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.
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.
Objetivos
El curso busca brindar al alumno herramientas que le permitan analizar información de carácter hidrogeológico. Al final del curso, el alumno tendrá las capacidades de:
Conocer el entorno de Python y Flopy con MODFLOW6.
Realizar operaciones en Python y Flopy con fines hidrogeológicos.
Analizar y representar espacialmente información hidrogeológica en Python y Flopy.
Contenido del Curso:
El desarrollo del curso se encuentra a continuación dividido en 8 sesiones:
26 de Marzo
(8:30 - 10:00) Sesión 1: Ejemplo básico de modelamiento de aguas subterráneas con pozos y flujo regional con MODFLOW-6 y FloPy
Esta sesión muestra el procedimiento completo para configurar, ejecutar y visualizar un modelo básico de agua subterránea en MODFLOW 6 con FloPy. El modelo tiene 2 períodos de estrés, 800 celdas, 2 capas con cargas constantes en los lados para representar el flujo regional y pozos de bombeo ubicados en diferentes capas.
Opciones de resolución y creación de modelos.
Definición de discretización temporal y espacial.
Definición de parámetros hidráulicos, condiciones iniciales y condiciones de borde.
Simulación de modelos y representación de resultados.
(10:30 - 12:00) Sesión2: Ejemplo básico de modelamiento de aguas subterráneas en MODFLOW-6 y visualización con Paraview y FloPy
Ejemplo básico para aprender a construir, simular y representar un modelo MODFLOW 6. El ejemplo muestra una introducción al sistema de archivos del modelo en condiciones de flujo de estado estacionario. El modelo se implementa con las siguientes condiciones de borde: Drenaje, Recarga, Pozos y Carga Constante y tiene 30 filas, 24 columnas y 3 capas.
Definición del modelo y discretización espacial.
Aplicación de parámetros hidráulicos y condiciones iniciales.
Configuración de condiciones de borde.
Exportación de resultados como archivos Vtk.
(12:30 - 14:00) Sesión 3: Modelamiento de la respuesta del acuífero al bombeo con MODFLOW-6
La respuesta del acuífero al bombeo es una de las interacciones más populares entre los seres humanos y el régimen de flujo de agua subterránea. FloPy y Jupyter pueden proporcionar formas nuevas y poderosas de analizar la respuesta hidrogeológica a una prueba de bombeo en un modelo numérico.
Definición de nombres de simulación y modelos.
Discretización temporal y espacial.
Definición de conductividades hidráulicas y almacenamiento.
Controles interactivos para avanzar y retroceder en los pasos de tiempo.
27 de Marzo
(8:30 - 10:00) Sesión 4: Modelamiento de aguas subterráneas con grilla triangular con MODFLOW-6 y FloPy
FloPy cuenta con herramientas y funcionalidades para la generación de grillas triangulares. Esta sesión cubre el proceso completo para crear una grilla triangular con las utilidades de FloPy e incorporarla a un modelo MODFLOW 6. El modelo se simula y los resultados se representan como un mesh de colores y líneas de contorno.
Definición del dominio del modelo y la ubicación del drenaje.
Generación de la grilla triangular.
Configuración del paquete DISV de discretización triangular.
Simulación de modelos y representación de datos de salida.
(10:30 - 12:00) Sesion 5: Desarrollo de un modelo geoespacial completo de aguas subterráneas con MODFLOW6 y FloPy
Caso aplicado de un modelo de aguas subterráneas discretizado a partir de archivos Shapefile de ESRI con áreas de refinamiento. Las condiciones de frontera también se configuran a partir de datos espaciales utilizando la funcionalidad de intersección de Flopy. La superficie del modelo y el fondo de las capas se importan y procesan a partir de datos xyz de puntos.
Superficie del modelo importan y procesan a partir de datos xyz
Simulación para un período de estrés en estado estacionario y diez períodos transitorios
Definición de áreas de refinamiento y discretización espacial/temporal
Configuración de condiciones de borde RCH, EVT, WEL y GHB
Visualización de archivos de salida del modelo
(12:30 - 14:00) Sesión 6: Exportar propiedades de MODFLOW-6, condiciones de borde y cargas hidráulicas como Shapefiles con FloPy
En algún momento existe la necesidad de representar las propiedades del modelo y los archivos de salida en otras plataformas como SIG. FloPy viene con varias herramientas para exportar no solo las cargas equipotenciales en una capa determinada sino también para exportar los diferentes parámetros del modelo como un archivo vectorial grillado. Esta sesión mostrará la descripción completa de las opciones de exportación de FloPy.
Lectura de un modelo regional
Configuración de la información de coordenadas
Exploración y visualización de los diferentes paquetes.
Exploración de datos vectoriales grillados.
Exploración de líneas de contorno.
28 de Marzo
(8:30 - 10:00) Cómo exportar características y cargas hidráulicas de un modelo 3D MODFLOW-6 usando formato Vtk
FloPy tiene una herramienta para exportar modelos basados en grillas estructuradas, vértices y no estructuradas al formato Vtk para mostrarlos dentro de Jupyter y en otro software como Paraview. Esta sesión cubre un ejemplo aplicado de generación de archivos Vtk a partir de un modelo de grilla estructurado en MODFLOW 2005 y su visualización posterior en Paraview.
Exportación del top y bottom de un modelo.
Exportación de parámetros hidráulicos y condiciones de borde.
Creación de un objeto Vtk y exportación de los datos seleccionados.
Introducción a la visualización Vtk en Paraview.
(10:30 - 12:00) Acoplamiento de la intrusión marina con FloPy y MODFLOW-6 y el paquete BUY a un proyecto Model Muse
El ejercicio cubre un modelo de flujo de agua subterránea construído en Model Muse con dos períodos de estrés y un tiempo total de simulación de 40 años. Los archivos del modelo se importan con FloPy donde se implementa el paquete Buy para flujo de densidad variable junto con el modelo de transporte.
Lectura MF6 y exploración de paquetes.
Revisión de geometría y condiciones de borde.
Creación de variable auxiliar, habilitación del paquete Buy y definición del modelo de transporte
Exploración de los resultados como cargas hidráulicas y concentración.
Fecha y horario
26 y 27 de Marzo 10 de 08:30 a.m a 14:00 p.m
28 de Marzo de 08:30 a.m a 12:00 p.m
Lugar de realización
Universidad Politécnica de Valencia (UPV). Aula A5, edificio 4E.
https://openmaps.upv.es/?locate=V.4E.2.029
Horas lectivas
20 horas
Cantidad de alumnos/as
Mínima: 5 máxima: 30
Fecha límite de inscripción 1 de Marzo
Perfil del alumno/a
Licenciados y Graduados en Ciencias Ambientales, Geología y titulaciones afines, así como estudiantes de los últimos cursos de estos grados.
Graduados en Ingeniería Civil, Agrícola, Montes o equivalentes.
Estudiantes y titulados de Másteres en Hidrología, en Hidrogeología y en Gestión del Agua.
Estudiantes de doctorado e investigadores en temáticas afines a la hidrología.
Profesionales relacionados con la planificación y gestión del agua.
Requisitos especiales
Se requiere que los alumnos tengan su propio ordenador con procesador mayor de Core i3, sistema operativo de Windows 10. El curso se dará en el entorno de Google Colab.
Los profesores del curso proporcionarán las instrucciones para instalar el software (libre) necesario, así como el material académico a utilizar durante el curso.
Son necesarios conocimientos básicos de hidrogeología y Python.
Instructor
Saul Montoya M.Sc.
Hidrogeólogo - Modelador Numérico
Saul Montoya es Ingeniero Civil graduado de la Pontificia Universidad Católica del Perú en Lima con estudios de postgrado en Manejo e Ingeniería de Recursos Hídricos (Programa WAREM) de la Universidad de Stuttgart con mención en Ingeniería de Aguas Subterráneas y Hidroinformática. Él domina las herramientas de modelamiento para el cálculo del flujo y transporte de contaminantes en condiciones estáticas y dinámicas, además de los códigos para el modelamiento de la zona vadosa / no saturada. También es capaz de interactuar los modelo hidrogeológicos con modelos hidrológicos y con modelos de gestión del agua.
Inscripción
Por favor rellene sus datos en el siguiente formulario.
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