Simulación de flujos en aguas poco profundas

Antes de comenzar quiero aclarar que existen infinidad de programas que permiten simular diferentes fenómenos hidráulicos (redes de alcantarillado, redes de abastecimiento, tuberías en general, etc.). En este post solo vamos a tratar uno de ellos, los destinados a simular flujos en aguas poco profundas.

No pretendemos hacer una comparativa entre unos y otros por dos razones: es imposible tenerlos todos (ya digo, hay muchos y algunos son de pago); pero dominarlos a un nivel tal que permita realizar una comparación es, por lo pronto, poco humilde. Este post va en la línea de su predecesor, donde vamos a mostrar una serie de consejos y a aclarar algunos falsos mitos.

Como hemos dicho, son modelos o modelos que permiten simular flujo en aguas poco profundas. Pero, ¿qué tipo de aguas se pueden clasificar como poco profundas? En resumen podríamos decir que son todos aquellos flujos cuya variación en la dimensión Z del espacio es despreciable en comparación con las otras dos ([X.Y]), es decir, se trabaja con un valor medio en toda la profundidad. En simulación de ríos, canales, estuarios, etc. (en 1D o 2D), esta simplificación es más que suficiente. Sin embargo, se debe tener muy presente cuando pretendemos simular pendientes elevadas, fenómenos con gradientes en la vertical, entre otros...

Otra pregunta que nos hacemos es, ¿qué modelo es mejor? Aquí la respuesta es sencilla: el más completo, más sencillo de utilizar, el más versátil, que sea gratis y, sobre todo, el más rápido de todos. Pues bien, tal modelo no existe -lo siento-. Como consejo, os recomendamos que trabajéis con el que os sintáis más cómod@s. Cuando se alcanza un nivel de experticia elevado, el modelo pasa a un segundo plano pues será vuestro criterio quien predomine por encima de los cálculos. Cada modelo tiene sus ventajas y sus inconvenientes, pero queremos desterrar el falso mito de que los modelos de pago son mejores que los gratuitos. Todos, repetimos, todos tienen sus pros y sus contras, tan solo hay que ser conscientes de ello.

En esta línea, podemos preguntarnos si todos los modelos ofrecen los mismos resultados. Pues la respuesta también es sencilla, no. Tranquil@s, esto es algo menos evidente, pero normal. Veamos por qué. A pesar de que se resuelven las mismas ecuaciones, cada programa de simulación tiene sus algoritmos para resolverlas y, evidentemente, son diferentes en cada modelo. Es importante remarcar que algunos programas son, lo que denominamos, una "caja negra". No se sabe muy bien qué hacen y cómo lo hacen, pero lo hacen -de aquella manera-. Aquí el sentido crítico tiene que entrar en juego -es parte de un buen modelador-, pues en ocasiones la falta de confianza para con los resultados te tiene que hacer dudar de su correcto funcionamiento, y finalmente desechar los resultados.

Por último, lo más importante de todo. Los modelos de simulación de flujo en aguas poco profundas (llamados en inglés Shallow Water models), al igual que otros tipos de programas de cálculo, son una representación simplificada de la realidad. No nos volvamos loc@s, pues nunca vamos a ser capaces de simular la realidad, incluso con modelos 3D (por el momento). En este sentido, tenemos que ser conscientes de las simplificaciones que asumimos y no crear supermodelos con un nivel de detalle nanométrico, cuando para comenzar nos hemos cargado la componente Z de las variables hidráulicas que se pueden evaluar con este tipo de modelos.

Menos a veces puede llegar a ser más...