se describen a continuación:
Módulo 01: Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC
Sesión 01: Generalidades sobre modelamiento hidrogeoquímico
- Introducción al modelamiento hidrogeoquímico explicando los tres niveles de complejidad en estos modelos.
- Descripción de dos enfoques para la construcción de modelos de cero dimensiones haciendo énfasis en el enfoque de actividad química para explicar la lógica de trabajo PHREEQC.
- Creación de una base de datos para PHREEQC
Sesión 02: Estructura de los datos de entrada en PHREEQC
- Descripción de la evolución histórica de PHREEQC, incluyendo las interfaces gráficas de usuario que permiten la estructuración de archivos de entrada.
- Descripción de los tipos de archivo haciendo énfasis en los archivos de entrada y las funcionalidades provistas por los diversos KEYWORD.
- Caso práctico: Efecto de los cambios de pH sobre la especiación del Uranio. Ejercicio Numeral 3.1.3.3 (Merkel & Planer-Friederich, 2008)
Sesión 03: Criterios para estructurar y evaluar modelos hidrogeoquímicos
- Procedimiento general que debe seguirse a la hora de construir un modelo hidrogeoquímico comentando sobre la importancia del manejo de losdatos, el uso de las bases de datos termodinámicas, la verificación de resultados de modelamiento y el contenido de los informes para socializar resultados de modelamiento.
- Calibración y análisis de sensibilidad de un modelo hidrogeoquímico. Realizado con base en el ejercicio numeral 3.1.3.3 (Merkel & Planer-Friederich, 2008)
Sesión 04: Reacciones químicas en sistemas acuosos
- Descripción de las particularidades de la teoría de la actividad química aplicada en el modelamiento de reacciones químicas en PHREEQC.
- Descripción del uso de los diversos KEYWORD para construir modelos que involucran reacciones de disolución/precipitación, intercambio iónico, adsorción, disolución de gases, complejización de superficies y oxidación/reducción.
- Construcción de un diagrama de Pourbaix con PhreePlot. Ejemplos 11 y 12 (Kinniburgh & Cooper, 2013)
Sesión 05: Modelamiento de procesos cinéticamente controlados
- Introducción a los fundamentos de cinética química y se explican algunas consideraciones importantes para definir cuándo es pertinente incluir reacciones cinéticamente controladas en los modelos de reacción.
- Uso de los KEYWORD correspondientes para construir ese tipo de modos en PHREEQC.
- Corrección del modelo cinético de oxidación de hierro disuelto por acción del oxígeno. Basado en el Ejemplo 9 de (Parkhurst & Appelo, 2013)
Sesión 06: Modelamiento de fraccionamiento isotópico
- Introducción a la teoría requerida para comprender el uso de los isótopos en el desarrollo de estudios para analizar la dinámica química de sistemashidrológicos. Asimismo, se presenta la base de datos iso.dat de PHREEQC y su uso para modelar fraccionamientos isotópicos.
- Fraccionamiento de Rayleigh del 18º. (Appelo C. , 2002)
Módulo 02: Modflow, Python y Flopy aplicado al Modelamiento de Aguas Subterráneas
Sesión 01: Introducción al modelamiento hidrogeológico con Flopy
- Introducción a Flopy,
- Comandos básicos de Flopy
- Construcción de un modelo de estado estacionario con Flopy
- Representación gráfica de los resultados del modelo con Flopy.
Sesión 02: Definición de condiciones de borde
- Inserción de condiciones de borde con Flopy (WEL, RIV)
- Construcción básica de un modelo transitorio.
- Análisis de los resultados del modelo: Cargas hidráulicas y direcciones de flujo.
- Inserción de parámetros hidrogeológicos: Ss y Sy.
- Representación interactiva del nivel de las aguas subterráneas
- Uso de Pandas para representar valores observados.
Sesión 03: Simulación de transporte de partículas
- Introducción a MODFLOW 6 en Flopy.
- Construcción de un modelo de trayectoria de partículas.
- Generación de refinamiento con "DISV".
- Simulación de transporte de partículas con MODPATH 7.
- Generación de refinamiento con "quadtree" y gridgen.
- Análisis del transporte de partículas en función del tiempo.
Sesión 04: Configuración de paquetes avanzados de Flopy
- Implementación de paquetes Streamflow Routing (SFR) y Multiaquifer Well (MAW).
- Acoplamiento de pozos multiquiíferos.
- Interrelación entre pozos y río
Sesión 05: Implementación de anisotropía 3D
- Anisotropía tridimensional con XT3D
- Implementación de un modelo de flujo con grillas triangulares
Sesión 06: Aplicación a modelamiento regional
- Definición de sistemas de coordenadas
- Importación e intersección de shapefiles en la grilla
- Acoplamiento del paquete NWT a la simulación
Capacitador
Saúl Montoya M.Sc.
Hidrogeólogo – Modelador Numérico
El Sr. Montoya es Ingeniero Civil de la Universidad Católica en Lima con estudios de postgrado en Manejo e Ingeniería de Recursos Hídricos (Programa WAREM) de la Universidad de Stuttgart – Alemania con mención en Ingeniería de Agua Subterránea e Hidroinformática. El Sr. Montoya tiene gran capacidad analítica para la interpretación, conceptualización y modelamiento del ciclo hídrico superficial, subterráneo y su interacción, también domina los conceptos del transporte de contaminantes y los sistemas de remediación de sitios contaminados.
Encuentra más información sobre las calificaciones y los proyectos principales del Sr. Montoya aquí.
Metodología
Modalidad: Online - Asincrónico
Algunos detalles sobre la metodología del curso:
- Los manuales y archivos de los ejercicios serán entregados en nuestra plataforma virtual.
- El curso se desarrollará mediante videos grabados disponibles en nuestra plataforma elearning.
- Hay soporte a través del foro/correo electrónico de cada curso para preguntas sobre los ejercicios desarrollados.
- El video de las clases estará disponible durante 12 meses.
Los exámenes de certificación se organizan de la siguiente manera:
- El curso tiene 1 examen que comprende el contenido.
- Certificado digital disponible al final del programa con la aprobación del examen.