Modelamiento numérico con MODFLOW

MODFLOW-2005 es un programa que efectúa el moldeamiento de agua subterránea por el método de diferencias finitas. Esta versión, MODFLOW-2005 es fácil de entender y puede ser modificada con respecto a versiones anteriores, es fácil de usar y fácil de darle mantenimiento, puede ser instalada en diversos equipos con mínimos requerimientos y es eficaz en el uso de la memoria en el tiempo de ejecución.

MODFLOW originalmente fue diseñado solamente como un modelo de flujo de agua subterránea. Los diseñadores del programa vieron la solución de adicionar ecuaciones relacionadas a través de paquetes. Un ejemplo de esta ecuación relacionada a paquete es una ecuación de transporte que usa el flujo calculado en la ecuación del movimiento de agua subterránea. Otro ejemplo es el parámetro de estimación, que resuelve una ecuación adicional para determinar los parámetros óptimos hidráulicos, estos resultados son aproximados a las observaciones reales que se estén analizando.

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SOBRE EL DISEÑO

MODFLOW usa una estructura modular donde varios paquetes similares son agrupados y las opciones computacionales especificas así como las opciones hidrológicas están construidas de tal manera que cada opción es independiente de otras opciones. Con este diseño modular es posible añadir nuevas opciones sin modificar las existentes.

El modelamiento numérico es capaz de simular el flujo de agua subterránea en dos o tres dimensiones. Los procedimientos de entrada han sido diseñados de tal manera que cada tipo de dato de entrada al modelo pueda ser almacenada y leída desde archivos separados externos. El formato de los datos de entrada es especificado por el usuario, esto permite que la malla pueda ser leída en cualquier formato sin alguna modificación al programa. La salida de los resultados del modelo es flexible ya que el usuario puede seleccionar cuáles datos se mostrarán en la salida, la frecuencia de impresión de resultados y algunos datos acerca del formato de datos de salida.

MODFLOW-2005 está escrito en el lenguaje de programación Fortran 90. Los programas escritos en este lenguaje estándar son altamente portables, permitiendo ser leídos en bastantes plataformas computacionales.

EL proceso de GWF (Ground-Water Flow) de MODFLOW se ha dividido en “Paquetes”. Un paquete es la parte del programa que trata un solo aspecto de la simulación. Por ejemplo, el paquete “pozo” (WELL Package) simula el efecto de un pozo, El paquete “río” (RIVER Package) simula el efecto de los ríos y el paquete “procedimiento fuerte implícito” (SIP Package) resuelve el sistema simultáneo de ecuaciones de diferencias finitas. Muchos de los paquetes representan opciones que el usuario puede usar o no usar.

El método fundamental de Fortran consiste en dividir un programa en piezas estas son las subrutinas, por lo tanto, cada paquete consiste en múltiples subrutinas. El programa principal llama a varias subrutinas de los paquetes secuencialmente para simular el flujo de agua subterránea.

Los módulos están diseñados de manera que los datos de las grillas o mallas múltiples pueden ser definidos simultáneamente. MODFLOW 2005 cuenta con soporte para múltiples mallas, esto hace posible la incorporación del refinamiento de la malla local mediante el paquete de “refinamiento local de grilla” (LGR Package). 

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Posted on September 19, 2013 and filed under Modelamiento.