Estado del borrador: traducción de trabajo reconciliada con el Markdown inglés v10 de HydroBID Flood. No se localizó una fuente española legada específica de HydroBID Flood; las capturas de pantalla con texto visible permanecen sin revisar y requieren captura o aprobación en español.

Tareas pendientes: completar la revisión lingüística, validar las etiquetas de interfaz conservadas en inglés y aprobar las capturas antes de publicar.

Simular el transporte de contaminantes

HydroBID Flood contiene el módulo Pollutant Transport, que simula el movimiento y la transformación de contaminantes en un cuerpo de agua. Puede tener en cuenta diversos procesos que afectan al destino de los contaminantes, como:

• Transporte de sustancias disueltas (Solutes)

• Advección-dispersión-reacción

• Análisis térmico

• Degradación con el tiempo

• Múltiples contaminantes

• Tasas de reacción entre contaminantes

En este tutorial recorreremos paso a paso el proceso de creación de un escenario sencillo con contaminantes en el río Magdalena, en Colombia, para mostrar cómo se utiliza el modelo en este tipo de casos. En este tutorial:

1. Abriremos un proyecto existente de HydroBID Flood.

2. Crearemos un escenario para un solo contaminante.

3. Crearemos una capa Initial Concentrations.

4. Introduciremos los datos del contaminante.

5. Generaremos la malla y exportaremos los archivos a HydroBID Flood.

6. Ejecutaremos el modelo HydroBID Flood.

7. Revisaremos los archivos de salida.

Los archivos necesarios para seguir este tutorial se pueden extraer del archivo zip 'ExampleProjects', dentro de la carpeta 'SimulatingPollutants'. Este archivo zip se descarga por separado de los materiales de instalación.

Consulte el HydroBID Flood Reference Manual para conocer especificaciones y requisitos adicionales para ejecutar el modelo Pollutant Transport.

Crear un escenario para modelar un solo contaminante como condición inicial

Hay varias capas relacionadas con la introducción de contaminantes en las áreas de interés, según las condiciones que se simularán. En esta sección crearemos un escenario llamado SinglePollutant que mostrará un contaminante existente, ya presente inicialmente y que forma parte de la descarga del río. El cuerpo de agua utilizará una capa Initial Concentrations para establecer la concentración deseada del mismo contaminante presente.

1. En QGIS, en el menú File, haga clic en Open. Busque la carpeta del tutorial, seleccione el proyecto 'SimulatingPollutants.qgz' y haga clic en [OK].

2. En la barra de herramientas de HydroBID Flood, haga clic en el botón New Project y seleccione New Scenario:

   

3. Escriba "SinglePollutant", sin comillas, como nombre del nuevo escenario. Se creará una copia del proyecto actual y se conservará en una subcarpeta independiente llamada "SinglePollutant".

   

Crear una capa Initial Concentrations

1. En la barra de herramientas de HydroBID Flood, haga clic en el botón desplegable de herramientas HBF y haga clic en New Template Layer:

   

2. En el diálogo Add Layer Template, seleccione la casilla InitialConcentrationsPollutant y haga clic en [OK].

   

   Debería aparecer una nueva capa en el panel Layers del lado izquierdo:

   

   Debemos crear un polígono en la capa Initial Concentrations que cubra todo el río. Podemos utilizar la capa Domain Outline y copiar el mismo polígono en la capa recién creada.

3. Seleccione la capa Domain Outline en el panel Layers.

4. Haga clic en el botón Select Feature by Area or Single Click y luego haga clic dentro del polígono Domain Outline en el área del mapa para resaltarlo:

   

5. Haga clic en el botón Copy Features de la barra de herramientas de QGIS.

6. Seleccione la capa Initial Concentrations en el panel Layers y haga clic en el botón Toggle Editing para poner la capa en modo de edición.

7. Haga clic en el botón Paste Features .

Introducir los datos del contaminante

1. Haga clic derecho en la capa InitialConcentrationsPollutant del panel Layers y seleccione Open Attribute Table.

2. En la ventana de entidades InitialConcentrationsPollutant, haga clic en el botón [Browse] del campo Initial Concen.

3. En la carpeta del proyecto, busque y seleccione 'InitialConcentration.txt', cópielo, vuelva a la carpeta principal del proyecto y busque la carpeta SinglePollutant para pegarlo allí. Haga clic de nuevo en el archivo y haga clic en [Open].

4. Cierre la ventana de diálogo de entidades InitialConcentrationsPollutant.

5. Haga clic en el botón Save Layer Edits y luego en el botón Toggle Editing .

Generar la malla y exportar a HydroBID Flood

1. Genere la malla haciendo clic en el botón Generate TriMesh with elevations del menú Generate TriMesh:

   

   Asegúrese de que el DEM "Magdalena" esté seleccionado en la lista desplegable Raster Layer List.

2. Exporte el proyecto a HydroBID Flood haciendo clic en el botón Export HydroBID Flood de la barra de herramientas de HydroBID Flood.

3. Aparecerá el diálogo Export Files to HydroBID Flood. Deje todos los parámetros como están y haga clic en [OK].

   

   En la versión 10 y posteriores de Hydronia2DMS, después de la exportación aparece el diálogo Open DIP. QGIS DIP está seleccionado de forma predeterminada; haga clic en OK para abrirlo dentro de QGIS. Para consultar la alternativa independiente histórica, expanda More options, seleccione Classic DIP y haga clic en OK.

   

   Queremos iniciar el modelo con un cuerpo de agua presente en el canal del río. Como esta área está por debajo del nivel del mar, estableceremos una elevación horizontal de la superficie del agua para proporcionar agua por debajo de ese nivel en el DIP.

4. Se abrirá el Hydronia Data Input Program. En Modules, seleccione el botón radial Pollutant Transport. En la sección Initial conditions, seleccione el botón radial Horizontal water surface elevation, déjelo en 0 y haga clic en Pollutant Transport en el panel izquierdo:

   

   El siguiente panel de Classic DIP se conserva como referencia de los valores heredados:

   

5. En la sección Name, haga doble clic en la celda vacía y escriba Pollutant1; luego establezca en 0 el valor de la columna P1 para la fila.

   El panel Pollutant Transport permite controlar los coeficientes de dispersión de todos los contaminantes y definir la tasa de degradación de cada uno. Establezca la tasa de degradación en 0 y deje el resto de los valores predeterminados.

   

   El siguiente panel de Classic DIP se conserva como referencia de los valores heredados:

   

6. Haga clic en el botón [Save .SOLUTES]; utilizará el nombre del escenario 'A.SOLUTES'. Haga clic en [OK] para guardar el archivo.

Revisar el panel de condiciones de frontera para la entrada de contaminantes

El contaminante especificado llegará mediante la condición de frontera de entrada presente en los archivos base del tutorial.

Note

Las unidades de concentración del contaminante son arbitrarias. Se puede usar concentración volumétrica Cv (fracción de 1), mg/l, ppt, ppm o cualquier otra unidad adecuada, siempre que las condiciones de frontera de entrada sean consistentes.

Se puede consultar el archivo de condiciones de frontera para ver la columna adicional requerida y observar la columna adicional presente en el archivo 'QIN2.DAT':

1. Haga clic en el panel Open Boundary Conditions del lado izquierdo.

   

   El siguiente panel de Classic DIP se conserva como referencia de los valores heredados:

   

2. Vuelva al panel Control Data y haga clic en [Save .DAT]. Reemplace el archivo existente 'SinglePollutant.dat' para guardar los cambios realizados anteriormente.

3. Haga clic en [Run HydroBID Flood] para ejecutar el modelo.

Revisar los archivos de salida

Los mapas de salida de contaminantes mostrarán las concentraciones en el dominio del modelo. Usaremos la herramienta Concentrations and Properties vs. Time Maps para generarlos.

1. En QGIS, haga clic en el botón y seleccione Concentrations and Properties vs. Time Maps.

2. En la ventana de diálogo Concentrations and Properties vs. Time Maps, haga clic en el botón [. . .], seleccione el archivo 'A.SOLUTES' y haga clic en [OK].

3. Seleccione Conc_1 en Maps y luego el último tiempo de salida; haga clic en el botón de flecha derecha para realizar la selección. También puede mantener presionada la tecla Control y seleccionar varios tiempos de salida. Haga clic en [OK] cuando esté listo.

   

   

Crear un segundo escenario para agregar una nueva fuente de contaminante bajo condiciones existentes

Ahora crearemos un nuevo escenario para probar que un contaminante adicional entre en el río desde un punto específico mediante una capa Sources/Sink.

1. En la barra de herramientas de HydroBID Flood, haga clic en el botón New Project y seleccione New Scenario:

   

2. Escriba "MultiplePollutant", sin comillas, como nombre del nuevo escenario. Se creará una copia del proyecto actual y se conservará en una subcarpeta independiente llamada "MultiplePollutant".

3. En la barra de herramientas de HydroBID Flood, haga clic en el botón desplegable de herramientas HBF y haga clic en New Template Layer:

   

4. En el diálogo Add Layer Template, seleccione la casilla Source/Sink y haga clic en [OK].

   

   Aparecerá una nueva capa Sources en el panel Layers del lado izquierdo, dentro del grupo COMPONENTS.

5. Seleccione la capa Sources y haga clic en el botón Toggle Editing .

   Queremos colocar el segundo contaminante en el centro del río, idealmente en un lugar alejado de nuestra entrada.

6. Haga clic en Add Point Feature .

7. Colocar el punto haciendo clic en la ubicación deseada. Aparecerá una ventana de diálogo para introducir la información de la fuente:

   

8. Seleccione 1.Discharge vs Time en Source/Sink type. Haga clic en la pestaña Data.

   El archivo de fuentes debe existir en la carpeta MultiplePollutant; debemos copiar en la carpeta del escenario actual el archivo creado para este tutorial.

9. Navegue haciendo clic en el botón [Import Source/Sink File]. Vaya al directorio del escenario base del proyecto '/SimulatingPollutants/base' y copie el archivo 'Source2_Pollutant.txt'.

10. Vuelva a la carpeta del escenario actual en 'SimulatingPollutants/MultiplePollutant'. Pegue el archivo copiado en este directorio. Seleccione el archivo copiado 'Source2_Pollutant.txt' y haga clic en [OK] dos veces para guardar la información de Sources.

11. Haga clic en el botón Save Layer Edits y luego en el botón Toggle Editing .

12. Exporte el proyecto a HydroBID Flood haciendo clic en el botón Export HydroBID Flood de la barra de herramientas de HydroBID Flood. Deje todos los valores predeterminados.

Agregar la información necesaria de concentraciones para múltiples contaminantes

Esta sección explica cómo editar los caudales de entrada y las concentraciones iniciales necesarios en el escenario B actual para ejecutar la simulación con múltiples contaminantes.

Debemos copiar el archivo 'InitialConcentration.txt' de la carpeta del proyecto al escenario actual:

1. En File Explorer, navegue a 'ExampleProjects/SimulatingPollutants/' y copie el archivo 'InitialConcentration.txt'.

2. Navegue a 'ExampleProjects/SimulatingPollutants/MultiplePollutant' y pegue el archivo.

3. Haga doble clic en 'InitialConcentration.txt' para editar su contenido en Notepad.

   Este archivo debe contener una segunda columna que indique que existe un segundo contaminante, con concentración 0. Se puede establecer cualquier concentración.

4. Agregar un 0 junto al valor actual; se pueden separar por un espacio o una tabulación. Debe verse así:

   

5. Guarde el archivo y ciérrelo.

6. En File Explorer, hacer doble clic en 'QIN2.txt' para editarlo en Notepad.

7. Agregar una cuarta columna de datos a partir de la segunda fila. Estableceremos en 0 el caudal de entrada de este contaminante, ya que solo queremos que un contaminante entre por la condición de frontera de entrada:

   

Agregar los parámetros del nuevo contaminante en Hydronia Data Input Program y ejecutar el modelo HydroBID Flood

Antes de ejecutar el modelo, debemos asegurarnos de que se guarden algunos ajustes adicionales.

1. En el panel Control Data, en la sección Modules, asegúrese de que Pollutant Transport esté habilitado.

2. En la sección Components, asegúrese de que Sources/Sinks esté habilitado.

3. En Initial conditions, asegúrese de que el botón radial Horizontal water surface elevation esté habilitado y tenga un valor de 0; luego haga clic en Pollutant Transport en el panel izquierdo.

   Debemos agregar la información del segundo contaminante.

4. En la sección Name, debajo de Pollutant1, cree un contaminante adicional haciendo doble clic en la fila vacía y establezca en 0 el valor de la columna P2 para la segunda fila. El panel Pollutant Transport debe verse así:

   

   El siguiente panel de Classic DIP se conserva como referencia de los valores heredados:

   

5. Haga clic en el botón [Save .SOLUTES]; utilizará el nombre del escenario 'MultiplePollutant.SOLUTES'. Haga clic en [OK] para sobrescribir el archivo existente.

6. Haga clic en el botón Sources and Sinks del panel izquierdo.

7. Haga clic en [Open .SOURCES]. Seleccione el archivo 'MultiplePollutant.SOURCES'. En la cuarta columna debería aparecer la tabla con la descarga de la nueva fuente de contaminante.

   

   El siguiente panel de Classic DIP se conserva como referencia de los valores heredados:

   

8. Haga clic en Control Data del panel izquierdo.

   El panel Control Data debe tener configurados los siguientes parámetros:

   

   El siguiente panel de Classic DIP se conserva como referencia de los valores heredados:

   

9. Haga clic en [Run HydroBID Flood]. Cuando se solicite guardar, haga clic en [Yes] para sobrescribir el archivo MultiplePollutant.DAT con los cambios realizados en Hydronia Data Input Program.

Una vez que el modelo termine de ejecutarse, se pueden seguir los mismos pasos descritos en la sección Revisar los archivos de salida de este tutorial. Se observarán dos concentraciones en la lista. La salida de la nueva fuente Conc_2 debe verse aproximadamente así, según dónde se haya colocado la fuente:

Esto concluye el tutorial de simulación del transporte de contaminantes con HydroBID Flood.