Requerimientos geométricos de modelos hidrogeológicos de cuencas afectadas por mega-sequía: caso de estudio cuenca del Limarí

Abstract

En la actualidad, es crucial gestionar los recursos naturales de manera inteligente, utilizando modelos que permitan predecir escenarios catastróficos y generar soluciones favorables a través de simulaciones. En particular, la disponibilidad del agua se ha visto profundamente afectada por el cambio climático antrópico; en territorio chileno se ha visto un déficit de precipitaciones de un 30% desde la Región de Coquimbo a la Región de la Araucanía, como es mencionado en el reporte del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (2015) sobre la denominada mega-sequía que afecta al territorio chileno desde el año 2010.

Para abordar la necesidad de predecir el impacto de estos cambios en los sistemas hidrológicos, se han desarrollado modelos computacionales cada vez más complejos. Un avance significativo ha sido la integración de modelos superficiales y subterráneos, lo que permite simular con mayor precisión el flujo de agua en un sistema.

En el contexto nacional, una de las integraciones más relevantes es la del modelo WEAP, que simula procesos superficiales mediante una representación de arcos y nodos, y el modelo MODFLOW, un modelo subterráneo basado en el método de diferencias finitas. Esta integración requiere un archivo de enlace que sirva como interfaz de comunicación entre los dos modelos. Para facilitar esta integración, se creó la herramienta GeoLinkage, que genera automáticamente los archivos de enlace a partir de mapas que relacionan los elementos superficiales con las posiciones del modelo subterráneo. Aunque esta herramienta resolvía el problema para el conjunto de datos con el que fue desarrollada, su uso en otros datasets se veía obstaculizado por la falta de actualizaciones, pruebas, documentación y errores en el programa.

Este trabajo tiene como objetivo superar estas limitaciones, actualizando el código, corrigiendo los errores existentes, probando su aplicación en otros conjuntos de datos y ampliando su funcionalidad para identificar posibles errores en el archivo de enlace resultante.

Para alcanzar estos objetivos, se realizó una serie de pruebas utilizando un conjunto de datos ficticio y un modelo real de la Cuenca del Río Limarí. A lo largo del desarrollo del proyecto, se detectaron y corrigieron errores, y se creó el módulo GeoChecker, que permite realizar chequeos sobre el archivo de enlace generado.

Como trabajo futuro, se planteó extender la utilidad de GeoLinkage para su aplicación en mallas no estructuradas, considerando que se está migrando hacia el uso de esta herramienta. Además, la adaptación del software para poder ser utilizado en Windows, sistema operativo predominante en el área de la hidrogeología, y la optimización de subprocesos.