Curso Práctico de IBER y QGIS: Modelización hidráulica y análisis de inundaciones

En este programa intensivo, explorarás a fondo los principios fundamentales y las técnicas avanzadas de la hidrología y la hidráulica, estudiando a fondo cada aspecto para adquirir las habilidades y el conocimiento necesarios que te permitirán abordar los desafíos complejos que enfrenta la gestión del agua en la actualidad. Con respecto a Iber, una herramienta de modelado hidráulico en 2D de gran alcance, aprenderás a utilizarla para simular flujos de agua con un alto grado de precisión y realismo. Desde la configuración inicial de los parámetros del modelo hasta la meticulosa interpretación de los resultados obtenidos, te convertirás en un experto en cada etapa del proceso de modelización, aprendiendo a diseñar escenarios que reflejen fielmente la realidad y a evaluar exhaustivamente el impacto de diversas condiciones hidrológicas en el comportamiento del agua.

Además, nos sumergiremos en las capacidades de QGIS, un software fundamental para el procesamiento y análisis de datos geoespaciales. A través de una serie de ejercicios prácticos y proyectos aplicados, aprenderás a integrar información topográfica, hidrológica y ambiental en tus estudios sobre inundaciones, utilizando QGIS para manipular capas de datos, realizar análisis espaciales avanzados y crear visualizaciones cautivadoras que te ayudarán a comunicar eficazmente tus hallazgos y conclusiones.

Nuestro curso se enfoca en brindarte una comprensión profunda de los principios teóricos que respaldan la modelización hidráulica. A medida que avanzas, desarrollarás un enfoque analítico y crítico que te permitirá abordar de manera efectiva los problemas y desafíos complejos que surgen en el ámbito de la gestión del agua. Estarás preparado para enfrentar los retos del mañana en este campo crucial, contribuyendo así al manejo sostenible de uno de los recursos más importantes de nuestro planeta: el agua.

• Refrescar nociones fundamentales de la hidráulica.
• Adquirir los conocimientos esenciales de sistemas de modelado hidráulico.
• Dominar la validación y análisis de resultados.
• Familiarizarse con el uso de Iber: propiedades, datos, condiciones, parámetros.
• Adquirir habilidades para la generación de malla y cálculo eficaz.
• Visualización y exportación de los resultados.
• Creación y ejecución de secciones.
• Cartografía digital y SIG.
• Edición de geometrías en SIG.
• Comprender la interacción SIG-Iber.
• Representar efectivamente de resultados de modelación hidráulica.

Es fundamental contar con conocimientos básicos en hidrología y en la hidráulica de canales a cielo abierto.

1. INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA EN LÁMINA LIBRE
   1. Conceptos básicos de hidráulica.
      1. Definición de hidráulica
      2. Propiedades de los fluidos
      3. Hidráulica en lámina libre
   2. Flujo en lámina libre
      1. Tipos de flujo
      2. Estados del flujo
      3. Regímenes de flujo
   3. Conceptos relacionados con la hidrología.
      1. Ciclo del agua
      2. Relación entre la hidrología y la hidráulica
      3. Periodo de retorno
      4. Hidrograma
      5. Cuadal máximo
      6. Curva de gasto
   4. Prácticas de evaluación tutorizadas
2. MARCO CONCEPTUAL DE LOS MODELOS DE SIMULACIÓN HIDRÁULICA
   1. Definición de modelo hidráulico
      1. Clasificación de los modelos hidraúlicos
   2. Aplicaciones de un modelo hidráulico.
      1. Simulación del flujo en lámina libre en cauces naturales
      2. Cálculo de zonas inundables
      3. Análisis hidráulico de encauzamientos y canales
      4. Otras aplicaciones
   3. Tipos de modelos hidráulicos computacionales: 1D, 2D y 3D.
      1. Modelos unidimensionales
      2. Modelos bidimensionales
      3. Modelos tridimensionales
   4. Conceptualización del Modelo bidimensional de Iber en lámina libre.
      1. Cálculo interno de un modelo bidimensional: Ecuaciones de Saint-Venant
      2. Condiciones de contorno
      3. Condiciones internas del modelo
      4. Fricción de fondo
      5. Información de partida necesaria para una modelización hidráulica en modelos bidimensionales
      6. Limitaciones e incertidumbre del modelo hidráulico bidimensional
   5. Prácticas de evaluación tutorizadas
3. INTRODUCCIÓN AL PROGRAMA IBER
   1. Generalidades del modelo Iber
   2. Estructura en módulos
      1. Módulo de resolución de ecuaciones hidrodinámicas
      2. Módulos adicionales
   3. Interfaz de Iber.
   4. Creación y configuración inicial del modelo de simulación en Iber
      1. Configuración de las preferencias de Iber
      2. Menú de utilidades
      3. Añadir imagen de fondo en Iber
   5. Partes del proceso de modelización en Iber
      1. Preproceso
      2. Cálculo
      3. Postproceso
   6. Prácticas de evaluación tutorizadas
4. CAPTURA, EDICIÓN Y GENERACIÓN DE CARTOGRAFÍA DIGITAL PARA EL MODELO IBER CON QGIS
   1. Conceptos básicos de cartografía digital
      1. Sistemas de proyección
      2. El modelo de datos vectorial
      3. El modelo de datos ráster
   2. Introducción a QGIS
      1. Los programas de QGIS
      2. La interfaz de QGIS
      3. La configuración general de QGIS
      4. Los proyectos de QGIS
   3. Cartografía para la creación de un modelo hidráulico en Iber
      1. El modelo digital del terreno (MDT)
      2. Métodos de recolección de datos para la creación de un MDT para Iber
      3. MDT para Iber a partir de datos obtenidos con LIDAR
      4. Uso de las ortofotografías en los modelos hidráulicos
   4. Ejemplo de descarga de cartografía digital desde una IDE: Centro Nacional de Información Geográfica de España.
      1. Introducción al centro de descargas de cartográfica digital de España
      2. Sección de productos cartográficos
      3. Buscar productos cartográficos específicos
      4. Resultados y proceso de descarga
      5. Productos necesarios para la modelización hidráulica
   5. Preparación de cartografía en QGIS para el modelo Iber
      1. Datos vectoriales en el modelo Iber
      2. Datos ráster en el modelo Iber: MDT y ortoimágenes
      3. Datos LIDAR en el modelo Iber: Creación de MDT
   6. Prácticas de evaluación tutorizadas
5. PREPROCESO. CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS Y DATOS DE ENTRADA EN IBER
   1. Definición de las geometrías del cauce en Iber.
      1. Creación de la geometría desde un fichero de geometría TIN
      2. Creación de la geometría desde un MDT
   2. Definición de las condiciones hidrodinámicas del modelo.
      1. Condiciones de contorno de entrada: Caudal de entrada
      2. Obtención de los datos de Caudal con CAUMAX
      3. Condiciones de contorno de salida: Nivel del agua en la salida
      4. Condiciones iniciales del terreno: seco o con agua
      5. Condiciones internas
   3. Asignación de los parámetros del modelo
      1. Rugosidad del terreno: opciones y configuración
      2. Definición automática de la rugosidad con QGIS
   4. Confección de la malla de cálculo.
      1. Tipos de mallas de cálculo en Iber
      2. Opciones del mallado
      3. Generar la malla
      4. Editar la malla de cálculo
   5. Prácticas de evaluación tutorizadas
6. CONFIGURACIÓN Y EJECUCIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO DEL MODELO
   1. Configuración de los parámetros de cálculo
      1. Parámetros de tiempo
      2. Parámetros generales
      3. Parámetros de los resultados
   2. Configuración del ordenador para optimizar el proceso de cálculo.
      1. Cambiar la prioridad de Iber en Windows
      2. Aumentar la memoria virtual de Windows para mejorar el rendimiento de Iber
   3. Ejecución del cálculo
   4. Seguimiento del proceso de cálculo
   5. Análisis de errores más comunes
   6. Prácticas de evaluación tutorizadas
7. POSTPROCESO. VISUALIZACIÓN Y EXTRACCIÓN DE LOS RESULTADOS EN IBER
   1. Menú de opciones de vista en el postproceso
   2. Visualización de resultados
      1. Tipos de vista
      2. Tipos de análisis
   3. Creación de gráficos
      1. Creación de secciones
      2. Gráfica de la superficie de la lámina de agua en un instante
      3. Obtener hidrogramas
      4. Ventana de gráficas
   4. Exportación de los resultados
   5. Prácticas de evaluación tutorizadas
8. TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS EN QGIS
   1. Importación de los resultados a QGIS
   2. Visualización de resultados en QGIS
      1. Visualización de los resultados en planta
      2. Visualización de resultados en secciones transversales
   3. Análisis de los resultados: Zonificación de la inundación y Mapa de máximos
      1. Análisis de los resultados de calado y cota de la lámina de agua
      2. Análisis de los resultados de velocidad
      3. Análisis del número de Froude
   4. Determinación de zonas de inundación peligrosa
      1. Recalificación del ráster para evaluar una zona inundada