Reduction of computational times using the equivalent rectangle concept in the physics-based surface – subsurface models

• Juliana Hurtado ^[1] ; Jesús Causapé ^[2] ; Raphael Abrahao ^[3] ; Anibal J. Pérez ^[1]
  1. [1] Universidad Antonio Nariño

     Universidad Antonio Nariño

     Colombia

     
  2. [2] Instituto Geológico y Minero de España

     Instituto Geológico y Minero de España

     Madrid, España

     
  3. [3] Universidade Federal da Paraíba

     Universidade Federal da Paraíba

     Brasil

     

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• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 83, Nº. 199, 2016, págs. 50-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Reducción de tiempos computacionales usando el concepto de rectángulo equivalente en los modelos físicos superficiales – subsuperficiales
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• Resumen
  • español

    La interacción entre la superficie y subsuperficie de una cuenca se puede estudiar utilizando modelos físicos, pero debido a su compleja geometría los procesos de calibración y validación requieren altos tiempos computacionales. Para ello, se propone una alternativa que permita reducir los tiempos de calibración del modelo, mediante la simplificación de la geometría de la cuenca y empleando el concepto del rectángulo equivalente. El rectángulo equivalente es usado para definir los parámetros del suelo de la cuenca del río Lerma, a través de un análisis de sensibilidad, que posteriormente son empleados dentro de la calibración. El modelo simplificado identifica con una gran precisión los rangos y valores iniciales de los parámetros utilizados para los procesos de calibración y además reduce significativamente los tiempos computacionales. Por lo tanto, el concepto de rectángulo equivalente ofrece una alternativa para acelerar la calibración de modelos acoplados superficie-subsuperficie.

  • English

    The interaction between surface and subsurface domains in a basin can be studied using a physics-based model; however, the calibration and validation processes require a high computational effort due to their complex geometry. The authors propose an alternative to reduce the computational times during the calibration model by simplifying the geometry of the watershed that applies the equivalent rectangle concept. A quasi-3D equivalent rectangle is used to define the specific soil parameters of the Lerma river basin through sensitivity analysis that will later be applied in the calibration. The simplified model can highly accurately identify the parameter range for the initial values of the calibration process as well as if the reduction in running times is significant. Thus, the rectangle equivalent concept offers an alternative to speed-up the calibration of a 3-D fully-coupled surface sub-surface model.