Rutas hidrológicas : recordando a un colega por los senderos de la hidrología

S ANZANA ET AL . M ODELACIÓN SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA INTEGRADA R UTAS H IDROLÓGICAS 55 La Figura 10 presenta un esquema del acople de los modelos a uno operacional WEAP-MODFLOW. Cuando se vinculan correctamente, los datos y los resultados fluyen en ambas direcciones entre WEAP y MODFLOW para cada paso de tiempo. Por un lado, la infiltración de agua subterránea (recarga), las extracciones (bombeo), el nivel del agua en tramos de un río y la escorrentía de aguas superficiales son resultados de WEAP que se transfieren como datos de entrada a MODFLOW. Por otro lado, MODFLOW entrega a WEAP la forma de niveles (y variaciones) de aguas subterráneas, los flujos laterales entre acuíferos, y las interacciones entre aguas superficiales y subterráneas. La Figura 11 m uestra un esquema general de acoplamiento entre un modelo WEAP y un modelo MODFLOW detallando los procesos e interacciones que se representan. Las cuencas de cabecera y cuencas laterales recargan el acuífero ( R c y R L respectivamente) en las zonas de recarga de cabecera ( Z rec.cab ) y laterales ( Z rec.lat ). Adicionalmente, el acuífero puede ser recargado por infiltraciones de la precipitación ( R p ), las que pueden ocurrir en un área superficial coincidente, o no, con la extensión total del acuífero. En la Figura 3, la zona de recarga corresponde a la zona verde. En la rivera de los ríos se encuentran localizadas las zonas de irrigación ( Z riego/humedad ), las cuales extraen un caudal de fuentes de agua superficial ( Q er ) y de pozos cercanos ( W r ). Adicionalmente, en las zonas de riego se dan los procesos de Evapotranspiración ( E tr ) e Infiltración al acuífero ( R r ). Otras demandas que también pueden tener las dos fuentes de abastecimiento son las urbanas ( Z urb ) y minería ( D minera ). Las zonas urbanas en este caso pueden extraer un caudal del río ( Q u ) y de pozos cercanos ( W u ), mientras que la demanda minera extrae un caudal de pozos cercanos ( W m ), según lo representado en la Figura 3. Por otro lado, las demandas pueden retornar un caudal al río y/o acuífero ( R v ), el cual sirve de recarga al agua subterránea. Las aguas subterráneas y superficiales pueden estar hidráulicamente conectadas, por lo que el río puede recargar al acuífero por infiltración ( R inf ), mientras que el acuífero puede generar afloramientos ( D ). Un modelo de estas características se considera calibrado cuando el registro de caudales obtenido de estaciones fluviométricas ( Q obs ) es similar a los caudales simulados en WEAP, y el nivel de agua subterránea ( H obs ) registrado en los pozos de observación ( W o ) es similar a los niveles simulados en MODFLOW. Figura 11. Esquema de acoplamiento WEAP – MODFLOW. M ETODOLOGÍA DE ACOPLE PROPUESTA Teniendo claros los métodos para modelar la hidrología, el agua subterránea, la demanda y la infraestructura de captación y distribución usados en WEAP y MODFLOW, es posible definir la metodología a seguir para acoplar los modelos para cada cuenca. Esta metodología se resume en l a Figura 12. A continuación, se describen los pasos a seguir de forma general. A. Preparar MODFLOW en forma nativa En primer lugar, los modelos MODFLOW desarrollados en plataformas comerciales (GroundwaterVistas, VisualModflow, etc.) se preparan para correr MODFLOW en forma nativa (Figura 5). Actualmente, la integración de WEAP con MODFLOW paso a paso permite la utilización de las siguientes versiones: MODFLOW 2000, MODFLOW 2005 y MODFLOW NWT. La información técnica en detalle relacionada con los paquetes usados, permitidos y no permitidos en WEAP debe revisarse en weap21.org . Figura 10. Topología entre modelos WEAP-MOFLOW y flujos de intercambio para cada paso de tiempo (adaptado a partir de Sanzana et al, 2019)