AQUIVAL - Universidad Politécnica de Valencia

AQUIVAL - Universidad Politécnica de Valencia
AQUIVAL
MODULO PARA EL PREPROCESO Y SIMULACION DE
ACUÍFEROS.
MANUAL DE USUARIO
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA HIDRAULICA Y MEDIO AMBIENTE
UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA
AQUIVAL
Manual de usuario
INDICE
Introducción...................................................................................................................... 3
Utilización de AQUIVAL. ............................................................................................... 4
1
Acceso a AQUIVAL................................................................................. 4
2
Trabajando con la ventana principal. ........................................................ 5
2.1 Modelo en Diferencias Finitas. ............................................................ 5
2.2 Modelo en Elementos Finitos............................................................... 6
2.3 Modificación de la apariencia. ............................................................. 7
3
Menús........................................................................................................ 8
3.1 Menú archivo. ...................................................................................... 8
3.2 Menú Geometría: ............................................................................... 10
3.3 Menú Escenario:................................................................................. 11
3.4 Menú Cálculo: .................................................................................... 12
3.5 Menú Simulación: .............................................................................. 14
4
Introducción de datos de la Geometría del Modelo. .............................. 16
4.1 Ventana de edición de matrices T y Sf............................................... 16
4.2 Datos de modelos en diferencias finitas i........................................... 17
4.3 Datos para modelos en diferencias finitas II. ..................................... 19
4.4 Datos generales del modelo en Elementos Finitos............................. 21
4.5 Definición de Objetos Auxiliares....................................................... 24
5
Introducción de datos para los escenarios............................................... 26
5.1 Nuevo Escenario. ............................................................................... 26
5.2 Cargar Escenario. ............................................................................... 27
5.3 Acciones Elementales. ....................................................................... 28
5.4 Parámetros de Control........................................................................ 30
5.5 Cálculo de matrices intermedias. ....................................................... 32
5.6 Introducción de datos para las Simulaciones. .................................... 33
5.7 Salida de Resultados. ......................................................................... 35
6
Opciones de Configuración..................................................................... 38
6.1 Generales............................................................................................ 38
6.2 Impresora............................................................................................ 39
6.3 Digitalizador....................................................................................... 40
Referencias. .................................................................................................................... 43
2
AQUIVAL
Manual de usuario
Introducción.
AQUIVAL es un módulo incorporado al sistema soporte de decisión para la
planificación y gestión de recursos hidráulicos incluyendo uso conjunto, llamado
AQUATOOL (Andreu et alt., 1991), desarrollado en la Universidad Politécnica de
Valencia (España). Este módulo permite la integración de modelos de acuíferos
previamente calibrados en la simulación de recursos hidráulicos.
AQUIVAL ayuda al usuario en la modelización por el método de los autovalores
(Sahuquillo, 1983), facilitando la entrada de datos mediante un entorno gráfico. La
principal característica de este modelo de parámetros distribuidos es la eficiencia
computacional, que reduce el tiempo y la memoria utilizados. Con ello se puede incluir
el modelo de flujo subterráneo en un modelo complejo de gestión y simular muchas
alternativas para largos periodos de simulación (Andreu, J. y Sahuquillo, A., 1987)
El método de los autovalores da lugar a una solución explícita en el tiempo. La
definición de “acciones elementales” y “parámetros de control”, contribuye a una mayor
eficiencia computacional del método. Mediante las “acciones elementales” se definen
los tipos de acciones a las que se somete al acuífero, como pueden ser recarga por
lluvia, bombeos, retornos de riego, etc. Con los “parámetros de control” se definen las
variables cuyo seguimiento puede ser interesante, ya sea a efectos de información o a
efectos de influir en la gestión que se realice del acuífero.
Los datos hidrodinámicos necesarios para aplicar el método descrito necesitan
de una calibración, que puede realizarse mediante modelos matemáticos en diferencias
finitas o elementos finitos. Esto es debido a que el modelo de autovalores no es, en
principio, eficaz en la obtención de esta calibración.
La interfaz gráfica de usuario permite visualizar y editar las características
gráficas de la discretización sobre una imagen gráfica en la pantalla y permite, además,
la inclusión de elementos gráficos ajenos a la modelación que facilitan la interpretación
del esquema. Además se incluye la posibilidad de obtener informes, ampliaciones de la
pantalla, introducción de datos mediante una tabla digitalizadora, la definición de
bombeos y parámetros de control, etc.
Una vez introducidos estos datos en la interfaz gráfica, las rutinas que forman
parte de este modelo permiten obtener los autovalores y autovectores que caracterizan el
acuífero. Además, se pueden obtener las matrices que serán utilizadas por el sistema
soporte a la decisión o por este programa para la simulación de la gestión del acuífero.
Para poder usar estos resultados se crea un conjunto de archivos con el formato
adecuado para que el programa “Simges” pueda leerlo. Si se usara otro módulo de
simulación de cuencas sería necesario adaptar la entrada de estos datos a la estructura de
este archivo.
También es posible, una vez calculadas las mencionadas matrices, simular el
comportamiento del acuífero directamente en este modulo. Para esto hay que definir las
intensidades de las acciones elementales, a lo largo del periodo de simulación que se
desee.
Los resultados de la simulación se pueden visualizar mediante gráficos o tablas.
Y además se guardan en un archivo con formato definido para que se puedan utilizar en
la realización de informes.
3
AQUIVAL
Manual de usuario
Utilización de AQUIVAL.
Para la ejecución del programa hay que tener instalados en el mismo directorio
los siguientes componentes:
•
El módulo de definición gráfica de los esquemas de acuíferos: Aquival.exe.
Este elemento se ha diseñado en el entorno Visual Basic 4.0.
•
Los programas de cálculo de los autovalores: Autov77.exe y Prtout77.exe.
Que se han diseñado en lenguaje Fortran y compilados con la versión 77 del
compilador de este programa.
Para el funcionamiento de este programa es necesario tener instalados, además,
en el directorio Windows\System una serie de utilidades usadas en el código del
programa, sin los cuales no se podrá ejecutar el mismo.
Todos estos componentes son instalados automáticamente el sistema por medio
del programa de instalación del modelo AQUIVAL.
1
ACCESO A AQUIVAL.
Para acceder a Aquival se deben seguir los pasos siguientes:
1.- Activar el entorno Windows. Si ya estuviera activo prescindir de este paso.
2.- Activar la ventana de AQUATOOL.
3.- Activar AQUIVAL. Para ello se sitúa el puntero sobre el icono de
AQUIVAL y se hace dobleclic. A continuación aparece la ventana de trabajo de
AQUIVAL.
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AQUIVAL
Manual de usuario
Ajustar a la ventana
Aumentar Zoom.
Barra de menús
Posición.
Reducir Zoom.
Centrar en un punto
Barra de movimiento.
Barra de mensajes.
Figura 1. Ventana Principal.
2
TRABAJANDO CON LA VENTANA PRINCIPAL.
Ahora vamos a explicar el funcionamiento de la ventana principal. En ella se
pueden seleccionar elementos del esquema para poder conocer y modificar sus
características, así como acceder a los menús para realizar todas las tareas relacionadas
con el modelo.
2.1
MODELOS EN DIFERENCIAS FINITAS.
Se puede seleccionar una celda haciendo doble clic sobre la que deseemos, una
vez hecho esto la celda aparecerá marcada en rojo y si hacemos clic sobre el botón
derecho aparece una ventana en la que podemos modificar los parámetros
hidrodinámicos de esa celda.
Figura 2. Ventana de edición de celda.
Para hacer las modificaciones de los parámetros basta con hacer clic sobre la
característica que se desee y escribir el dato deseado. Si se requiere cambiar el tipo de
5
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Manual de usuario
celda basta con hacer clic con el botón izquierdo sobre el tipo de celda que se va a
definir.
2.2
MODELO EN ELEMENTOS FINITOS.
Para seleccionar un nudo material o elemento de la ventana principal basta con
hacer doble clic sobre la zona deseada y aparecerá un desplegable en el que se puede
elegir el tipo de componente que se quiere seleccionar, una vez hecho esto aparece este
resaltado del resto del esquema. Una vez seleccionado el componente para ver sus
características hay que hacer clic con el botón derecho del ratón:
Si es un nudo se muestra una ventana en la que se indican las características del
nudo, que pueden modificarse escribiendo el nuevo valor sobre el cuadro de texto que le
corresponde.
Figura 3. Ventana de edición de las características del nudo.
Si se ha elegido un material se muestra una ventana en la que indica el material
que se ha seleccionado y el elemento. A demás hay tres botones para:
Figura 4. Ventana principal en la edición de los materiales.
•
Editar las características del material, haciendo clic sobre el botón “Editar
Material”. Cuando se hace esto se muestra una ventana en la que aparecen
las características del material, que se pueden cambiar escribiendo los
nuevos valores en el cuadro de texto deseado, este cambio afectará a todos
los elementos que tengan el mismo material.
•
Cambiar el material del elemento. Cuando se hace clic sobre el botón de
“Cambiar Material” se muestra una ventana en la que hay una lista con todos
los materiales definidos y sus características hidrodinámicas, de los cuales se
puede seleccionar uno que será el que se le de al elemento seleccionado en el
caso de salir de la ventana con el botón aceptar.
6
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Manual de usuario
Figura 5. Ventana de edición del material.
Figura 6. Ventana de cambio de material para un elemento.
•
Agregar un nuevo material. Cuando se opta por este botón aparece una ficha
de material como la de edición de material pero en la que sus cuadros de
texto están vacíos, sobre los que se pueden escribir las características del
nuevo material.
Finalmente si se ha seleccionado un elemento aparece una ventana en la que se
ven los nudos que forman parte de ese elemento, el material y el ángulo de la
permeabilidad 1 con el eje x. Estas dos últimas características se pueden modificar
escribiéndolas sobre los cuadros de texto correspondientes.
Figura 7. Ventana de edición de elementos.
2.3
MODIFICACIÓN DE LA APARIENCIA.
Es posible modificar el tamaño y la posición del esquema pulsando en los
botones de la barra de herramientas de la ventana principal.
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AQUIVAL
2.3.1
Manual de usuario
Aumento del tamaño del esquema.
Cuando se quiera aumentar el tamaño del esquema para ver una zona del mismo
ampliada, basta con hacer clic sobre el botón de aumentar zoom de la barra de
herramientas. Cuando se hace esto la apariencia del puntero del ratón cambia y aparece
una lupa con un más en su interior.
Para ver la zona deseada ampliada basta con situar el puntero del ratón en el
punto deseado y hacer clic, en este momento aparecerá todo el esquema ampliado y en
la parte central de la ventana principal la zona que se ha seleccionado.
2.3.2
Reducción del tamaño del esquema.
Cuando se hace clic sobre el botón de la ventana principal para “Reducir el
Zoom” aparece el puntero del ratón con la apariencia de una lupa con un menos en su
interior. Para reducir el tamaño del dibujo basta con hacer clic en el punto deseado, este
queda en el centro de la ventana principal cuando el esquema se redibuja.
2.3.3
Ajuste del esquema.
Al hacer clic sobre este botón el esquema del acuífero aparece con el tamaño que
se ajusta al de la ventana principal, apareciendo además el esquema centrado en dicha
ventana.
2.3.4
Centrado del esquema.
Con esta opción ajustamos el esquema al punto que se desee, para ello hay que
hacer clic con el ratón sobre el botón de centrar el esquema, cambiando el puntero del
ratón a una mano, con la que podemos seleccionar el punto sobre el cual vamos a
centrar el dibujo.
3
MENÚS.
A continuación se describen las opciones disponibles en la parte superior de la
interface de usuario:
3.1
MENÚ ARCHIVO.
Figura 8. Menú Archivo.
Este menú permite realizar las siguientes acciones generales siguientes:
•
Cargar o guardar esquemas de acuíferos
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AQUIVAL
•
Manual de usuario
Impresión de datos y resultados del modelo. Cuando se imprimen los
ficheros de acciones elementales, parámetros de control y matrices fi y Ar es
posible seleccionar si queremos que estos resultados se manden directamente
a la impresora o queremos que guarden en un archivo, en este segundo caso
hay que seleccionar el archivo en un cuadro de diálogo de Windows.
Figura 9. Ventana de selección de destino de la impresión.
Cuando se quieren imprimir los autovalores aparece una ventana en la que se
seleccionan los autovalores que se quieran imprimir. Para esto hay tres
opciones:
•
Que se impriman todos los autovalores.
•
Que se impriman todos los autovalores con sus correspondientes
autovectores.
•
Que se impriman los autovalores, con sus correspondientes
autovectores, que se deseen. Para esto hay que seleccionar los
autovalores que se deseen de la lista de la izquierda y hacer clic sobre
el botón “Selección Autovalor”. Si se quiere deshacer toda la
selección se debe pulsar sobre el botón borrar lista, y si se quiere
borrar algún autovalor “Borrar Item”. Para imprimir los autovalores
hay que hacer clic sobre el botón “Imprimir”.
Figura 10. Ventana de selección de los autovalores que se van a imprimir.
•
Permite exportar la imagen del acuífero a formato “DXF” para ser editado
por programas de edición de gráficos o para ser incluido en informes.
Cuando esto se hace aparece un cuadro de diálogo de Windows en el que hay
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Manual de usuario
que indicar el nombre del archivo. Una vez seleccionado este aparece una
ventana en la que se definen los colores que luego se van a utilizar.
Figura 11. Ventana de definición de los colores para autocad.
Para definir los colores basta con hacer clic sobre el elemento que queremos
cambiar de color y seleccionar este nuevo colore haciendo clic sobre las
opciones disponibles.
•
Definición de las características gráficas que se van a presentar en la pantalla
y otras características.
•
Se muestran los últimos archivos abiertos con la interfaz.
•
Salida del programa, esta salida pregunta al usuario si quiere guardar los
cambios que se hayan introducido en la geometría del acuífero, esto también
incluye si se han definido nuevos escenarios o nuevas simulaciones o bien se
han modificado alguna de las existentes.
Figura 12. Menú de opciones de configuración.
3.2
MENÚ GEOMETRÍA:
Figura 13.Menú de las opciones de geometría.
En este menú se elige que modelo se va a usar para el procesado del acuífero y
también se pueden definir los elementos que queremos que se muestren junto al mismo.
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Manual de usuario
Hay que indicar que también existe la posibilidad de introducir las matrices T y SF que
el usuario haya calculado para obtener los autovalores. Así aparecen los siguientes
puntos dentro de este menú:
a.
Ver la matriz T y Sf: En este punto se llama a la ventana que permite la
visualización de estas matrices y su edición. En ella también es posible
introducir ambas matrices calculadas por el usuario sin que tenga que
definir ni establecer un modelo.
b.
Modelo en diferencias finitas I o modelo Prickett: cuando se selecciona
esta opción se muestra un desplegable que permite acceder a las ventanas
correspondientes y que más tarde se explican. Este submenú consta de
los siguientes elementos:
Datos Generales: cuando en la ventana correspondiente se dan
datos correctos y se aceptan estos desactiva el resto de modelos y
activa el siguiente punto en la definición de las características
generales del acuífero.
•
Parámetros Hidrodinámicos: se muestra la ventana donde se
introduce para cada celda en que se ha dividido el acuífero estos
parámetros que rigen el flujo del agua dentro de cada una de las
celdas.
c.
Modelo de diferencias finitas II o modelo Modflow: este desplegable
muestra los mismos elementos que los descritos para el modelo Prickett,
ya que ambos son muy semejantes en cuanto a su concepción.
d.
Modelo de elementos finitos o modelo Confine: cuando se selecciona
este elemento del menú muestra los siguientes puntos necesarios para la
discretización del acuífero según este modelo. Cuando se selecciona cada
uno de ellos se muestran las ventanas correspondientes. Estos puntos son:
e.
3.3
•
•
Datos iniciales.
•
Definición de materiales.
•
Definición de nudos.
•
Definición de elementos.
El último punto de la definición geométrica del modelo es la definición
de objetos de fondo que acompañan al esquema que va a visualizar el
usuario en la ventana principal. Cuando se selecciona este elemento
aparece la ventana principal de la definición de los objetos.
MENÚ ESCENARIO:
En este menú se establecen las características del escenario que se va definir en
la ejecución del modelo y a partir del cual se va a realizar el proceso de cálculo y
simulación del acuífero. Cada escenario que se defina para el acuífero contendrá los
siguientes elementos:
•
Acciones elementales que actúen sobre el acuífero.
•
Parámetros de control que nos permitan controlar su funcionamiento.
11
AQUIVAL
Manual de usuario
Figura 14. Menú de opciones del escenario.
Dentro de este menú aparecen las siguientes opciones que muestran las ventanas
correspondientes al hacer clic sobre ellas:
3.4
a.
Nuevo: permite definir las características de un escenario concreto.
b.
Cargar: permite la edición de escenarios que el usuario haya definido y
cargar los archivos que forman parte de los mismos.
c.
Acciones elementales: permite crear y editar el archivo de acciones
elementales que el usuario haya definido.
d.
Parámetros de control: permite crear y editar el archivo de parámetros de
control que el usuario defina.
MENÚ CÁLCULO:
Con las opciones que muestra este menú podemos procesar el acuífero, a partir
de los datos que se introducen para caracterizar la geometría (con los que se obtienen las
matrices T y Sf que son el punto de partida del modelo de los autovalores) y los datos
que se hayan introducido en el escenario.
Figura 15. Menú de opciones para el cálculo.
Para poder realizar la ejecución del modelo es necesario que el modelo haya sido
guardado previamente, incluso si se ha modificado, si no es así se muestra un mensaje
por pantalla que pide al usuario que lo realice y detiene el proceso de cálculo.
Las opciones que se pueden seleccionar dentro de este menú son:
a.
Autoproblema: una vez definidas las características geométricas e
hidrodinámicas del acuífero, con lo que se habrán formado las matrices T
y Sf, ya se puede realizar el proceso de cálculo de los autovalores y
autovectores que son necesarios para continuar con el proceso de cálculo.
Al seleccionar este punto se llama automáticamente a las rutinas de
Fortran Autov77 y Prtout77 que realizan el proceso de cálculo de
autovalores y autovectores, durante este proceso no es posible realizar
ningún tipo de trabajo con la interfaz gráfica. Es posible que las ventanas
de DOS que aparecen cuando se llama a las rutinas Fortran permanezcan
activas en la pantalla después de finalizar el proceso. En este caso será
necesario cerrarlas manualmente o si se prefiere se pueden configurar
para que se cierren automáticamente, para ello es necesario seleccionar la
opción "cerrar al salir" en las propiedades de dichos ejecutables que se
pueden visualizar en el explorador de Windows.
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AQUIVAL
Manual de usuario
Los archivos de resultados que se van a obtener de este proceso se
guardarán en la carpeta donde se ha guardado previamente el modelo con
el que el usuario trabaja, esto se indica mediante el consiguiente mensaje
por pantalla. Si se ha realizado un cálculo previo con el escenario o con
otro con el mismo nombre aparecerá un mensaje indicando que los
resultados que se van a obtener se sobreescriben sobre los anteriores.
b.
Matrices de Paso: para que pueda ser visible esta opción es necesario que
el usuario haya cargado un escenario y que los archivos correspondientes
no estén vacíos, ya que necesita los datos contenidos en los mismos para
realizar el cálculo. Además, también tienen que estar calculados los
autovalores y autovectores para poder obtener dichas matrices.
Con esta opción se realiza el cálculo de las matrices Ar, φ y el vector de
estado inicial, a partir de los autovalores y sus correspondientes
autovectores, los datos de acciones elementales y parámetros de control y
el estado inicial del acuífero. Estas matrices son necesarias para el
proceso de simulación y de gestión del acuífero.
Figura 16. Ventana de ejecución de la rutina Fortran AUTOV77.
Cuando se selecciona esta opción aparecen dos ventanas para introducir
el número de autovalores que se van a tener en cuenta y el vector de
estado inicial del acuífero.
El resultado de estos cálculos se guarda en un archivo dentro del
directorio correspondiente al escenario ya creado. Este archivo lleva el
nombre del modelo con la extensión “.acu” y tiene el formato para ser
leído por el modelo de simulación SIMWIN.
c.
Cálculo completo: esta opción permite realizar los datos definidos en los
puntos anteriores de manera secuencial, ejecutando primero lo descrito
en el Autoproblema y más tarde lo descrito en las matrices de paso.
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AQUIVAL
Manual de usuario
Para que este cálculo completo pueda ser realizado es necesario tener
definido un escenario con los archivos de acciones elementales y
parámetros de control que el usuario ha introducido.
Cuando se selecciona esta opción aparecen las ventanas de ejecución de
los programas Fortran y dos ventanas más en las que se definen cuantos
autovalores vamos a tener en cuenta y el vector de estado inicial, que más
tarde se explicarán.
3.5
MENÚ SIMULACIÓN:
Figura 17. Menú de Simulación.
Este menú se muestra activo cuando se haya cargado un escenario y para este se
hayan obtenido las matrices de paso, ya que requiere de los datos de ambos procesos
para poder ser realizado. Dentro de este menú se pueden crear simulaciones, ejecutar
dichas simulaciones y ver los resultados. Dentro de este menú pueden utilizarse las
siguientes opciones:
a.
Nuevo: al seleccionar esta acción se llama a la ventana para la definición
de una nueva simulación dentro del escenario activo.
b.
Cargar: permite editar y cargar las simulaciones que se han definido para
el escenario activo.
c.
Definición: permite definir y editar las características del archivo de
intensidades que el usuario haya definido para la simulación
seleccionada, en consecuencia para que sea visible es necesaria la
definición previa de una simulación.
d.
Ejecución: una vez definidas las características de la simulación se puede
llevar a cabo el proceso de simulación del acuífero según el escenario y
la simulación que se han cargado. Esta simulación da lugar a un archivo
donde se guardan los resultados de aplicar el método de los autovalores,
este archivo se guarda dentro de un directorio con el mismo nombre que
el de la simulación y que se sitúa dentro del directorio que lleva el
nombre del escenario cargado, esta ruta la muestra el programa mediante
un mensaje. En el caso de que se haya realizado una ejecución anterior de
la simulación muestra otro mensaje indicando que se van a sobreescribir
los resultados.
e.
Resultados: con esta opción se pueden ver las ventanas para la selección
del tipo de resultado que se quiere ver del proceso de simulación, ya sea
en forma de gráficos o en forma de tablas. Al seleccionarla aparecen los
siguientes puntos:
•
Acciones Elementales: se visualiza la evolución de estas acciones
durante la simulación.
14
AQUIVAL
Manual de usuario
•
Parámetros de Control: se visualiza la evolución de estos
parámetros durante la simulación.
15
AQUIVAL
4
4.1
Manual de usuario
INTRODUCCIÓN DE DATOS DE LA GEOMETRÍA
DEL MODELO.
VENTANA DE EDICIÓN DE MATRICES T Y SF.
Esta ventana aparece cuando se selecciona la opción Ver T|Sf del menú
Geometría. En ella se muestran los resultados de la creación de las matrices T y Sf una
vez se han definido las características geométricas e hidrodinámicas del acuífero,
cuando se está trabajando con un modelo concreto de discretización de acuífero.
Figura 18. Ventana de Edición de las Matrices T y SF.
La ventana también permite leer un archivo que contenga las matrices T y Sf y
poder realizar todo el proceso del método de los autovalores, cuando esto se hace así el
resto de opciones del menú geometría se desactivan.
En el primer caso, cuando se abre la ventana, en la rejilla de la izquierda se
presenta la matriz T y en la de la derecha la diagonal de la matriz Sf, que se obtienen a
partir de la geometría y las características hidrodinámicas. En estas rejillas se pueden
establecer las modificaciones que el usuario desee realizar sobre la matriz que se ha
construido.
En la esquina superior izquierda aparecen el número de filas y columnas que van
a aparecer en la matriz T y en la matriz Sf. En el caso de que se vaya a cargar un archivo
o bien se vaya ha escribir directamente las matrices en este recuadro se puede escribir el
tamaño que van a tener estas matrices.
En la parte inferior de la ventana aparecen tres botones:
•
El botón cargar archivo muestra un cuadro de diálogo de WINDOWS que
permite abrir un archivo que contenga con el formato adecuado las matrices
T y Sf. En el caso de usar un modelo ya sea en diferencias finitas o en
elementos finitos se puede cargar también un archivo que modifique al que
calcula el programa.
•
El botón guardar archivo muestra un cuadro de diálogo para guardar los
valores que aparecen en estas matrices.
•
El botón salir sale y guarda en memoria los cambios que se hayan podido
introducir en la ventana.
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AQUIVAL
4.2
Manual de usuario
DATOS DE MODELOS EN DIFERENCIAS FINITAS I
4.2.1
Ventana de datos generales.
En esta ventana se introducen los datos generales que van a definir la geometría
del acuífero, para ello basta con situar el puntero del ratón sobre cada una de las cajas de
texto y hacer clic sobre ellas, finalmente se teclean las características que se quieran
introducir.
Figura 19. Ventana de datos generales para PRICKET.
Los datos que hay que rellenar en la ventana son:
•
Título del proyecto: es el encabezamiento que van a tener todos los archivos
que se van a crear durante el proceso.
•
Número de filas y columnas: en estos recuadros sólo es posible escribir
números enteros positivos.
•
El ancho de filas y columnas: en las rejillas sólo es posible indicar números
positivos.
La opción de ancho variable permite que cada una de las filas y las columnas de
la malla puedan tener dimensiones variables, así cuando se haga clic sobre esta opción
aparecerán dos filas de celdas que representan cada una de las filas y columnas en las
que se ha dividido el acuífero. Si está activada la opción y se hace clic sobre ella las
filas se transforman en una sola celda.
Si se han definido celdas de ancho variable y se quiere insertar una nueva celda
entre otras dos basta con hacer clic sobre con el botón derecho que nos muestra un
desplegable donde podemos indicar si queremos introducir una nueva celda o eliminar
la que tenemos seleccionada. Al hacer esto se muestra una nueva celda en el primer caso
o desaparece en el segundo.
Para salir de esta ventana basta con hacer clic sobre el botón aceptar si los
cambios que se hayan introducido se quieren mantener o se hace clic sobre el botón
cancelar para descartar estos.
4.2.2
Ventana de parámetros hidrodinámicos.
Esta ventana aparece cuando se hace clic sobre la opción Parámetros
hidrodinámicos del menú “Geometría | Diferencias Finitas I”. En ella se van a definir
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AQUIVAL
Manual de usuario
los parámetros hidrodinámicos generales del acuífero y permite la definición de que tipo
es cada una de las celdas del modelo.
La definición del tipo de celda se puede realizar de dos formas distintas:
•
O bien se selecciona el botón de “Editar Kd” que nos muestra la ventana
principal sobre la que se puede seleccionar con el ratón las celdas, sin mas
que hacer clic con el botón izquierdo sobre ellas hasta que aparezca el color
deseado, según la leyenda. Para finalizar este proceso basta con hacer clic
con el botón derecho del ratón.
•
También es posible seleccionar el tipo de celda indicando los valores
correspondientes para transmisividades, coeficientes de almacenamiento o
conductividad vertical.
Las casillas de texto nos permiten escribir los datos que van a ser comunes a
todas las celdas, estos valores pueden ser modificados para cada celda pulsando sobre el
botón correspondiente de los que hay en la ventana.
Figura 20. Ventana de parámetros hidrodinámicos comunes para modelo Prickett.
Una vez introducidos todos los datos para salir y guardar los basta con hacer clic
sobre el botón aceptar, si no se quieren guardar los cambios basta con hacer clic sobre el
botón cancelar.
Si cada una de las celdas va a tener un parámetro hidrodinámico diferente se
pueden introducir estos datos pulsando en el botón del parámetro a modificar, cuando se
ha hecho clic sobre el botón aparece una ventana en la que se muestra una rejilla con los
valores que va a tener el parámetro elegido en cada una de las celdas, además se
muestran mediante el color correspondiente el tipo de celdas al que corresponden.
Para hacer la modificación de algún dato basta con situar el puntero del ratón
sobre la celda correspondiente, hacer clic y escribir el nuevo valor. Para mantener los
datos modificados de esta ventana se pulsa el botón aceptar y si no se quieren guardar se
pulsa el botón cancelar.
Si en se desea anular los datos que se han modificado que aparezca en cada una
de las celdas el valor común, introducido en la ventana de parámetros hidrodinámicos,
hay que hacer clic sobre el botón de “inicializar valores”.
En el caso de introducir los valores para las transmisividades se pueden
introducir de dos formas diferentes, o bien el valor directamente o bien el valor
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AQUIVAL
Manual de usuario
corregido con las áreas de las celdas correspondientes, para esto basta con seleccionar la
opción “Corrección Previa” de la esquina inferior izquierda.
Figura 21. Ventana de introducción de parámetros hidrodinámicos por celdas.
4.3
DATOS PARA MODELOS EN DIFERENCIAS FINITAS II.
4.3.1
Ventana de datos generales.
En esta ventana se introducen los datos generales que van a definir la geometría
del acuífero cuando se use un modelo tipo MODFLOW, para ello basta con situar el
puntero del ratón sobre cada una de las cajas de texto y hacer clic sobre ellas, finalmente
se teclean las dimensiones de cada fila y columna.
Figura 22. Ventana de datos generales para un modelo MODFLOW.
Los datos que hay que rellenar en la ventana son:
•
Título del proyecto: es el encabezamiento que van a tener todos los archivos
que se van a crear durante el proceso.
•
Número de filas y columnas: en estos recuadros sólo es posible escribir
números enteros positivos.
•
El ancho de filas y columnas: en las rejillas sólo es posible indicar números
positivos.
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AQUIVAL
Manual de usuario
La opción de ancho variable permite que cada una de las filas y las columnas de
la malla puedan tener dimensiones variables, así cuando se haga clic sobre esta opción
cuando está inicialmente desactivada aparecerán dos filas de celdas que representan
cada una de las filas y columnas en las que se ha dividido el acuífero. Si está activada la
opción y se hace clic sobre ella las filas se transforman en una sola celda.
Si se han definido celdas de ancho variable y se quiere insertar una nueva celda
entre otras dos basta con hacer clic sobre con el botón derecho que nos muestra un
desplegable donde podemos indicar si queremos introducir una nueva celda o eliminar
la que tenemos seleccionada. Al hacer esto se muestra una nueva celda en el primer caso
o desaparece en el segundo.
Para salir de esta ventana basta con hacer clic sobre el botón aceptar si los
cambios que se hayan introducido son validos o se hace clic sobre el botón cancelar
para descartar cualquiera de estos cambios.
4.3.2
Ventana de parámetros hidrodinámicos.
Esta ventana aparece cuando se hace clic sobre la opción Parámetros
hidrodinámicos del menú “Geometría | Diferencias Finitas II”. En ella se van a definir
los parámetros hidrodinámicos generales del acuífero y permite la definición de que tipo
es cada una de las celdas del modelo.
La definición del tipo de celda se puede realizar de dos formas distintas:
•
O bien se selecciona el botón de “Editar Kd” que muestra la ventana
principal sobre la que se puede seleccionar las celdas con el ratón, sin mas
que hacer clic con el botón izquierdo sobre ellas hasta que aparezca el color
deseado, según la leyenda. Para finalizar este proceso basta con hacer clic
con el botón derecho del ratón.
•
También es posible seleccionar el tipo de celda indicando los valores
correspondientes para transmisividades, coeficientes de almacenamiento o
conductividad vertical.
Figura 23. Ventana de introducción de valores comunes para los parámetros hidrodinámicos en
un modelo MODFLOW.
Las casillas de texto permiten escribir los datos que van a ser comunes a todas
las celdas, estos valores pueden ser modificados para cada celda pulsando sobre el botón
correspondiente. Cuando se pulsan estos botones aparece una nueva ventana donde se
muestran los datos para cada celda.
20
AQUIVAL
Manual de usuario
Una vez introducidos todos los datos para salir y guardar los datos basta con
hacer clic sobre el botón aceptar, si no se quieren guardar los cambios basta con hacer
clic sobre el botón cancelar.
Si cada una de las celdas va a tener un parámetro hidrodinámico diferente se
pueden introducir estos datos pulsando en el botón del parámetro a modificar, cuando se
ha hecho clic sobre el botón aparece una ventana en la que se muestra una rejilla con los
valores que va a tener el parámetro elegido en cada una de las celdas, además se
muestran mediante el color correspondiente el tipo de celdas al que corresponden.
Para modificar algún dato basta con situar el puntero del ratón sobre la celda
correspondiente, hacer clic y escribir el nuevo valor. Para mantener los datos
modificados de esta ventana se pulsa el botón aceptar y si no se quieren guardar se pulsa
el botón cancelar.
Figura 24. Ventana de variaciones sobre los valores comunes.
Se puede hacer que aparezca en cada una de las celdas el valor común,
introducido en la ventana de parámetros hidrodinámicos haciendo clic sobre el botón de
“inicializar valores”.
En el caso de introducir los valores para las transmisividades se pueden
introducir de dos formas diferentes, o bien el valor directamente o bien el valor
corregido con las áreas de las celdas correspondientes.
4.4
4.4.1
DATOS GENERALES DEL MODELO EN ELEMENTOS FINITOS.
Ventana de datos generales.
En esta ventana se muestran los datos generales que van a caracterizar nuestro
modelo de elementos finitos (CONFINE), en esta ventana además se pueden modificar
dichos datos. Para introducir cualquier dato basta con hacer clic sobre el cuadro de texto
del dato a cambiar y escribir el nuevo valor. Los datos que hay que introducir en esta
ventana son:
•
Título que va a caracterizar nuestro modelo.
•
Número de nodos que va a tener.
•
Semiancho de banda, que es la máxima diferencia que hay entre dos
nudos continuos.
•
Número de elementos que se van a definir en el modelo.
21
AQUIVAL
Manual de usuario
•
Número de materiales que se han definido.
Para guardar los cambios hechos basta con pulsar sobre el botón aceptar, con el
cual se sale también de esta ventana. Si queremos salir sin guardar los datos hay que
pulsar el botón cancelar.
Figura 25. Ventana de datos generales para un modelo en elementos finitos.
4.4.2
Ventana de definición de materiales.
Una vez introducidos los datos generales hay que introducir las características de
todos los materiales que van a caracterizar cada uno de los elementos en los que se
divide el modelo. Estos materiales se definen con los siguientes parámetros:
•
Componentes principales del tensor de permeabilidades.
•
Coeficiente de almacenamiento.
Figura 26. Ventana de introducción de datos de los materiales.
Estos parámetros se introducen en una rejilla que se muestra en la ventana, cada
fila de esta rejilla corresponde a uno de los materiales.
4.4.3
Ventana de definición de nodos.
Para que esta ventana se pueda seleccionar desde la opción “Geometría |
Elementos Finitos | Definición de nudos” es necesario que se hayan introducido datos
de materiales. En esta ventana vamos a introducir unos datos que corresponden a cada
nudo, estos son:
•
Código de tipo de nudo, este código indica
•
0 = nudo activo.
•
1 = nudo de nivel constante.
22
AQUIVAL
Manual de usuario
•
2 =nudo de nivel externo.
•
Coordenadas x e y del nudo dentro del esquema.
•
Altura piezométrica inicial del nudo.
•
Transmisividad vertical dentro de dicho nudo.
Estos datos se introducen en la rejilla haciendo clic sobre la casilla que
corresponda al nudo y característica a introducir y escribiendo el nuevo dato en ella.
Figura 27. Ventana de definición de nudos.
La definición de las coordenadas de los nudos se puede introducir mediante una
tabla digitalizadora pulsando el botón “Digitalizar”, una vez hecho clic sobre dicho
botón aparece activa la ventana principal y se puede seleccionar con la tabla pinchando
con el puntero en el lugar deseado.
4.4.4
Ventana de definición de elementos.
Una vez se han introducido los datos correspondientes de los nodos se puede
pasar a esta fase seleccionado la opción de “Definición de Elementos” del menú
“Geometría | Elementos Finitos”. En esta ventana vamos a introducir las siguientes
características para cada uno de los elementos:
Figura 28. Ventana de definición de elementos.
•
Nudos que van a formar parte del elemento, como mínimo deben
existir 3 nudos. Para poder definir sólo tres nudos los dos nudos
finales del elemento deben ser el mismo.
23
AQUIVAL
Manual de usuario
•
Material al que corresponde el elemento.
•
Ángulo entre la permeabilidad 1 y el eje x.
En esta ventana también es posible seleccionar los nudos mediante la tabla
digitalizadora pulsando sobre el botón “Digitalizar”.
4.5
DEFINICIÓN DE OBJETOS AUXILIARES.
En esta opción del menú “geometría” se permite introducir elementos que van a
aparecer en pantalla si el usuario lo quiere, pero que no van a influir en los cálculos de
los autovalores del acuífero. Cuando se hace clic sobre esta opción en el menú de
geometría se presenta la ventana principal de definición de los objetos.
En esta ventana hay un desplegable en la esquina superior izquierda en la que se
muestran todos los elementos que se han definido para el esquema. Cuando se
selecciona cada uno de ellos aparece una muestra de cómo va a quedar en la ventana
principal, esto aparece en el cuadro de dibujo de esta ventana.
Figura 29. Ventana de selección de objetos auxiliares.
Para que el objeto sea visible en la ventana principal es necesario que la opción
de “Dibujar el objeto con Acuífero”, para seleccionarla basta hacer clic sobre ella, si no
lo estaba aparecerá sobre el cuadro en blanco una “x”.
Para introducir nuevos elementos basta con hacer clic sobre el botón nuevo, al
hacer esto aparece una ventana de selección de clase de objetos en la que hay dos
opciones:
•
Líneas Poligonales.
•
Leyendas de texto.
Para seleccionar cualquiera de ellas basta con hacer clic sobre la que deseemos y
hacer clic sobre el botón continuar que mostrará la ventana correspondiente para la
definición de sus características.
Figura 30. Ventana de selección de la clase de objeto.
24
AQUIVAL
Manual de usuario
Si se quieren editar las características del objeto hay que hacer clic sobre el
botón editar, una vez se ha seleccionado un elemento de la lista de elementos. Para
borrar un elemento hay que hacer clic sobre el botón Borrar.
4.5.1
Líneas Poligonales.
Si elegimos en la ventana principal de los objetos una línea poligonal aparecerá
la ventana para introducir las características de este objeto. Lo primero que hay que
hacer es asignarle un texto para pueda ser reconocido, esto se escribe en el cuadro de
texto superior.
Figura 31. Ventana de definición de las características de las líneas poligonales.
Es posible además introducir una serie de características a la línea que se va a
trazar, conforme vamos seleccionando estas en el cuadro de muestra aparece como va a
quedar la línea cuando la peguemos al esquema. Estas características son:
•
Estilo de línea: nos indica si la línea es continua o que tipo de línea es, para
seleccionarlo hay que escribir en la casilla correspondiente un número del 0
al 4.
•
Anchura: nos indica el ancho que va a tener esta línea.
•
Color: para seleccionarlo hay que pulsar sobre el botón de “Seleccionar
Color”, al hacerlo aparece un cuadro de diálogo de Windows en el que se
puede seleccionar.
•
Cerrar polígono: esta opción lo que hace es que une los dos puntos finales de
la poligonal que se haya trazado. Para seleccionarla basta hacer clic sobre
ella, apareciendo una cruz en el cuadro situado a la izquierda.
Para dibujar el objeto y así localizarlo en su posición definitiva hay que pulsar
sobre los botones “Ratón”, si se va a definir con él, o “Digitalizadora”, si se dispone de
ella. En ambos casos se desactiva la ventana de líneas poligonales y se muestra la
ventana principal sobre la que se van definiendo los puntos que van a formar parte de
esta línea. En el caso de usar el ratón para volver a la ventana de datos de la línea
poligonal hay que hacer clic sobre el botón derecho.
Si se quiere borrar de la lista de elementos con el que se está trabajando en esta
ventana basta con hacer clic sobre el botón “Borrar”.
4.5.2
Leyendas de texto.
En el caso de elegir una leyenda de texto aparece la ventana en la que aparece un
cuadro de texto en el que se pueden escribir lo que queramos que aparezca junto con el
esquema de nuestro acuífero.
25
AQUIVAL
Manual de usuario
Además se pueden definir las características que nosotros deseemos que tenga
dicho comentario, como son:
•
Fuente: al hacer clic sobre el botón de “Seleccionar Fuente” aparece un
cuadro de diálogo de Windows en el que se puede seleccionar tanto la fuente
como el tamaño o el estilo de la misma.
•
Color: al hacer clic sobre el botón de “Seleccionar Color” aparece un cuadro
de diálogo de Windows en el que se puede seleccionar dicho color.
Figura 32. Ventana de definición de leyendas de texto.
Finalmente es posible colocar el texto en la posición que nosotros deseemos
haciendo clic sobre el botón “Posición en Pantalla”. Una vez hecho esto desaparece la
ventana de leyenda de texto y queda activa la ventana principal, el puntero del ratón
aparece en forma de mano que haciendo clic en el punto deseado coloca la leyenda al
punto seleccionado.
Si el elemento que estamos editando queremos eliminarlo basta con hacer clic
sobre el botón de “Borrar”.
5
5.1
INTRODUCCIÓN DE DATOS PARA LOS ESCENARIOS.
NUEVO ESCENARIO.
Cuando se hace clic sobre esta opción del menú “Escenario | Nuevo” aparece
una ventana en la que se pueden seleccionar los datos de los que va a constar dicho
escenario:
•
Nombre del Escenario: un nombre identificativo del escenario que vamos a
definir (por problemas con la versión de Visual Basic utilizada no se
permiten más de ocho caracteres).
•
Leyenda o Comentario que queremos incluir en dicho escenario.
•
Archivo de acciones elementales: esto se puede escribir directamente sobre
el cuadro de texto o bien se puede hacer clic sobre el botón “Seleccionar”
correspondiente a la selección de “Archivo de Acciones Elementales”. Una
vez hecho esto aparee una ventana de diálogo de Windows en la que se
puede seleccionar dicho archivo.
•
Archivo de parámetros de Control: para definirlo se puede hacer igual que
para el archivo de acciones elementales.
Para salir y guardar los cambios hay que hacer clic sobre el botón “Aceptar”
pero si no queremos mantener los cambios hay que hacer clic sobre el botón “Cancelar”.
En el primer caso este nuevo escenario que hemos creado será el que estará por defecto
cargado en memoria hasta que se cargue otro.
26
AQUIVAL
Manual de usuario
Figura 33. Ventana de introducción de escenarios.
5.2
CARGAR ESCENARIO.
Cuando se hace clic sobre la opción del menú “Escenario | Cargar” se muestra
una ventana en la que se pueden ver todos los escenarios que se han definido para el
modelo del acuífero, estos aparecen en una lista en la parte superior derecha de la
ventana. Cuando se selecciona uno de los elementos que hay en esa lista aparecen en la
parte inferior de la ventana todas las características del escenario, las cuales no pueden
ser editadas.
Figura 34. Ventana para cargar escenarios.
Para cargar en memoria los datos de un escenario basta con seleccionar el
nombre del escenario deseado y hacer clic sobre el botón “Cargar”.
Además de esto es posible borrar, copiar o editar los datos de un escenario
haciendo clic sobre el botón correspondiente. Si se editan los datos de un escenario
27
AQUIVAL
Manual de usuario
aparece la ventana descrita en la opción anterior con los datos del escenario que hemos
seleccionado.
5.3
ACCIONES ELEMENTALES.
Una vez se ha cargado un archivo en memoria es posible continuar con la
edición del archivo de acciones elementales que va a formar parte del escenario. Para
poder realizarlo hay que hacer clic sobre la opción del menú “Escenario | Acciones
Elementales”. Una vez hecho esto aparece la ventana principal en la que se muestra una
lista de todas las acciones elementales definidas hasta el momento.
Figura 35. Listado de acciones elementales correspondientes al archivo del escenario cargado.
Los botones de la parte de la derecha de esta ventana son los que se van a utilizar
en la edición del archivo:
•
Borrar Todo: con este botón se borran todas las acciones que se hayan
definido hasta ese momento.
•
Añadir Acción: cuando se hace clic sobre esta opción aparece la ventana de
elección del tipo de acción (que se describe más adelante).
•
Editar: muestra los datos que se han definido para la acción elemental
seleccionada de la lista, para hacer esto basta con colocar el puntero del ratón
sobre el nombre deseado y hacer clic con el botón izquierdo, una vez hecho
esto aparece el nombre en azul.
•
Borrar: borra la acción elemental seleccionada de la lista.
•
Salir: cierra esta ventana, si se ha hecho algún cambio en los datos aparece
un mensaje de confirmación para que se guarden los datos.
Si se ha pulsado el botón de “Añadir Opción” o el de “Editar” aparecen las
ventanas de datos de la acción elemental seleccionada (que se explica a continuación).
5.3.1
Datos de una acción para el modelo en Diferencias Finitas (I o II)
En esta ventana se van a introducir los datos que caracterizan a cada una de las
acciones elementales, estos datos son:
•
Nombre de la acción elemental, que se escribe en el cuadro de texto de la
esquina superior izquierda.
28
AQUIVAL
Manual de usuario
•
Celdas sobre las que actúa la acción elemental, indicando su fila y columna,
estos valores se escriben en las dos primeras columnas de la tabla que
aparece en la ventana.
•
Peso de cada una de las celdas en la acción elemental, estos valores se
muestran en la última columna de la tabla de datos, pero pueden ser
definidos de cuatro formas diferentes, haciendo clic en las cuatro casillas de
opción que hay en la ventana:
•
Proporcional al coeficiente de almacenamiento: cuando esta opción
es la elegida los valores de los pesos se calculan automáticamente
obteniendo el peso en función del coeficiente de almacenamiento que
hayamos definido en la geometría del modelo.
•
Proporcional al área superficial: en este caso el valor de los pesos se
obtienen según el área que se haya otorgado a la celda
correspondiente.
•
Distribución uniforme: los valores de los pesos son iguales para todas
las celdas.
•
Definido por el usuario: en este caso cuando esta opción sea la
elegida los datos se pueden escribir directamente sobre la columna
correspondiente de la tabla. Hay que tener en cuenta que la suma de
pesos que hay que definir debe ser igual a 1, aunque el programa
permite que esto no sea así, pero el usuario lo debe tener en cuenta al
introducir datos posteriores del modelo.
Las celdas que van a formar parte de la acción se pueden definir directamente
sobre la tabla escribiendo los valores de las filas y las columnas correspondientes, o
bien seleccionándolas con el ratón directamente sobre la ventana principal haciendo clic
sobre el botón selección en pantalla. Cuando se hace clic sobre este botón se desactiva
la ventana y aparece activa la principal, para seleccionar una celda se hace clic con el
botón izquierdo sobre ella y esta aparecerá en un color diferente, cuando se quiera
volver a la ventana de datos de la acción basta hacer clic con el botón derecho del ratón,
en cualquier punto de la ventana principal.
Figura 36. Ventana de definición de acciones elementales para modelos en diferencias finitas.
Para volver a la ventana principal de las acciones basta con hacer clic sobre el
botón “Aceptar”, si se quieren mantener los datos, o sobre el botón “Cancelar”.
29
AQUIVAL
5.3.2
Manual de usuario
Datos de una acción para el modelo en Elementos Finitos,
El funcionamiento de esta ventana es el mismo que para el caso de las
Diferencias Finitas, la única diferencia es que aquí se definen los nudos en vez de las
celdas.
5.4
PARÁMETROS DE CONTROL.
El funcionamiento de la ventana que aparece al pulsar sobre la opción del menú
“Escenario | Parámetros de Control”. La única diferencia son las ventanas que va a
parecer cuando se edite o se cree un nuevo parámetro.
Figura 37. Ventana principal de edición de Parámetros de Control.
5.4.1
Tipo de parámetro.
En esta ventana se van a definir:
•
El nombre del parámetro de control.
•
El tipo de parámetro que se va a definir, para seleccionarlo basta con hacer
clic sobre la opción deseada. Los tipos de parámetros entre los que se pueden
elegir son:
1. Altura Piezométrica distribuida en puntos concretos.
2. Flujo a través de un borde del acuífero.
3. Agua total extraída del acuífero.
4. Variación de la cantidad de agua almacenada en un área definida.
5. Variación de la cantidad de agua almacenada en todo el acuífero.
6. Flujo hacia un nivel externo.
Para los tipos 1 y 4 cuando se pulsa el botón “Continuar” aparece una nueva
ventana en la que se definen las celdas que forman parte del acuífero y su influencia
sobre el parámetro. En el caso de los tipos 2 y 6 aparece una ventana en la que se
definen las celdas que aparecen en el parámetro. Finalmente en los tipos 3 y 5 se vuelve
a la ventana principal de datos para parámetros de control.
30
AQUIVAL
Manual de usuario
Figura 38. Ventana de selección del tipo de parámetro de control.
5.4.2
Celdas o nudos afectados y sus pesos.
El funcionamiento de esta ventana es igual que el de la ventana de datos para
una acción elemental. Todo lo que allí se ha escrito se puede aplicar al trabajar en esta.
Figura 39. Ventana de definición de celdas y peso de un parámetro de control, para modelo en
diferencias finitas.
Figura 40. Ventana de selección de los nudos y pesos de un parámetro de control, para modelo
en elementos finitos.
5.4.3
Sólo las celdas afectadas.
En esta ventana se trabaja igual que con la anterior pero aquí sólo tenemos que
introducir los datos correspondientes a los números de fila y columna de las celdas
afectadas.
31
AQUIVAL
Manual de usuario
Figura 41. Ventana de selección de celdas pertenecientes a un parámetro de control, para un
modelo en diferencias finitas.
Figura 42.Ventana de selección de nudos de un parámetro de control.
5.5
CÁLCULO DE MATRICES INTERMEDIAS.
Cuando se vayan a calcular las matrices intermedias Ar y fi, ya sea mediante la
opción “Matrices de paso” o la de “Cálculo Completo” del menú Cálculo. Una vez se
han obtenido los autovalores se muestran dos ventanas que a continuación se describen.
5.5.1
Truncamiento.
En esta ventana se definen el número de autovalores se van a tener en cuenta en
la simulación del acuífero, ya sea mediante este programa o mediante un modelo de
simulación u optimización.
Figura 43. Ventana de introducción del truncamiento.
En esta ventana sólo hay que definir el número de autovalores escribiéndolos en
el cuadro de texto, si superamos el número de autovalores correspondientes al modelo
aparecerá un mensaje de error y nos obligará a escribir un nuevo valor.
5.5.2
Vector de Estado Inicial.
Una vez introducido el truncamiento y calculadas las matrices de paso, aparece
esta ventana que muestra cual es vector de estado inicial del acuífero con las
condiciones establecidas para el mismo.
32
AQUIVAL
Manual de usuario
También es posible definir un vector de estado inicial nuevo escribiéndolo
directamente sobre la tabla que aparece en la ventana, o haciendo clic sobre el botón
cargar, que muestra un cuadro de diálogo de Windows en el que se puede seleccionar el
archivo donde están estos datos.
Figura 44. Ventana de edición del Vector de Estado Inicial.
5.6
INTRODUCCIÓN DE DATOS PARA LAS SIMULACIONES.
Una vez cargado en memoria un escenario y realizado el cálculo de los
autovalores se puede empezar a trabajar con las simulaciones. Todas las simulaciones
que se van a crear estarán relacionadas con un escenario.
5.6.1
Nueva Simulación.
Cuando se hace clic sobre la opción del menú “Simulación | Nueva” se muestra
esta ventana en la que se van a definir las características de una simulación, esta estará
relacionada con el escenario que esté cargado en ese momento.
Figura 45. Ventana de creación de una nueva simulación.
Su funcionamiento es igual al de la ventana “Nuevo Escenario”, la única
diferencia es que en este caso sólo hay que definir el nombre de un archivo, el de
intensidades, que es donde se guardarán los datos necesarios para poder ejecutar la
simulación.
Al igual que en la ventana “Nuevo Escenario” al pulsar el botón aceptar la nueva
simulación creada es la que se va a cargar en memoria, es decir, es con la que se va a
trabajar hasta que se cargue una nueva simulación.
33
AQUIVAL
5.6.2
Manual de usuario
Cargar Simulación.
Figura 46. Ventana de selección de la simulación a cargar.
En esta ventana se muestran todas las simulaciones que se han definido para el
escenario con el que se está trabajando, estas aparecen en el cuadro de texto en la parte
superior derecha. Para seleccionar una de ellas basta hacer clic con el botón izquierdo
sobre el nombre de una de ellas, al hacerlo aparecen en los cuadros de texto de la parte
inferior las características que tiene la simulación.
El funcionamiento es el mismo que el de la misma ventana de escenarios.
5.6.3
Datos de Intensidades.
Una vez se ha cargado en memoria una simulación, la opción “Simulación |
Intensidades” se muestra activa, al hacer clic sobre ella aparece esta ventana en la que se
definen los datos necesarios para la simulación.
Figura 47. Ventana de datos iniciales de la simulación.
34
AQUIVAL
Manual de usuario
En esta ventana se muestran alguno de los datos correspondientes a la
simulación:
•
Nombre de la Simulación.
•
Leyenda.
•
Nombre del Archivo de Intensidades.
•
Número de Acciones Elementales.
•
Número de Parámetros de Control.
•
Número de meses a simular: este valor hay que introducirlo en la
casilla de esta ventana.
•
Mes Inicial: se debe seleccionar de la lista de meses cual es el mes
con el que va a comenzar la simulación.
Además hay que indicar si se quiere que se simulen las celdas de nivel constante
o externo, para esto basta con hacer clic sobre el cuadro correspondiente.
Si se quiere salir de la ventana se debe hacer clic con el botón izquierdo sobre el
botón “Salir”, si se ha introducido alguna modificación aparece un mensaje de si se
quieren guardar estas.
Para introducir las intensidades en cada uno de los meses que comprende la
simulación hay que hacer clic con el botón izquierdo sobre el botón intensidades, una
vez hecho esto aparece la siguiente ventana en la que hay una tabla en la que cada
columna representa una acción elemental y cada fila un mes de la simulación.
Figura 48. Ventana de definición de las intensidades de las acciones elementales.
Para escribir sobre la tabla sólo hay que hacer clic sobre la celda deseada y
escribir el valor que corresponda. También es posible cargar un archivo con el formato
requerido en el que se indique los valores en columnas de cada una de las acciones. Para
esto hay que hacer clic sobre el botón “Cargar Archivo” y seleccionar el archivo del
cuadro de diálogo que aparece.
5.7
SALIDA DE RESULTADOS.
Una vez se ha ejecutado la simulación es posible obtener gráficas de los
resultados obtenidos. Para poder acceder a ellas hemos de seleccionar la opción del
35
AQUIVAL
Manual de usuario
menú “Simulación | Resultados” cuando se selecciona esta opción con el ratón aparecen
dos puntos:
•
Acciones Elementales.
•
Parámetros de Control.
La primera indica que se va a ver los resultados de las acciones elementales y la
segunda los parámetros de control.
Figura 49. Ventana de selección de la acción elemental a graficar.
Figura 50. Ventana de selección del parámetro de control a graficar.
En ambos casos se muestra una ventana en la que se debe seleccionar el tipo de
resultado buscado haciendo clic sobre el mismo (lo que hará que este seleccionada dicha
opción):
Figura 51. Gráfica total de una acción elemental.
36
AQUIVAL
Manual de usuario
•
Gráfico Total: muestra los resultados de todos los meses que comprenden el
periodo de simulación.
•
Gráfico Anual: muestra sólo los resultados del año de simulación que
queramos tener.
Figura 52. Gráfico de evolución anual de un parámetro de control.
•
Gráfico de la media mensual: muestra la media de los resultados obtenidos
para cada un de los meses.
Figura 53. Gráfica de la media mensual de un parámetro de control.
•
Tabla de datos: muestra los resultados numéricos obtenidos en el proceso de
simulación.
Figura 54. Ventana de resultados numéricos.
37
AQUIVAL
Manual de usuario
Una vez seleccionado el elemento a visualizar hay que hacer clic sobre el botón
aceptar, al hacerlo aparecerá una nueva ventana con los datos buscados.
6
6.1
6.1.1
OPCIONES DE CONFIGURACIÓN.
GENERALES.
Configuración de elementos Finitos.
Una vez seleccionada la opción del menú “Archivo | Opciones de Configuración
| General” se muestra la ventana en la que se puede seleccionar cual va a ser la
apariencia del modelo en elementos finitos.
En esta ventana se puede seleccionar:
El color de los distintos nudos según su tipo y el color que van a presentar las
acciones elementales y los parámetros de control cuando estos se muestren en la
ventana principal del modelo. Para seleccionarlo basta con seleccionar uno de los
puntos que aparecen en la lista de la izquierda de la ventana y hacer clic sobre el botón
“Seleccionar Color”. Al hacer esto aparece un cuadro de diálogo de Windows que
permite seleccionar el color. Este color se muestra en un cuadro al lado de cada uno de
los elementos de la lista.
Figura 55. Ventana para definir la configuración del esquema en modelos en elementos finitos.
Se puede seleccionar el tipo de letra que va a aparecer en el esquema haciendo
clic sobre el botón “Seleccionar Fuente”. Al hacer esto aparece un cuadro de diálogo de
Windows donde se puede seleccionar la fuente de texto.
Se dispone también de las opciones "Dibujar nudos y etiquetas con acuífero" y
Fijar dimensión de nudo y etiqueta", para hacerlas activas basta con hacer clic sobre
ellas hasta que aparezca una “x” en el recuadro que tienen a la izquierda.
Estas opciones se guardarán en el archivo de archivo de inicio del programa y
serán las que se usarán cuando se cargue un modelo en elementos finitos.
6.1.2
Configuración de Diferencias Finitas.
El funcionamiento de la ventana, que aparece al elegir la opción “Diferencias
Finitas” del menú “Archivo | Opciones de Configuración | General”, es el mismo que el
descrito anteriormente.
38
AQUIVAL
Manual de usuario
Figura 56. Ventana de definición de las características de un modelo en diferencias finitas.
6.1.3
Decimales.
En esta ventana se configuran el número de decimales que se van a usar al hacer
un cambio de sistema con la tabla digitalizadora o los decimales que aparecen en la
parte superior derecha de la ventana principal, en la que se indica la posición actual del
puntero del ratón en su movimiento sobre la ventana principal.
Figura 57.Ventana de definición del número de decimales.
El funcionamiento es muy sencillo basta con seleccionar la opción que se quiera
de la lista desplegable de la ventana y hacer clic sobre el botón aceptar.
6.1.4
Unidades.
En esta ventana se selecciona si se quiere que la unidad de medida de distáncia
sean metros o Kilómetros. Para hacerlo sólo hay que seleccionar la unidad que se quiera
y hacer clic sobre el botón aceptar.
Figura 58. Ventana de definición de las unidades.
6.2
IMPRESORA.
Cuando se hace clic sobre esta opción del menú “Archivo | Opciones de
Configuración” aparece un cuadro de diálogo de Windows en el que se pude seleccionar
la impresora que se va a utilizar y las características de esta.
39
AQUIVAL
6.3
Manual de usuario
DIGITALIZADOR.
En esta ventana se van a definir las características de nuestro digitalizador si este
existe, para esto hay que seleccionar las siguientes características:
•
Velocidad de transmisión en Baudios, hay que seleccionar una de las
pociones.
•
Bits de datos.
•
Bits de paro.
•
Paridad.
•
Conector.
•
Comandos a enviar para inicializar.
Para las 5 primeras características hay que seleccionar una de las opciones de la
ventana. Para la última hay que escribir en los cuadros de texto la información deseada.
Figura 59. Ventana de configuración de la tabla digitalizadora.
7
TRABAJANDO CON LA TABLA DIGITALIZADORA.
Previamente hay que configurar la tabla cuando se vaya ha usar por primera vez
esta con el programa. Esta se usa principalmente en la definición de modelos en
elementos finitos y en la definición de objetos auxiliares que acompañan al esquema del
modelo.
7.1
CAMBIO DEL SISTEMA DE REFERENCIA.
En esta ventana se definen los parámetros que van a relacionar las coordenadas
del esquema en pantalla y el que se tiene en la tabla. Para esto hay que definir unas
coordenadas por teclado que serán las de la ventana principal y sus correspondientes en
la tabla. Las primeras se escriben directamente sobre los cuadros de texto, las segundas
además se pueden definir mediante la tabla haciendo clic sobre el botón de la izquierda
de las casillas y seleccionando el punto en la tabla.
Además hay que definir con la tabla cuáles son los límites del dibujo.
40
AQUIVAL
Manual de usuario
Figura 60. Ventana de cambio del sistema de referencia.
7.2
DEFINICIÓN DE ELEMENTOS.
En esta ventana se selecciona como se van a definir los elementos mediante la
tabla digitalizadora:
•
Si todos secuencialmente.
•
Se va a definir un solo elemento, indicando cual de los que se tienen que
seleccionar.
Figura 61. Ventana de definición de los elementos.
7.3
INSERTAR UN NODO.
Cuando se está trabajando con la tabla digitalizadora y se quiere añadir un nuevo
nodo hay que pulsar el botón 5 de la tabla. Cuando esto se hace aparece una ventana en
la que hay que decir el número de nodo que va a tener este.
Figura 62. Ventana de selección de nodo.
41
AQUIVAL
7.4
Manual de usuario
INTERPOLAR NODOS.
Cuando se está trabajando con la tabla digitalizadora y se quiere añadir varios
nodos nuevos hay que pulsar el botón 1 de la tabla. Cuando esto se hace aparece una
ventana en la que hay que decir el número de nodos que va se van a interpolar.
Figura 63. Ventana de selección del número de nodos a interpolar.
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AQUIVAL
Manual de usuario
Referencias.
Andreu J., Capilla, J. E. y Sanchis E. AQUATOOL: A Computer Assisted
Support System for Water Resources Research Management Including Conjunctive
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Andreu, J. y Sahuquillo, A., 1987. Efficient aquifer simulation in complex
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Andreu J., Capilla, J. E. y Sanchis E. Generalizede decision support system for
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Capilla, J.E. y Andreu, J. 1996. “AQUIVAL: a GUI for groundwater modeling
incorporated into the simulation of water resources systems”. Hydraulic Engineering
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Sahuquillo, A. An eigenvalue numerical technique for solving unsteady linear
ground water models continously in time, Water Resources Research, 1983, 19(1), pp
87-93.
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