-- RodrigoPaz - 06 Jun 2003

Esta es la página del proyecto FLAGS (Simulación Numérica en Gran Escala de la Interrelación entre el Flujo de Aguas Superficiales y el Flujo de Aguas Subterráneas.)

Los métodos numéricos permiten simular en una computadora procesos físicos complejos como en este caso el escurrimiento del agua en un río o en la napa y los acuíferos mas profundos. Para ello tanto el río como la napa son divididos en pequeños triángulos llamados "elementos" y una serie de ecuaciones de balance son planteadas para cada elemento. Cuantos más chicos son estos elementos (y por lo tanto cuanto más elementos hay en el dominio) mejor es la precisión del cálculo. La limitación de estas simulaciones, con respecto a los modelos físicos, están dados en parte por el grado de refinamiento (cuán pequeños son los elementos utilizados para la simulación) ya que tanto los tiempos de cálculo como la memoria RAM necesaria crecen con el número de elementos. Como para fijar ideas digamos que un modelo con un millón de elementos requiere unas 60 horas de cálculo en un procesador P4~2.4Ghz, para avanzar la simulación un año. Por eso este tipo de cálculo era realizado anteriormente en supercomputadoras con un costo de varios millones de dólares. Una forma de realizar estos cálculos intensivos a un costo muchísimo más bajo es usar el "procesamiento en paralelo": dividir el problema en una serie de problemas más pequeños los cuales son procesados cada uno en una computadora personal. En el mejor de los casos, si juntamos un cierto número de computadoras, digamos 10, el tiempo de cálculo será 1/10 del que tardaría en una sola de las computadoras. Así, con un hardware muy económico como el de las computadoras personales se pueden obtener rendimientos computacionales equivalentes a los de las supercomputadoras. El CIMEC cuenta con un cluster de 13 computadoras en el cual son corridos los programas que simulan la dinamica de las cuencas hidricas (ver http://venus.ceride.gov.ar/twiki/bin/view/Cimec/ClusterComposition ). En universidades el exterior se han llegado a armar "clusters" con 1000 procesadores o más (ver http://www.beowulf.org ). Por supuesto esto involucra un esfuerzo adicional en la escritura de los programas de cálculo ya que el científico debe encargarse de descomponer el problema en subproblemas y realizar el intercambio de información entre los elementos en diferentes procesadores.

Desde hace dos años el grupo se encuentra desarrollando el programa que modela el comportamiento de las diferentes cuencas presentes en la provincia de Santa Fe. Se pueden ver resultados obtenidos con el programa en http://venus.ceride.gov.ar/twiki/bin/view/Cimec/PETScFEMResults .

En las figuras se puede ver la altura de la napa freatica para la cuenca del arroyo Cululu. Tambien se puede ver la "red de triangulos" usada para el calculo. Las regiones mas altas son las correspondientes a las cercanias de la red de rios y arroyos que es donde se produce el intercambio de agua. (<!paper,<!slides presentation,larger picture[250KB],larger picture2[1.9MB], larger picture3[740KB], animation [27MB]), animation2 [26MB]), animation3[23MB]), animation4[4.6MB])