Manual Modelo Q2kw.docx

INTRODUCCION QUAL2K (o Q2K) es un modelo de calidad del agua de ríos y arroyos que pretende representar una versión modernizada del modelo QUAL2E (o Q2E) (Brown y Barnwell 1987). Q2K es similar a Q2E en los siguientes aspectos:  Unidimensional. El canal está bien mezclado verticalmente y lateralmente.  Ramificación. El sistema puede consistir en un río principal con afluentes ramificados.  Sistema hidráulico de estado estable. No uniforme, flujo constante es simulado.  Presupuesto de calor Diel. El presupuesto de calor y la temperatura se simulan en función de la meteorología en una escala de tiempo diaria.  Cinética de calidad del agua Diel. Todas las variables de calidad del agua se simulan en una escala de tiempo diaria.  Calor y entradas masivas. Las cargas y extracciones puntuales y no puntuales se simulan. El marco QUAL2K incluye los siguientes elementos nuevos:  Entorno e interfaz de software. Q2K se implementa dentro del entorno de Microsoft Windows. Los cómputos numéricos se programan en Fortran 90. Excel se utiliza como la interfaz gráfica de usuario. Todas las operaciones de la interfaz están programadas en el lenguaje de macros de Microsoft Office: Visual Basic para Aplicaciones (VBA).  Segmentación del modelo. Q2E segmenta el sistema en tramos fluviales compuestos por elementos igualmente espaciados. Q2K también divide el sistema en alcances y elementos. Sin embargo, a diferencia de Q2E, el tamaño del elemento para Q2K puede variar de un alcance a otro. Además, se pueden ingresar múltiples cargas y extracciones a cualquier elemento.  Especiación de DBO carbonacea. Q2K utiliza dos formas de DBO carbonosa para representar el carbono orgánico. Estas formas son una forma lentamente oxidante (CBOD lento) y una forma rápidamente oxidante (CBOD rápido).  Anoxia. Q2K acomoda la anoxia reduciendo las reacciones de oxidación a cero a bajos niveles de oxígeno. Además, la desnitrificación se modela como una reacción de primer orden que se vuelve pronunciada a bajas concentraciones de oxígeno.  Interacciones sedimentoagua. Los flujos de agua de sedimento de oxígeno disuelto y nutrientes pueden simularse internamente en lugar de recetarse. Es decir, el oxígeno (SOD) y los flujos de nutrientes se simulan en función de la sedimentación de la materia orgánica particulada, las reacciones dentro de los sedimentos y las concentraciones de formas solubles en las aguas superpuestas.  Algas inferiores. El modelo simula explícitamente algas inferiores adheridas. Estas algas tienen estequiometría variable.  Extinción de luz. La extinción de la luz se calcula como una función de algas, detritus y sólidos inorgánicos.  pH. Se simulan la alcalinidad y el carbono inorgánico total. El pH del río se calcula a partir de estas dos cantidades.  Patógenos. Un patógeno genérico es simulado. La eliminación del patógeno se determina en función de la temperatura, la luz y la sedimentación.  Alcanzar parámetros cinéticos específicos. Q2K le permite especificar muchos de los parámetros cinéticos en una base específica de alcance.  Presas y cascadas. La hidráulica de los vertederos, así como el efecto de los vertederos y cascadas en la transferencia de gas están incluidos explícitamente.

2. EMPEZANDO Tal como está configurado actualmente, un libro de Excel sirve como interfaz para QUAL2K. Es decir, todas las entradas y salidas, así como la ejecución del modelo, se implementan desde Excel. Todas las funciones de la interfaz están programadas en el lenguaje de macros de Excel: Visual Basic para Aplicaciones (VBA). Todos los cálculos numéricos se implementan en Fortran 90 para la velocidad de ejecución. El siguiente material proporciona una descripción paso a paso de cómo se puede configurar el modelo en su computadora y utilizarlo para realizar una simulación.

Paso 1: Copie el archivo, Q2Kv2_11.zip, a un directorio (por ejemplo, C: \). Cuando este archivo se descomprime, configurará un subdirectorio, Q2Kv2_11 que incluye un archivo de Excel (Q2KMasterv2_11.xls) y un archivo ejecutable (Q2KFortran2_11.exe). La primera es la interfaz Q2K que le permite ejecutar Q2K y mostrar sus resultados. El segundo es el ejecutable de Fortran que realmente realiza los cálculos del modelo. Estos dos archivos siempre deben estar en el mismo directorio para que el modelo se ejecute correctamente. Tenga en cuenta que después de ejecutar el modelo, algunos archivos de asistencia se crearán automáticamente por el archivo ejecutable Fortran para intercambiar información con Excel. NOTA: NO ELIMINE EL archivo .zip. Si por alguna razón, modifica Q2K de una manera que lo hace inutilizable, siempre puede usar el archivo zip para reinstalar el modelo. Paso 2: cree un subdirectorio fuera de C: \ Q2Kv2_11 llamado DataFiles. Paso 3: abra Excel y asegúrese de que su nivel de seguridad macro esté configurado en medio (Figura 1). Esto se puede hacer utilizando los comandos del menú: Herramientas  Macro  Seguridad. Asegúrese de que esté seleccionado el botón de radio Medio.