Revisión de los modelos matemáticos aplicados a la gestión de recursos hídricos o cuencas

Abstract

La modelación hidrológica ha tenido un gran auge en los últimos años. Aunque, debido al masivo desarrollo de programas matemáticos hidrológicos, en ocasiones puede resultar muy compleja la elección del programa más indicado para cada situación. El presente trabajo es una revisión de algunos de los programas de modelización matemática que se encuentran en la actualidad de uso más frecuente, con sus ventajas y limitaciones. Para ello se ha realizado una búsqueda bibliográfica con el fin de elaborar una síntesis de las características más importantes de los programas usados hoy en día en forma de tabla. Con el fin de comprender los términos con los que se definen algunas características de los programas, ha sido necesario proceder a una clasificación de los modelos según sus diferentes parámetros. El diseño de un modelo matemático a partir de la realidad es una tarea muy compleja. Para lograr esta finalidad se utilizan simplificaciones, las cuales provocan ciertas incertidumbres y disparidades. Debido a esto, es fundamental indicar que la calidad y cantidad de datos que se introduzcan en el modelo, va a determinar cuán válido es este con respecto a la realidad que se pretende simular. Después de una exhaustiva comparación de programas, se puede concluir que cuantas más variables usa la aplicación para describir el sistema, mayor tiene que ser la entrada de datos que se debe realizar. La mayor dimensionalidad implica la resolución de algoritmos más complejos para lograr la solución a la ecuación de flujo. El método de resolución se puede efectuar por diferencias finitas, donde se debe realizar una discretización espacial del sistema gradual para poder aligerar los cálculos en la simulación del sistema, o por elementos finitos, donde, aunque los algoritmos de resolución sean más complejos que los anteriores, el método aporta mucha más adaptabilidad a la morfología del sistema a simular. La discretización espacial de la zona estudiada se vuelve clave y afecta de forma directa al tiempo de simulación del programa. Debido a que todos los programas experimentan algún tipo de limitación, la mejor opción sería el uso de varios programas de modelización matemática que se complementaran y fueran capaces de describir con mayor detalle la realidad.