Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf

Cap. 4 Modelos Numéricos
4.2 Selección de las Ecuaciones y sus Términos
Todos los modelos son aproximaciones y simplificaciones de la realidad. De acuerdo a las
características físicas reales del fenómeno, se selecciona o construye el modelo mas simple posible,
cuyas suposiciones describan mas adecuadamente el fenómeno con el grado de aproximación que
sea aceptable. Este grado de aproximación aceptable lo decide a priori y arbitrariamente el
modelador o el usuario de acuerdo a los fines para los que pretende destinar el modelo.
En el caso de lagunas costeras, algunos criterios para seleccionar o construir los modelos son los
siguientes:
a) Son la circulación y el transporte de materia (advección - difusión - dispersión) uni, bi, o tri
dimensionales ? Ejemplos: lagunas costeras estuarinas de tipo A y B, y no-estuarinas de tipo α y γ
son predominantemente bidimensionales en x y z; las estuarinas C y no-estuarinas α C, β C y γ C
son predominantemente bidimensionales en x y y. Este análisis determina las dimensiones
espaciales o cuáles y cuántos términos con dependencia espacial a incluir en las ecuaciones;
b) Qué propiedades se desea predecir: solamente hidrodinámicas o también químicas, de transporte
de materia, térmicas, etc ? Este análisis determina cuantás y qué tipo de ecuaciones se necesitan;
c) Es la situación estacionaria o no ? Esto determina la inclusión o eliminación de términos con
dependencia temporal en las ecuaciones;
d) Son significativos o despreciables: el esfuerzo del viento en la superficie, la evaporación, el
efecto de Coriolis, el calentamiento solar, la precipitación, la fricción lateral y de fondo, etc. ?
Esto determina cuáles y cuántos son los términos de la dinámica a incluir en las ecuaciones;
e) Hay o no descargas de agua dulce significativas en la cabeza de la laguna ?, Cómo son las
componentes predominantes de la marea (semidiurna, diurna, mixta, etc.) en la boca ? , Cuál es la
forma geométrica predominante de las secciones transversales (triangular, rectangular,
trapezoidal) ? Estas características determinan las condiciones de frontera para la integración de
las ecuaciones; y
f) Cuál es la capacidad de memoria del computador disponible ? Esto determina la longitud de los
intervalos espacial y temporal de la discretización, la cantidad de etapas de iteración al resolver
las ecuaciones, y eventualmente el método numérico de integración.
Una vez efectuado este análisis y seleccionado o construido un modelo que se considera
preliminarmente adecuado, se procede a cotejar sus resultados (predicciones) con mediciones de las
variables para una situación real, como caso de prueba. Esta es la etapa de calibración o validación
del modelo. Si sus predicciones no tienen el grado de aproximación deseado como satisfactorio, se
procede a modificar las ecuaciones, los términos, o el grado de discretización, hasta lograr la
aproximación deseada en la solución.
Se considera entonces que el modelo ya está en condiciones de predecir situaciones futuras por
evolución natural del fenómeno o por modificaciones artificiales introducidas a sus condiciones
físicas.
157