Reyes Alcalde | Mejora en las simulaciones de un modelo hidrogeológico de base física mediante corrección […]
RESUMENLos Modelos hidrogeológicos de Base Física (MBF), como MODFLOW, se utilizan como herramienta de evaluación de recursos hídricos subterráneos considerando que las diferencias producidas entre lo simulado y lo observado (residuos o errores) corresponden a ruido blanco. Sin embargo, en la práctica las simulaciones numéricas presentan normalmente errores no sólo aleatorios sino también sistemáticos. En este trabajo se ha desarrollado un procedimiento numérico para tratar con los errores sistemáticos de los MBF, estudiando su estructura para modelar su comportamiento y corregir los resultados de forma externa y complementaria mediante un esquema denominado Modelo de Corrección Complementaria (MCC). La aplicación del MCC al MBF muestra disminución en las desviaciones locales, mejor distribución de los errores y reducciones en las correlaciones temporales y espaciales de los residuos, con una reducción de un 73% en el RMSN global respecto del MBF original. Esta metodología se observa como una interesante posibilidad de actualizar un MBF evitando el trabajo y los costos de intervenir su estructura interna.Palabras clave | modelación; Hidrogeología; corrección complementaria; Geoestadística; redes neuronales artificiales.
ABSTRACT
INTRODUCCIÓNLa modelación hidrogeológica en la actualidad es esencialmente determinística al utilizar códigos informáticos que resuelven, mediante aproximaciones numéricas, las ecuaciones tradicionales de flujo subterráneo basadas en la ecuación de conservación de la masa y en la fórmula de Darcy (Harbaugh y McDonald, 1988). Estos códigos de base física, como MODFLOW, se han utilizado desde hace décadas como herramienta de evaluación de recursos hídricos subterráneos. La elaboración de un Modelo de Base Física (MBF) requiere variados estudios preliminares de carácter geológico, hidrológico e hidrogeológico, mediante los cuales se genera un modelo conceptual sobre el cual se construye el modelo numérico (SEA, 2012).Sin embargo, es frecuente encontrar disparidad entre lo simulado y la realidad, no tanto por dificultades numéricas como por la falta de concordancia entre el sistema real y el modelo, dada usualmente por la escasa información en general disponible y por la inherente heterogeneidad de los medios reales (Dagan, 2002). El modelador se enfrenta a la necesidad de estimar los parámetros hidráulicos del MBF dados niveles observados (problema inverso), intentando ajustar los niveles calculados a los medidos, en un proceso denominado calibración, proceso en el cual, aun siendo exitoso, subsisten errores no sólo aleatorios sino también sistemáticos (Demissie et al., 2008, Xu, 2013, situación que limita la representatividad de los MBF y obliga a recurrir a otras herramientas si se quiere mejorar la calidad de la modelación subterránea.En este trabajo se estudian procedimientos numéricos para tratar con los errores sistemáticos de un MBF, estudiando su estructura temporal y es...