Software libre, un instrumento en la ingeniería de los recursos hídricos

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Sobre el blog

Yoel  Esleiter Cordova Elera
Consultor independiente en proyectos hidráulicos, manejo de programas aplicados a la hidraulica, hidrologia y Gestión de los recursos hídricos. Administrador de página Ish ingenieria.
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  • Software libre, instrumento ingeniería recursos hídricos

La evolución tecnológica de los ordenadores ha permitido desarrollar softwares potentes y gratuitos que nos sirven de gran ayuda en el sector de los recursos hídricos.

Esto se debe a que la mayoría han sido desarrollados por prestigiosas instituciones dedicadas a la investigación así como organismos internacionales que buscan mejorar las posibilidades de aprendizaje para la solución de problemas sociales, económicos y ambientales.

El software libre ingresa al mercado sin restricción, elimina la dependencia y ofrece la libertad para que el operador decida cual se acopla mejor a sus condiciones de trabajo, no tiene costo alguno y se puede descargar desde cualquier sitio y en cualquier momento.

El software libre ingresa al mercado sin restricción, elimina la dependencia y ofrece la libertad para que el operador decida cual se acopla mejor a sus condiciones de trabajo, no tiene costo alguno y se puede descargar desde cualquier sitio y en cualquier momento

Son muchas las ventajas al usar un software libre si se conocen bien sus potencialidades y limitaciones, así como también son muchas las oportunidades que obtienen el estudiante, profesional y/o investigador si los utiliza adecuadamente.

Lo que se busca con este artículo es motivar e invitar a las instituciones del sector público, universidades e institutos técnicos a la incorporación del uso de los diferentes softwares libres y su aplicación en la solución de los problemas en la ingeniería de los recursos hídricos.

Con el software libre, podemos acceder a un manual para el usuario, referencia del manual (soporte técnico de software), guía de aplicación, ejemplos y videos que nos ayudan a la interacción operador software dándonos una impresión de la facilidad de su uso además de la rapidez en generar resultados.

A continuación, presentamos un breve resumen y el enlace de los más conocidos para modelación hidrológica, hidráulica, redes de saneamiento, hidrogeología, SIG, gestión de recursos hídricos y drenaje pluvial, entre otros:

Software libre en modelación hidrológica

HEC HMS 4.2:

El sistema de modelado hidrológico (HEC-HMS) está diseñado para simular los procesos hidrológicos completos de sistemas de cuencas hidrográficas dendríticas. El software incluye muchos procedimientos tradicionales de análisis hidrológico, tales como la infiltración caso, hidrogramas unitarios, y el enrutamiento hidrológico. HEC-HMS también incluye procedimientos necesarios para la simulación continua incluyendo la evapotranspiración, la fusión de la nieve, y la contabilidad de la humedad del suelo. También se proporcionan capacidades avanzadas para la simulación de la escorrentía cuadriculada usando el escurrimiento cuasi-distribuida transformación lineal (ModClark). Las herramientas de análisis suplementarios se ofrecen para la optimización del modelo, el caudal de predicción, reducción de la profundidad del área y de la evaluación de la incertidumbre del modelo, el transporte de sedimentos y erosión, y la calidad del agua.

El software dispone de un entorno de trabajo completamente integrado que incluye una base de datos, servicios de entrada de datos, motor de cálculo, y los resultados de las herramientas de reporte. Una interfaz gráfica de usuario permite la circulación fluida de usuario entre las diferentes partes del software. Los resultados de simulación se almacenan en HEC-DSS (Sistema de almacenamiento de datos) y se pueden utilizar en combinación con otros programas para los estudios de disponibilidad de agua, drenaje urbano, la previsión de flujo, impacto futuro urbanización, el diseño del depósito vertedero, la reducción de daños por inundaciones, la regulación de inundación, y operación de los sistemas.

Enlace.

TETIS:

El modelo TETIS ha sido desarrollado para realizar la simulación hidrológica en cuencas naturales, aunque dispone de submódulos para la simulación del efecto de embalses y del riego agrícola. El objetivo es obtener de la mejor forma posible la respuesta hidrológica ocasionada por la precipitación de lluvia o de nieve, teniendo en cuenta los diferentes procesos físicos involucrados y empleando la modelación distribuida de tipo conceptual.

Enlace: http://lluvia.dihma.upv.es

PRMS:

Desarrollado por el Servicio Geológico de Estados Unidos – USGS, es un sistema de modelación precipitación-escorrentía, con parámetros distribuidos, para evaluar la respuesta de las diversas combinaciones de clima y uso del suelo sobre el caudal y la hidrología general de las cuencas hidrográficas.

Enlace.

2.00.- Software libre en modelación hidráulica

HECRAS 5.0:

HEC-RAS es una aplicación informática de libre distribución, ampliamente difundida y que se aplica como herramienta de modelización en el ámbito de la ingeniería hidráulica. El uso está orientado a la modelización hidráulica unidimensional y bidimensional del flujo en lámina libre en cauces naturales y canales artificiales. La aceptación del uso de este programa alcanza un nivel internacional, siendo una de las herramientas más empleadas en su campo.

Potencialidades:

  • Modelizar sistemas de cauces fluviales y redes de canales.
  • El programa también puede simular los efectos provocados por la presencia de estructuras en el cauce sobre la llanura de inundación, y determinar las velocidades de corriente a la entrada y salida de puentes y obras de drenaje.
  • Modelización de rotura de presas, balsas y diques.
  • La modelización de estaciones de bombeo.
  • El cálculo de los efectos de la apertura y cierre de compuertas o la modelización de zonas de embalsamiento de agua.
  • Transporte de sedimentos.
  • Análisis de calidad de aguas.

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IBER 2.4:

Iber es un modelo matemático bidimensional para la simulación del flujo en lámina libre y procesos de transporte en ríos y estuarios, desarrollado en colaboración por el Grupo de Ingeniería del Agua y del Medio Ambiente, GEAMA (Universidad de A Coruña, UDC) y el Instituto FLUMEN (Universitat Politècnica de Catalunya, UPC, y Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería, CIMNE), en el marco de un Convenio de Colaboración suscrito entre el CEDEX y la Dirección General del Agua.

El modelo Iber consta de diferentes módulos de cálculo acoplados entre si. La versión actual incluye un módulo hidrodinámico, un módulo de turbulencia, y un módulo de transporte de sedimentos por carga de fondo y por carga en suspensión. Entre las líneas prioritarias de desarrollo de Iber a corto plazo se encuentran los modelos de transporte de mezclas de sedimento, los modelos de hábitat fluvial y los modelos de calidad de aguas.

Enlace.

iRIC

iRICXXX (Cooperativa Internacional interfaz River) es un paquete de software para simulación de flujo en ríos y el análisis de la variación lecho del río, que combina la funcionalidad de MD_SWMS, desarrollado por el USGS (US Geological Survey) y RIC-Negativos, desarrollado por la Fundación de Hokkaido río Prevención de Desastres Centro de Investigación.

Enlace.

3.00.- Software libre en redes de saneamiento

EPANET 2,0.

EPANET es un programa de ordenador, desarrollado por la la USEPA (U.S. Enviromental Protection Agency), organización creada en 1970 en EE.UU. y encargada de velar por los recursos naturales del país.

Este programa de dominio público permite calcular complejas redes de abastecimiento y regadío, desde un punto de vista hidráulico y de calidad, ofreciendo una rápida capacidad de reacción así como una previsión del comportamiento del sistema de ayuda en la toma de decisiones.

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4.00.- Software libre en modelación hidrogeológica:

MODFLOW

Modelo tridimensional de agua subterránea por diferencias finitas desarrollado por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). El modelamiento numérico es capaz de simular el flujo de agua subterránea en dos o tres dimensiones y simula los principales procesos físicos relacionados con el régimen de agua subterránea como recarga, evapotranspiración, bombeo, drenaje, etc. Además de predecir las condiciones de las aguas subterráneas y las interacciones de las aguas subterráneas / superficiales de agua.

Enlace.

5.00.- Software libre en Sistemas de Información Geográfica

QGIS:

QGIS es un Sistema de Información Geográfica (SIG) de Código Abierto licenciado bajo GNU - General Public License . QGIS es un proyecto oficial de Open Source Geospatial Foundation (OSGeo). Corre sobre Linux, Unix, Mac OSX, Windows y Android y soporta numerosos formatos y funcionalidades de datos vector, datos ráster y bases de datos.

Enlace.

SAGA GIS

SAGA GIS, una plataforma GIS orientada al análisis espacial. Es un software simple pero potente, las bondades del sotfware es que nos permite hacer análisis espacial y la caracterización de cuencas.

Enlace.

6.00.- Software libre en Gestión de Recursos Hídricos

SWAT

SWAT es una herramienta para evaluar el suelo y el agua a nivel de cuencas. Tiene especial énfasis en el modelamiento de precipitación-escorrentía y en el transporte de agua y solutos a través de la superficie. Predice el impacto de las prácticas de manejo de suelo en los recursos hídricos y los sedimentos.

Enlace: swat.tamu.edu

7.00.- Software libre en Drenaje Pluvial

SWMM:

El modelo de gestión de aguas pluviales de la EPA (SWMM) se utiliza en todo el mundo para la planificación, análisis y diseño relacionados con la escorrentía de aguas pluviales, alcantarillas combinadas y sanitarias y otros sistemas de drenaje en áreas urbanas. Hay muchas aplicaciones para sistemas de drenaje en áreas no urbanas también.

“El software libre es una ventana de oportunidades que está esperando ser abierta para fortalecer la investigación en los recursos hídricos”

SWMM es un modelo dinámico de simulación de la calidad hidrológica-hidráulica del agua. Se utiliza para simulación de eventos únicos o de largo plazo (continua) de la cantidad y calidad de escorrentía de áreas principalmente urbanas. El componente de escorrentía opera en una colección de subcuencas que reciben precipitación y generan cargas de escorrentía y contaminantes. La porción de enrutamiento transporta esta escorrentía a través de un sistema de tuberías, canales, dispositivos de almacenamiento / tratamiento, bombas y reguladores.

SWMM rastrea la cantidad y la calidad de la escorrentía hecha dentro de cada subcuenca. Rastrea el caudal, la profundidad de flujo y la calidad del agua en cada tubería y canal durante un período de simulación compuesto por múltiples pasos de tiempo.

Enlace.

No olvidar que un software no piensa, solo opera en base a la información que ingresamos es por ellos que el operador debe ser responsable del manejo u operación con el fin de construir modelos convergentes y estables que representen los fenómenos físicos en su aplicación a la ingeniería.

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