Visión general del modelo
Representación de la cuenca
El modelo representa la cuenca fluvial como un grafo dirigido:
- los nodos son puntos donde el caudal se genera, modifica, almacena, deriva o evalúa;
- las aristas son los tramos fluviales que transportan el agua aguas abajo.
Esta estructura permite seguir explícitamente el recorrido del agua desde las cabeceras hasta los tramos bajos de la cuenca.
Paso temporal
La simulación utiliza un paso temporal mensual. Cada mes, el modelo:
- calcula la aportación de las áreas de drenaje;
- suma las entradas procedentes de aguas arriba;
- aplica aportaciones, retornos, demandas y captaciones;
- modifica el caudal según las ganancias o pérdidas subterráneas de los tramos;
- actualiza el balance de los embalses;
- comprueba los caudales ambientales y las demandas no satisfechas.
Secuencia de cálculo
Para cada nodo (i) y mes (m), el balance general se puede expresar como:
\[ Q^{out}_{i,m} = \max\left( 0,\, Q^{in}_{i,m}+\Delta Q_{i,m} \right) \]
donde:
- \(Q^{in}_{i,m}\) es la suma de los caudales que llegan desde aguas arriba;
- \(\Delta Q_{i,m}\) es el cambio local de caudal;
- \(Q^{out}_{i,m}\) es el caudal que sale del nodo.
Los cambios locales pueden ser:
- positivos: aportación de un área de drenaje, retorno de una depuradora o entrada externa;
- negativos: captación urbana, agrícola o de otro uso.
El caudal no puede ser negativo. Cuando la demanda supera el agua disponible, la diferencia se registra como demanda no satisfecha y el caudal aguas abajo se establece en cero, asumiendo que se capta toda el agua disponible para satisfacer la demanda.
Escala espacial y temporal
La simplificación mensual permite ejecutar rápidamente simulaciones de varios años. Sin embargo, el modelo no representa:
- crecidas de duración horaria o diaria;
- variaciones dentro de un mismo mes;
- procesos hidráulicos detallados;
- dinámica explícita de los acuíferos.