Modelación Numérica para Diseño y Gestión de Sistemas Hídricos

Resumen

La modelación hidrodinámica bidimensional de flujos a escala geofísica ya está instalada como un paradigma para muchos estudios de ingeniería. Esto plantea un compromiso entre la precisión y la eficiencia computacional, ya que los plazos ingenieriles limitan el tiempo disponible para los estudios. En este trabajo se describe la modelación del sistema hídrico del Canal del Dique, en Colombia, constituido por ese extenso curso de agua artificial (110 km) y una numerosa sucesión de ciénagas parcialmente interconectadas entre sí y con el canal, en el marco de los estudios para optimizar el diseño y la operación de obras de sistematización. La modelación planteó el desafío de combinar la pequeña escala espacial del flujo canalizado con la gran escala del flujo en las ciénagas. Además, incluyó la representación del régimen puramente fluvial en el tramo superior junto con el régimen mareal en el tramo inferior, y la interacción de flujo y reflujo entre canal y ciénagas, y entre las ciénagas. La calibración y validación del modelo se llevó a cabo en base a la comparación con mediciones de nivel de agua, velocidad de la corriente y caudales en distintas secciones, para diferentes condiciones hidrológicas. A continuación se ensayaron escenarios incluyendo las obras. Se utilizó el software TELEMAC-2D. La cantidad de celdas del modelo fue del orden de 700.000. Algunas simulaciones se extendieron sobre intervalos de tiempo de meses. Se debió recurrir entonces a procesamiento de alta performance en la nube. El objetivo de la modelación fue contestar preguntas de diseño ingenieril y de gestión ambiental. Las principales cuestiones fueron el establecimiento de cotas de las obras de modo de evitar inundaciones en las comunidades, la verificación de la regeneración del flujo natural entre las ciénagas, y la verificación de la incentivación de la dinámica hídrica de las ciénagas.