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.
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El modelamiento de aguas subterráneas se relaciona principalmente con una ubicación espacial considerando propiedades espaciales como sistema de coordenadas y datos. Los datos de entrada para la construcción del modelo provienen de diversos archivos de información espacial como shapefiles ESRI, georasters y NetCDF que se utilizan para generar la geometría del modelo, configurar condiciones de contorno, asignar propiedades hidráulicas y definir puntos de observación.
Flopy es la biblioteca de Python que construye y ejecuta modelos MODFLOW, esta librería tiene herramientas y opciones para la georreferenciación completa de un modelo MODFLOW. Hay otras bibliotecas como Geopandas, Shapely y Pyproj que proporcionan capacidades adicionales para correlacionar la información espacial con las propiedades de la celda.
Hemos desarrollado un curso aplicado de modelamiento geoespacial de aguas subterráneas con MODFLOW, Flopy y bibliotecas relacionadas. El curso cubre un caso de modelamiento aplicado de flujo y simulación de transporte en un acuífero en interacción con el flujo de un río que tiene una fuente de contaminantes bajo un esquema de remediación.
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Los modelos hidrogeológicos son esenciales para representar escenarios y ayudar en el manejo de aguas subterráneas y áreas contaminadas. Estos modelos deben usarse para simular el comportamiento de las aguas subterráneas y los contaminantes en el espacio y el tiempo, permitiendo predecir el potencial de alterar la calidad y cantidad de los recursos de aguas subterráneas, como, por ejemplo, definir la necesidad de adoptar medidas de intervención en áreas contaminadas y la disminución de la capa freática en actividades que requieren excavación, como la minería.
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La determinación de los parámetros hidráulicos de un acuífero es primordial para la determinación de caudales de los pozos de bombeo, planificación y gestión de acuíferos, cálculos de drenaje, determinación de caudales de túneles, entre otros. El ensayo de bombeo es la técnica más usual para la determinación de los parámetros hidráulicos del acuífero (trasmisividad o permeabilidad y coeficiente de almacenamiento).
El objetivo del curso será brindar conocimientos aplicables a la planificación, realización e interpretación de ensayos de bombeo. La interpretación de los ensayos de bombeo se realizará con los programas de software de uso libre EPHEBO y MJ_Pumpit v.3. creados por el grupo de Hidrología Subterránea (GHS). de la Universidad Politécnica de Cataluña-CSIC.
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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.
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La hidrogeología se caracteriza por una compleja interacción de diversos factores, tales como el clima, la geología, factores humanos, entre otros. La evaluación de los mismos demanda considerables cantidades de tiempo y esfuerzo debido a la variedad de formatos de información disponibles para distintos fines a diferentes escalas de tiempo.
Actualmente existen potentes herramientas que permiten un procesamiento y análisis de datos, más sencillo y confiable. Ya sea que esta información sea procesada con fines de uso en un modelo numérico o para una caracterización conceptual, es necesario poder realizar estas tareas de una manera eficiente y rápida. Por esta razón, es sumamente importante estar capacitado en el uso de las mismas.
El presente módulo brindará información teórica y práctica de cómo realizar análisis de información hidrogeológica utilizando herramientas como Python y QGIS.
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Este curso tiene como finalidad brindar conocimientos aplicables al tema de agricultura de precisión mediante la creación de un proyecto aplicado a un área agrícola real para clasificar el terreno en áreas de alta y baja producción con base en las propiedades del suelo de dicha área. La metodología será realizada con base en el uso de QGIS y R con imágenes satelitales y árboles de regresión y clasificación lineal.
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Los drones se han convertido en herramientas versátiles para el monitoreo en tiempo real y la toma de imágenes aéreas. Sin embargo, los softwares de procesamiento de imágenes comerciales mantienen un precio elevado y las funcionalidades gratuitas son limitadas. Este curso explora el procesamiento de imágenes de drones utilizando software libre como WebODM y QGIS para la generación de ortofotos y modelos digitales de elevación. Adicionalmente, el curso brindará herramientas para la clasificación de zonas y la vectorización de calles, casas, elementos entre otras funcionalidades.
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El análisis de los recursos hídricos subterráneos se ha desarrollado con diversas herramientas para enfrentar el buen plantemiento y manejo integrado del agua subterránea. Es importante que profesionales enfocados al campo de la hidrogeologia se desenvuelvan en el ámbito de las aguas subterráneas y tengan las capacidades de realizar modelos numéricos que provean de información requerida para tomar decisiones relacionadas al manejo del agua subterránea, la remediación de acuiferos contaminados y poder mejorar la calidad de los estudios que se presentan y estar a la altura de las demandas de capacidades que requieren actualmente las empresas.
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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.
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La evaluación de la Cuenca hidrográfica es primordial para el desarrollo, por ello se necesitan de herramientas que puedan integrar varios procesos, para ello SWAT(Soil Water Assessment Tool) es un herramienta que permite la evaluación de suelo y agua para cuencas hidrográficas en base a HRU´s(Unidades de respuesta hidrológica). SWAT es usado para predecir el impacto a largo plazo del uso del suelo en la generación de agua, sedimentos, entre otros y además, integra variedad de modelos siendo el balance hídrico la fuerza motora del modelo.
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El curso abarca los principales procesos hidrológicos, incluyendo precipitación, evapotranspiración, interceptación de lluvia, humedad de suelo, agua subterránea y escorrentía. El enfoque del curso será en el entendimiento de los procesos físicos que conforman el ciclo hidrológico global, regional y en la escala de cuenca.
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El curso provee al participante de conocimientos esenciales sobre los principios básicos que rigen el transporte de contaminantes. El curso brinda los conceptos para comprender los procesos de transporte por advección y dispersión, como la química relacionada; y sirve para desarrollar modelos de MODFLOW que representen las condiciones de transporte de contaminantes en regímenes subterráneos.
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HEC-RAS es una versátil herramienta desarollada por el U.S. Army Corps of Engineers, la cual permite desarollar de una manera sencilla e intuitiva para el usuario, diversos análisis hidráulicos en una y dos dimensiones para una red de cauces naturales o artificiales.
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En la actualidad, dados los avances tecnológicos, existen nuevas herramientas que permiten realizar análisis en el campo de los recursos hídricos de una manera más sencilla y rápida a comparación de los tediosos cálculos manuales a los que nos encontramos acostumbrados. Es importante que los profesionales del futuro se capaciten en el manejo de estos software para poder mejorar la calidad de los estudios que se presentan y estar a la altura de las demandas de capacidades que requieren actualmente las empresas.
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Curso Online Libre de Modelamiento de Inundaciones Ribereñas con i-RIC
Este curso desarrolla el uso de los modelos numéricos computacionales Nays2DFlood y Mflow_02 en la plataforma i-RIC. Esta plataforma desarrollada por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) en conjunto con la Universidad de Hokkaido (Japón), tiene como objetivo servir como una base para la implementación de diversos modelos relacionados a la gestión de recursos fluviales.
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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.
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Gidahatari te ofrece el curso online de Modelamiento Hidrológico en la Gestión del Agua con HEC-HMS y HEC-ResSim para estudiantes y profesionales de cualquier país. Ahora podrás capacitarte en Modelamiento Hidrológico en la Gestión del Agua con HEC-HMS y HEC-ResSim sin ningún horario establecido en cualquier lugar. Para acceder al material disponible y recibir soporte solo tienes que realizar un pago. El curso incluye certificación.
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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.
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FloPy es la librerìa de Python que construye y ejecuta modelos MODFLOW; esta librería se ha mejorado para proporcionar un soporte completo de MODFLOW 6 y la mayor parte de su desarrollo está relacionado con la funcionalidad de MODFLOW 6, herramientas para usar datos espaciales vectoriales, rasters y funcionalidades comunes de ploteo y exportación.
Python es un lenguaje de programación sencillo y potente; su simplicidad es notable en comparación con otros lenguajes de programación y su potencia se basa en la cantidad de herramientas disponibles para las diferentes áreas de estudio.
Hemos desarrollado un programa completo en modelamiento de aguas subterráneas con MODFLOW y FloPy que abarca desde los temas esenciales en Python hasta casos aplicados de modelamiento regional e intrusión marina. El programa está diseñado para brindarle al estudiante un enfoque metodológico para aprender FloPy basado en una serie de ejemplos aplicados junto con las opiniones/experiencias del profesor y la revisión del software.