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 tiene como objetivo proporcionar a los estudiantes herramientas para la creación, ejecución y análisis de modelos hidrogeológicos con MODFLOW6. Al finalizar el curso, los participantes serán capaces de:
Comprender los entornos de Python y FloPy con MODFLOW 6.
Revisar las principales funcionalidades de FloPy para MODFLOW 6.
Analizar y visualizar los resultados de MODFLOW 6 utilizando Python y FloPy.
Contenido del Curso:
El desarrollo del curso se encuentra a continuación dividido en 6 sesiones:
26 de Marzo de 8:30 a 14:00
Sesión 1: Modelado transitorio de aguas subterráneas con capas confinadas/no confinadas en MODFLOW6
Ejemplo básico de modelado de flujo de aguas subterráneas con MODFLOW 6 y FloPy. El modelo es multicapa y se ejecuta en condiciones transitorias con la implementación de condiciones de borde de recarga, pozo y río. Además, se cargan los resultados del modelo y se generan distribuciones de nivel piezométrico con gráficos de dirección de flujo usando Matplotlib.
Definir la simulación mf6 y el modelo de aguas subterráneas
Definir condiciones de contorno, escribir y ejecutar el modelo
Importar datos del modelo y representar niveles piezométricos
Sesión 2: Modelado de aguas subterráneas con pozos y flujo regional en MODFLOW-6 y FloPy
En esta sesión se muestra el procedimiento completo para configurar, ejecutar y visualizar un modelo básico de aguas subterráneas en MODFLOW 6 con FloPy. El modelo tiene 2 períodos de estrés, 800 celdas, 2 capas con cargas constantes en los bordes para representar el flujo regional y pozos de bombeo ubicados en diferentes capas.
Definir simulación y opciones del solucionador
Asignar parámetros y condiciones de contorno
Generar representaciones de salida para niveles piezométricos y contornos
27 de Marzo de 8:30 a 14:00
Sesión 3: Ejemplo básico de modelado de aguas subterráneas en MODFLOW-6 y visualización con Paraview y FloPy
Ejemplo básico para aprender el procedimiento de construcción, simulación y representación de un modelo MODFLOW 6 con FloPy. Se introduce el sistema de archivos del modelo en condiciones de flujo en estado estacionario. El modelo incluye las siguientes condiciones de contorno: drenajes, recarga, pozos y cabezas constantes, y consta de 30 filas, 24 columnas y 3 capas.
Crear simulación, modelo y registrar el solucionador
Definir períodos de estrés en estado estacionario y transitorio
Representación de salida en matplotlib (2D) y Paraview (3D)
Sesión 4: Simulación del impacto de bombeo de un pozo con refinamiento local y rastreo de partículas
Ejemplo completo que cubre la generación de un refinamiento de malla local con la utilidad Gridgen y FloPy. La malla generada se importa en una simulación MF6, donde se simula el impacto de un pozo en un modelo en estado estacionario. Finalmente, se realiza un modelo de rastreo de partículas con MODPATH7 en dirección inversa para mostrar la zona de captura del pozo.
Crear una discretización con Gridgen
Crear simulación y modelo
Ejecutar la simulación de rastreo de partículas
28 de Marzo de 8:30 a 12:00
Sesión 5: Creación de un modelo MODFLOW 6 a partir de datos geoespaciales con Python y FloPy
Caso aplicado de modelado de aguas subterráneas discretizado a partir de archivos shapefile de ESRI con áreas de refinamiento. Las condiciones de contorno se configuran a partir de datos espaciales utilizando la función de intersección de FloPy. La superficie del modelo y el fondo de la capa se importan/procesan a partir de datos de puntos xyz. La simulación se ejecuta en un período estacionario y diez períodos de estrés transitorios, y los resultados se visualizan en vista aérea y sección transversal.
Definir áreas de refinamiento y discretización espacial/temporal
Crear una discretización con Gridgen
Definir simulación y modelo
Visualización del modelo geoespacial
Sesión 6: Modelado de flujo regional de aguas subterráneas con malla de Voronoi en MODFLOW6 DISV
Este ejemplo desarrolla un modelo de aguas subterráneas en MODFLOW6 DISV, implementando una malla de Voronoi generada a partir del límite de la cuenca y la red fluvial. En la malla de Voronoi, los niveles de refinamiento se definen con un tamaño mínimo de celda, un tamaño máximo y un factor multiplicador. El tutorial cubre todos los pasos de discretización, construcción, simulación y visualización en 2D.
Generación de la malla de Voronoi
Construcción y simulación del modelo
Definición del objeto de intersección
Control de salida y ejecución de la simulación
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 C1, edificio 4G de la Escuela de Caminos
https://openmaps.upv.es/?locate=V.4G.1.006
Horas lectivas
20 horas
Cantidad de alumnos/as
Mínima: 5 máxima: 30
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. Son necesarios conocimientos básicos de hidrogeología y Python.
Las primeras dos sesiones se realizarán con Google Colab y solo se requiere tener una cuenta de Gmail.
A partir de la tercera sesión se requiere tener los siguientes softwares instalados.
Anaconda:
https://www.anaconda.com/download
Paraview:
https://www.paraview.org/download/
Por favor asegurarse que los paquetes de Flopy, mf6Voronoi, geopandas, rasterio, shapely y fiona esten instalados en Anaconda. Puede instalarlos con esta linea de comado en Anaconda Prompt:
pip install fiona shapely geopandas rasterio flopy mf6voronoiCualquier duda de la instalacion por favor escribir a saulmontoya@gidahatari.com
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.
Inscripciones
Las inscripciones para este curso están cerradas.
