COMPONENTE  HOMS

MODELO DE SIMULACION DE ACUIFEROS

1. Fines y objetivos

ASM (“Aquifer Simulation Model”) es una implementación completa de un modelo de aguas subterráneas 2-D para uso en PC bajo MS-Windows. Fue originalmente desarrollado como una herramienta educativa para estudiantes de hidrogeología e ingenierías civil y medioambiental. La primer versión de ASM fue publicada en 1989 y corre bajo MS-DOS. Desde entonces ASM ha sido continuamente ampliado y mejorado. La versión 6.0 de ASM corre bajo el sistema operativo Microsoft Windows y es la última y más poderosa. Se utiliza en la nueva versión una nueva interfase gráfica de usuario que permite la manipulación por el modelo de grandes mallas que lo hace adecuado para uso profesional.

2. Descripción

El modelo de simulación de acuíferos para Windows (ASMWIN), que es una versión muy mejorada de ASM 5.0 bajo MS-DOS (Kinzelbach & Rausch, 1995), implementa un modelo completo de flujo subterráneo bidimensional y modelo de transporte. ASMWIN tiene una interfase de usuario gráfica profesional, un modelo de flujo por diferencias finitas, una herramienta para la calibración automática del modelo de flujo, un modelo de rastreo de partículas, un modelo de transporte aleatorio, un modelo de transporte por diferencias finitas y muchas otras herramientas de modelaje.

La interfase gráfica de usuario permite una fácil creación de modelos de simulación. Puede manejar modelos de hasta 150 x 150 celdas y 1000 intervalos de tiempo (intervalos de bombeo). ASMWIN puede crear mapas y ploteos de datos ingresados y resultados de simulación. Puede utilizar los colores RGB para llenar las celdas con diferentes valores. Pueden agregarse a estos ploteos los contornos. Los informes gráficos de calidad se pueden guardar en una amplia variedad de formatos de archivos tales como SURFER, DXF, HPGL y BMP (Windows Bitmap).

Las ecuaciones de flujo discretizado se resuelven por el método de los gradientes conjugados precondicionados (PCG)(módulo ASMSIM1) con elección de la precondición diagonal y de Cholesky. Para campos de flujos estacionarios, un procedimiento automático de calibración de modelos utilizando el algoritmo de Marquardt-Levenberg está disponible en el módulo ASMOPTI.

El módulo de rastreo de partículas ASMPATH ofrece muchos métodos de interpolación de velocidades y utiliza la integración de Euler para calcular las trayectorias y tiempos de recorrido del flujo. El rastreo de partícula con ASMPATH requiere unos pocos punteos de ratón. Para los campos de flujo estacionario y transitorio son posibles los esquemas de rastreo de partículas hacia atrás y hacia adelante. ASMPATH calcula y muestra trayectorias o líneas de flujo y tiempos de recorrido simultáneamente. Proporciona varias opciones gráficas de pantalla incluyendo contornos de cargas, contornos de descensos y vectores de velocidad.

Se disponen dos módulos de simulación de transporte. El primero usa un esquema de diferencias finitas (Módulo ASMT2SIM) y el segundo un método aleatorio basado en la teoría de Ito-Fokker-Planck (Módulo ASMWALK).

La herramienta de modelación incluye un extractor de resultados, un interpolador de campo, un generador de campo, un calculador de balances hídricos y un visor gráfico.

El extractor de resultados permite extraer los resultados de la simulación en cualquier período en una lámina extensa. Se pueden ver los resultados y guardarlos en archivos ASCII o compatibles con SURFER. Los resultados de la simulación incluyen carga hidráulica, descensos, velocidades de Darcy, derrames y concentraciones.

El calculador de balances hídricos calcula no sólo el balance de zonas especificadas por el usuario sino el intercambio de flujos entre zonas. Esta facilidad es muy útil en muchos casos prácticos. Permite al usuario determinar el flujo entre fronteras particulares.

El generador de campo permite generar campos con transmisividades heterogéneamente distribuídas y valores de conductividad hidráulica. Permite simular efectos estadísticos e influencias de heterogeneidades de pequeña escala desconocidas. El generador de campo se basa en el algoritmo de Mejía (1974).

El visor gráfico presenta curvas de desarrollo temporal de resultados de simulación, incluyendo cargas hidráulicas, descensos y concentraciones.

3. Entrada

Conductividades hidráulicas, coeficientes de almacenamiento, condiciones iniciales, condiciones de frontera (flujo de frontera, carga constante de frontera), datos hidrológicos (por ejemplo cargas de ríos, tasas de retracción de pozos), datos de calibración.

4. Producto de salida

Resultados de simulación como mapas, ploteos, series temporales.

5. Requisitos y restricciones operativas

Equipos:
Ordenador personal con Microsoft Windows 3.1x/95/98/NT
8 MB disponibles en memoria (16 MB o más recomendadas)
Un drive CD-ROM y un disco duro
VGA o pantalla de mayor resolución
Ratón Microsoft o compatible

Programación:
Compilador FORTRAN es requerido si se quiere modificar o compilar los módulos ASM-SIM1, ASMT2SIM, ASMWINMC y ASMOPTI.

Este modelo debería ser usado por personas con experiencia profesional.

6. Forma de presentación

Manual (en inglés) con programa en CD-ROM.

7. Experiencia operativa

El modelo ha sido usado exitosamente en Alemania y Sureste de Asia.

8. Autor y apoyo técnico

Wen-Hsing Chiang, Wolfgang Kinzelbach, Randolf Rausch.

Cursos de entrenamiento a acordar con el Centro Nacional de Referencia HOMS de Alemania.

9. Disponibilidad.

Del Centro Nacional de Referencia HOMS de Alemania.

10. Condiciones para su uso

Una pequeña tasa es requerida. Por favor solicitar información.