Algoritmos De Grafos Y Autómatas Celulares: Aplicación A La Simulación De Escurrimientos

Abstract

En el presente trabajo se introduce un novedoso algoritmo de escurrimiento superficial específico para zonas de llanuras. El modelo presentado se basa en la tecnología de autómatas celulares, de amplia utilización en la simulación de procesos naturales. A diferencia de la clásica grilla utilizada en la mayoría de los autómatas celulares, este modelo se implementa sobre una estructura de datos grafo. Este diseño da una mayor flexibilidad al modelo de escurrimiento y al simulador permitiendo realizar diferentes tipos de discretizaciones con el objeto de mejorar la performance y dar diferentes niveles de detalle a la simulación. Algunas de estas mejoras fueron implementadas con éxito en este trabajo. El modelo calcula la transferencia de agua entre células del autómata basándose en la ecuación hidráulica estacionaria discretizada en el tiempo incorporando un coeficiente de relajación. Este coeficiente regula el flujo de agua y que toma diferentes valores para los cursos de agua o para el terreno. El movimiento vertical de agua está determinado por una función de infiltración parametrizable a nivel de célula. Para evaluar la respuesta del modelo se realizaron experimentos sobre escenarios sintéticos de los que se conoce su respuesta real aproximada y sobre eventos de tormenta reales de una cuenca de la provincia de Buenos Aires con muy buenos resultados. .