El modelamiento regional de aguas subterráneas es una tarea importante en la gestión estratégica del agua que involucra a todos los usuarios, actividades y ecosistemas involucrados y proporciona un uso sostenible para las condiciones actuales y futuras. Existen algunas consideraciones específicas sobre el modelamiento regional con respecto a la línea base y la discretización espacial; un modelo regional no pretende proporcionar la respuesta del acuífero para un área determinada, sino busca la evaluación del agua subterránea y la cuantificación de la recarga, descarga y otros procesos del balance hídrico.

Este curso desarrolla las principales funciones y aplicaciones de software de modelamiento MODFLOW con su nueva interfaz Model Muse y el uso de Flopy que es una herramienta en Python que permite representar las salidas de los modelos de flujo de agua subterrámea. MODFLOW es el código para el modelamiento de agua subterránea en 3D basado en diferencias finitas desarrollado por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). Model Muse es la plataforma de pre y postprocesamiento también desarrollada por la USGS que implementa MODFLOW.  Flopy está construido sobre paquetes de Python bien conocidos y poderosos como Numpy y trabaja con Matplotlib y Pandas que permite hacer una gran cantidad de análisis con pocas líneas de código.

El uso de estas herramientas será aplicativo en cuencas para el análisis del flujo regional del agua subterránea de manera que los participantes aprendan a construir estos modelos y analizar los resultados para posteriores toma de decisiones.

MODFLOW es desarrollado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y es de código libre, con su nueva interfase MODEL MUSE que es una plataforma de pre y postprocesamiento también desarrollada por la USGS que implementa MODFLOW. Esta plataforma tiene una alta performance debido a su "diseño por objetos" que optimiza la conceptualización de condiciones de bordes y otros elementos del modelo, disminuyendo el tiempo de construcción y mejora la interpretación de los datos de salida.

Este curso permitirá al alumno aprender a usar el software para el modelamiento númerico que permita evaluar las distintas labores mineras que están en constante interacción con el agua subterránea.

El curso brinda un panorama del régimen de agua subterránea y su interacción con la actividad minera, además, el curso brinda los fundamentos de diseño de sistemas de monitoreo, gestión de datos hidrológicos, conceptualización hidrogeológica, entre otros, para que los profesionales mineros tomen las mejores decisiones en la gestión del agua subterránea y control de contaminación.

OpenFOAM es un software de modelamiento de dinámica de fluidos computacional (CFD en sus siglas en inglés). El software es de código libre, accesible y respaldado por una amplia cantidad de usuarios y simula con gran precisión el comportamiento de distintos fenómenos físicos. Entre las aplicaciones con OpenFoam es simular condiciones complejas de flujo como zonas de mezcla que son áreas aguas abajo de la descarga de la descarga de un efluente donde se produce una dilución inicial y se extiende para cubrir la mezcla secundaria en un cuerpo o curso de agua receptor.

OpenFOAM utiliza un cálculo basado en volúmenes finitos para resolver sistemas de ecuaciones diferenciales en cualquier grilla irregular. Los solucionadores de flujo son desarrollados en una plataforma robusta, implícita, de velocidad-presión e iterativa. El solucionador elegido para la simulación de la Zona de Mezcla es InterMixingFoam, solucionador que resuelve problemas de mezcla para 3 fluidos incompresibles. Dos de los fluidos son miscibles y el tercero es inmiscible.

En este curso se va aprender a realizar modelos de zona de mezcla desde la construcción de grillas con Salome, procesamiento de simulaciones con OpenFoam y análisis de resultados con Paraview.

OpenFOAM es un software libre para la simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD) desarrollado por la OpenFOAM Foundation y distribuida bajo la licencia de público general GNU. OpenFOAM tiene una serie extensa de herramientas para la simulación de fluidos que son muy empleadas tanto en las áreas de ingeniería como la investigación científica.

El software puede resolver una serie de casos desde flujos complejos a través de muchos solucionadores. En este caso, el curso está diseñado a resolver modelos de flujos compresibles e incompresibles, turbulencia y flujos multifásicos donde se detallarán la estructura de los solucionadores, utilidades y los patrones de programación que son necesarios determinar la extensión y condiciones de contorno de cada modelo. Además, se va aprender a elaborar geometrías para el grillado y refinamiento con el uso de Salome.

También, se va explicar el mecanismo de la selección de tiempos de ejecución para post-procesamiento de los modelos y la representación de los resultados usando la herramienta Paraview. Este curso es de utilidad para cualquier área de especialización que necesite herramientas avanzadas para el análisis de fluidos, y a la vez es una gran oportunidad para desarrollar mayores capacidades en la simulación de los mismos

Las interfaces gráficas de usuario (GUI) se utilizan comúnmente para construir y post-procesar modelos numérico de aguas subterráneas. Flopy es la biblioteca de Python que construye y ejecuta modelos MODFLOW; esta biblioteca tiene herramientas y opciones para la georrefenciación completa de un modelo MODFLOW.

Python es un lenguaje de programación simple y potente; su simplicidad es notable en comparación con otros lenguajes de programación y su poder se basa en el número de herramientas disponibles para diferentes áreas de estudio. El uso de Python con los paquetes científicos disponibles y FloPy, facilita la exploración de datos, evaluaciones de modelos alternativos y análisis de modelos que pueden ser difíciles de realizar con GUI. Una ventaja de Flopy y Python es que hay muchos paquetes disponibles para facilitar el proceso de l modelos,.

Este curso permite conocer el lenguaje de programación de código abierto Python y Flopy para construir archivos de entrada de modelos, ejecutar el modelo y analizar resultados de simulación.

En la práctica del hidrogeólogo es muy común que se trabaje con pocos datos debido a que los ensayos para obtención de parámetros y variables son considerados caros y/o de difícil realización. Además, sabemos que el medio geológico es heterogéneo, es decir, variable espacialmente. Si analizamos esta variabilidad, podemos detectar ciertos patrones que podrían ayudar a predecir el valor del parámetro en ubicaciones no muestreadas. Es como si el valor del parámetro tuviera dos componentes, uno determinista que varía más o menos suavemente en el espacio y uno errático. El componente determinista es el que nos permite hacer una declaración sobre el rango probable de valores al que pertenece el valor no muestreado. El componente errático es el que nos impide hacer predicciones precisas. La geoestadística proporciona modelos para este tipo de fenómenos.

Este curso tiene como objetivo principal brindar conocimientos de la variabilidad espacial aplicada a la hidrogeología, exponiendo las bases teóricas de la geoestadística y aplicando los conocimientos por medio de clases prácticas con el uso del programa SGeMS (Stanford Geostatistical Modeling Software). Se espera que al final del curso los estudiantes sepan caracterizan la variabilidad espacial de variables hidrogeológicas y sepan usar esa información para hacer predicciones coherentes. Además, se espera que los estudiantes sean capaces de notar el efecto de la heterogeneidad (y de la ausencia de su consideración) en los estudios hidrogeológicos.

La gestión del agua requiere de herramientas informáticas que consideren la complejidad del ciclo hídrico subterráneo, su interacción con cuerpos de agua superficial y las demandas de la población, agricultura, industria y ecosistema. Los modelos numéricos son las mejores herramientas para el entendimiento del régimen de flujo de agua subterránea y la evaluación del impacto de un proyecto sobre los recursos hídricos subterráneos.

Este curso desarrolla las principales funciones y aplicaciones de software de modelamiento MODFLOW con su nueva interfase MODEL MUSE. MODFLOW es el código para el modelamiento de agua subterránea en 3D basado en diferencias finitas desarrollado por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). MODEL MUSE es la plataforma de pre y postprocesamiento también desarrollada por la USGS que implementa MODFLOW. Esta plataforma tiene una alta performance debido a su "diseño por objetos" que optimiza la conceptualización de condiciones de bordes y otros elementos del modelo, disminuyendo el tiempo de construcción y mejora la interpretación de los datos de salida.

Curso Online Libre de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC

Este curso muestra las capacidades que brindan estas herramientas para la comprensión de fenómenos químicos en agua subterránea mediante una orientación de aprendizaje teórico-práctico.