Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC
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- Gregorio Naranjo Villanueva
- hace 7 años
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1 Curso de Modelamiento Hidrogeoquímico con PHREEQC
2 Estructura de los Datos de Entrada en PHREEQC gidahatari.com
3 PHREEQC gidahatari.com
4 PHREEQC PHREEQC A Computer Program for Speciation, Batch- Reaction, One-Dimensional Transport, and Inverse Geochemical Calculations By: David L. Parkhurst C.A.J. Appelo
5 Evolución de PHREEQC 2013 PHREEQC Evolución de PHREEQC en el tiempo Fuente: Merkel & Planner-Friederich (2008)
6 ph-redox-equilibrium Evolución de PHREEQC
7 Evolución de PHREEQC ph-redox-equilibrium El nombre del software se debe a que originalmente incluía funcionalidades basadas en el cálculo de equilibrios químicos en soluciones acuosas.
8 Evolución de PHREEQC PHREEQ El nombre del software se debe a que originalmente incluía funcionalidades basadas en el cálculo de equilibrios químicos en soluciones acuosas.
9 Evolución de PHREEQC PHREEQ E Era un programa escrito en lenguaje Fortran que realizaba las operaciones básicas y que constituye la base de PHREEQC
10 Evolución de PHREEQC PHREEQ E Era un programa escrito en lenguaje Fortran que realizaba las operaciones básicas y que constituye la base de PHREEQC - Mezcla de Aguas - Adición de Reacciones irreversibles netas a la solución - Disolución y precipitación de fases minerales en la fase acuosa - Efectos en el cambio de temperatura
11 Evolución de PHREEQC PHREEQ E Era un programa escrito en lenguaje Fortran que realizaba las operaciones básicas y que constituye la base de PHREEQC - Mezcla de Aguas - Adición de Reacciones irreversibles netas a la solución - Disolución y precipitación de fases minerales en la fase acuosa - Efectos en el cambio de temperatura
12 Evolución de PHREEQC PHREEQ E Era un programa escrito en lenguaje Fortran que realizaba las operaciones básicas y que constituye la base de PHREEQC - Mezcla de Aguas - Adición de Reacciones irreversibles netas a la solución - Disolución y precipitación de fases minerales en la fase acuosa - Efectos en el cambio de temperatura
13 Evolución de PHREEQC PHREEQ E Era un programa escrito en lenguaje Fortran que realizaba las operaciones básicas y que constituye la base de PHREEQC - Mezcla de Aguas - Adición de Reacciones irreversibles netas a la solución - Disolución y precipitación de fases minerales en la fase acuosa - Efectos en el cambio de temperatura
14 Evolución de PHREEQC PHREEQ C Es un programa escrito en lenguaje C en 1995 que adicionalmente permitió modelar:
15 Evolución de PHREEQC PHREEQ C Es un programa escrito en lenguaje C en 1995 que adicionalmente permitió modelar: - Equilibrios en Intercambio Iónico - Equilibrios en Complejización de Superficies - Equilibrio de gases a presiones fijadas - Transporte Advectivo - Modelamiento geoquímico inverso
16 Evolución de PHREEQC PHREEQ C Es un programa escrito en lenguaje C en 1995 que adicionalmente permitió modelar: - Equilibrios en Intercambio Iónico - Equilibrios en Complejización de Superficies - Equilibrio de gases a presiones fijadas - Transporte Advectivo - Modelamiento geoquímico inverso
17 Evolución de PHREEQC PHREEQ C Es un programa escrito en lenguaje C en 1995 que adicionalmente permitió modelar: - Equilibrios en Intercambio Iónico - Equilibrios en Complejización de Superficies - Equilibrio de gases a presiones fijadas - Transporte Advectivo - Modelamiento geoquímico inverso
18 Evolución de PHREEQC PHREEQ C Es un programa escrito en lenguaje C en 1995 que adicionalmente permitió modelar: - Equilibrios en Intercambio Iónico - Equilibrios en Complejización de Superficies - Equilibrio de gases a presiones fijadas - Transporte Advectivo - Modelamiento geoquímico inverso
19 Evolución de PHREEQC PHREEQ C Es un programa escrito en lenguaje C en 1995 que adicionalmente permitió modelar: - Equilibrios en Intercambio Iónico - Equilibrios en Complejización de Superficies - Equilibrio de gases a presiones fijadas - Transporte Advectivo - Modelamiento geoquímico inverso
20 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software:
21 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Reacciones Cinéticamente Controladas - Equilibrio Sólido-Solución - Equilibrio de Volumen Fijo Fase Gaseosa - Variación de Sitios de intercambio en función de la concentración del reactante
22 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Reacciones Cinéticamente Controladas - Equilibrio Sólido-Solución - Equilibrio de Volumen Fijo Fase Gaseosa - Variación de Sitios de intercambio en función de la concentración del reactante
23 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Reacciones Cinéticamente Controladas - Equilibrio Sólido-Solución - Equilibrio de Volumen Fijo Fase Gaseosa - Variación de Sitios de intercambio en función de la concentración del reactante
24 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Reacciones Cinéticamente Controladas - Equilibrio Sólido-Solución - Equilibrio de Volumen Fijo Fase Gaseosa - Variación de Sitios de intercambio en función de la concentración del reactante
25 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Difusión en transporte 1D - Transporte acoplado con difusión en zonas estancadas - Balance de Masa de isótopos en modelamiento inverso
26 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Difusión en transporte 1D - Transporte acoplado con difusión en zonas estancadas - Balance de Masa de isótopos en modelamiento inverso
27 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-2 Fue puesta a disposición en 1999 y permitió agregar funcionalidades al software: - Difusión en transporte 1D - Transporte acoplado con difusión en zonas estancadas - Balance de Masa de isótopos en modelamiento inverso
28 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-3 Incluye mejoras en el código y contiene módulos adicionales que permiten la construcción de gráficos
29 Evolución de PHREEQC PHREEQ C-3 Incluye mejoras en el código y contiene módulos adicionales que permiten la construcción de gráficos Así mismo se desarrolla sobre el paradigma de programación orientada a objetos que permite la articulación de módulos para desarrollo de software
30 Interfaces Para PHREEQC PHREEQ CI (PHREEQ C Interactive) Una interface Gráfica de Usuario (GUI) que orienta el ingreso de datos y la lectura de los datos de salida. Corre empleando el código de PHREEQC-2
31 PHREEQC for Windows Interfaces Para PHREEQC Una interface Gráfica de Usuario (GUI) que orienta el ingreso de datos y la lectura de los datos de salida. Corre empleando el código de PHREEQC-2 Menos amigable
32 Interfaces Para PHREEQC PhreeqPy Creado con los módulos de IPhreeqc permite el uso de las operaciones de PHREEQC-2 para el desarrollo de módulos adicionales mediante líneas de código escritas en Python. Su principal aplicación es el desarrollo de software
33 PHREEQC 3 in Notepad++ Interfaces Para PHREEQC Es hasta ahora la única GUI para construir archivos con la versión 3 de PHREEQC. Fue desarrollado por C.A.J. Appelo, uno de los desarrolladores de PHREEQC.
34 Tipos de archivos gidahatari.com
35 Tipos de Archivos PHREEQC utiliza y crea distintos archivos que contienen información necesaria para la ejecución del modelo y la interpretación de los datos. A continuación se presentarán estos.
36 Bases de Datos (.dat) La mayoría de especie químicas están definidas en bases de datos que suministran los datos necesarios para que estas puedan ser procesadas por el código. Las bases de datos distribuidas con el código son: - PHREEQC.dat - iso.dat - LLNL.dat - MINTEQ.dat - minteq.v4.dat - PITZER.dat - t_h.dat - WATEQ4F.dat
37 Archivo de Entrada (.phr) Es el archivo creado por el modelador mediante el uso de KEYWORDS y datos para los distintos parámetros requeridos en la ejecución de operaciones.
38 Una vez corre el modelo se genera un archivo de salida que contiene los datos producto de los cálculos ejecutados por el programa. Los datos allí reportados deben ser interpretados por el modelador. Archivo de salida (.phr.out)
39 Construcción de Archivos de Entrada gidahatari.com
40 Estructura de Entrada PHREEQC es un programa orientado por líneas de código. Sus archivos de entrada guardan la forma de listas con lenguaje reservado que define operaciones y datos cuya distribución brinda coherencia para que estos puedan ser procesados.
41 Las KEYWORDS son palabras que hacen parte del lenguaje reservado de PHREEQC y le indican al código los cálculos que se le están solicitando. Estructura de Entrada
42 Estructura de Entrada Las KEYWORDS son palabras que hacen parte del lenguaje reservado de PHREEQC y le indican al código los cálculos que se le están solicitando. Algunos permiten incluir información adicional pero esta opción debe ser consultada en el manual del software
43 Los datos se escriben en la líneas posteriores al keyword y la secuencia de entrada en las líneas depende del keyword y el parámetro Estructura de Entrada
44 Los identifiers permiten indicarle al código algunos de los parámetros de entrada que debe tener presente para la ejecución de operaciones Estructura de Entrada
45 Estructura de Entrada Los identifiers permiten indicarle al código algunos de los parámetros de entrada que debe tener presente para la ejecución de operaciones Algunos parámetros tienen valores por defecto que se incluyen cuando el identifier no se escribe en el archivo de entrada. Sus valores pueden consultarse en el manual.
46 Los comentarios son líneas que se incluyen precedidas por el símbolo # y no son procesadas por el programa. Estructura de Entrada
47 Estructura de Entrada Los comentarios son líneas que se incluyen precedidas por el símbolo # y no son procesadas por el programa. Permiten incluir información adicional que hace más entendible el archivo de entrada.
48 La operación indicada por un keyword se ejecuta hasta que en el archivo aparece un nuevo KEYWORD Estructura de Entrada
49 Las particularidades del manejo de estos elementos serán cubiertas a lo largo del curso y por lo tanto la revisión del manual será recurrente durante los ejercicios. Lectura del Manual de PHREEQC
50 KEYWORDS gidahatari.com
51 En total PHREEQC dispone de 48 KEYWORDS que a continuación se presentarán clasificados en 4 GRUPOS KEYWORDS
52 KEYWORDS Básicos Estos KEYWORD permiten definir acciones para: COPY DATABASE DELETE DUMP END INCLUDE$ KNOBS NAMED_EXPRESSIONS PRINT SAVE SELECTED_OUTPUT TITLE USE USER_GRAPH USER_PRINT USER_PUNCH
53 KEYWORDS Básicos Estos KEYWORD permiten definir acciones para: - Organizar el archivo de entrada - Organizar los datos de salida - Optimizar las operaciones entre otros KEYWORD COPY DATABASE DELETE DUMP END INCLUDE$ KNOBS NAMED_EXPRESSIONS PRINT SAVE SELECTED_OUTPUT TITLE USE USER_GRAPH USER_PRINT USER_PUNCH
54 KEYWORDS Básicos Estos KEYWORD permiten definir acciones para: - Organizar el archivo de entrada - Organizar los datos de salida - Optimizar las operaciones entre otros KEYWORD COPY DATABASE DELETE DUMP END INCLUDE$ KNOBS NAMED_EXPRESSIONS PRINT SAVE SELECTED_OUTPUT TITLE USE USER_GRAPH USER_PRINT USER_PUNCH
55 KEYWORDS Básicos Estos KEYWORD permiten definir acciones para: - Organizar el archivo de entrada - Organizar los datos de salida - Optimizar las operaciones entre otros KEYWORD COPY DATABASE DELETE DUMP END INCLUDE$ KNOBS NAMED_EXPRESSIONS PRINT SAVE SELECTED_OUTPUT TITLE USE USER_GRAPH USER_PRINT USER_PUNCH
56 KEYWORDS Básicos Estos KEYWORD permiten definir acciones para: - Organizar el archivo de entrada - Organizar los datos de salida - Optimizar las operaciones entre otros KEYWORD - Ajustar el solucionador COPY DATABASE DELETE DUMP END INCLUDE$ KNOBS NAMED_EXPRESSIONS PRINT SAVE SELECTED_OUTPUT TITLE USE USER_GRAPH USER_PRINT USER_PUNCH
57 KEYWORDS para definir datos Estos KEYWORD permiten definir datos de: EQUILIBRIUM_PHASES EXCHANGE_MASTER_SPECIES EXCHANGE_SPECIES ISOTOPE_ALPHAS ISOTOPE_RATIOS PHASES SOLUTION_MASTER_SPECIES SOLUTION_SPECIES SURFACE_MASTER_SPECIES SURFACE_SPECIES
58 KEYWORDS para definir datos Estos KEYWORD permiten definir datos de: - Especies en fase acuosa - Especies Intercambiables - Especies de Superficie - Especies de Isótopos EQUILIBRIUM_PHASES EXCHANGE_MASTER_SPECIES EXCHANGE_SPECIES ISOTOPE_ALPHAS ISOTOPE_RATIOS PHASES SOLUTION_MASTER_SPECIES SOLUTION_SPECIES SURFACE_MASTER_SPECIES SURFACE_SPECIES
59 KEYWORDS para definir datos Estos KEYWORD permiten definir datos de: - Especies en fase acuosa - Especies Intercambiables - Especies de Superficie - Especies de Isótopos EQUILIBRIUM_PHASES EXCHANGE_MASTER_SPECIES EXCHANGE_SPECIES ISOTOPE_ALPHAS ISOTOPE_RATIOS PHASES SOLUTION_MASTER_SPECIES SOLUTION_SPECIES SURFACE_MASTER_SPECIES SURFACE_SPECIES
60 KEYWORDS para definir datos Estos KEYWORD permiten definir datos de: - Especies en fase acuosa - Especies Intercambiables - Especies de Superficie - Especies de Isótopos EQUILIBRIUM_PHASES EXCHANGE_MASTER_SPECIES EXCHANGE_SPECIES ISOTOPE_ALPHAS ISOTOPE_RATIOS PHASES SOLUTION_MASTER_SPECIES SOLUTION_SPECIES SURFACE_MASTER_SPECIES SURFACE_SPECIES
61 KEYWORDS para definir datos Estos KEYWORD permiten definir datos de: - Especies en fase acuosa - Especies Intercambiables - Especies de Superficie - Especies de Isótopos EQUILIBRIUM_PHASES EXCHANGE_MASTER_SPECIES EXCHANGE_SPECIES ISOTOPE_ALPHAS ISOTOPE_RATIOS PHASES SOLUTION_MASTER_SPECIES SOLUTION_SPECIES SURFACE_MASTER_SPECIES SURFACE_SPECIES
62 KEYWORDS para operaciones fundamentales Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: EXCHANGE GAS_PHASE MIX SOLUTION SOLUTION_SPREAD SURFACE
63 KEYWORDS para operaciones fundamentales Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Especiación - Intercambio iónico - Complejización de Superficies - Mezcla de Soluciones EXCHANGE GAS_PHASE MIX SOLUTION SOLUTION_SPREAD SURFACE
64 KEYWORDS para operaciones fundamentales Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Especiación - Intercambio iónico - Complejización de Superficies - Mezcla de Soluciones EXCHANGE GAS_PHASE MIX SOLUTION SOLUTION_SPREAD SURFACE
65 KEYWORDS para operaciones fundamentales Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Especiación - Intercambio iónico - Complejización de Superficies - Mezcla de Soluciones EXCHANGE GAS_PHASE MIX SOLUTION SOLUTION_SPREAD SURFACE
66 KEYWORDS para operaciones fundamentales Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Especiación - Intercambio iónico - Complejización de Superficies - Mezcla de Soluciones EXCHANGE GAS_PHASE MIX SOLUTION SOLUTION_SPREAD SURFACE
67 KEYWORDS para operaciones fundamentales Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Especiación - Intercambio iónico - Complejización de Superficies - Mezcla de Soluciones EXCHANGE GAS_PHASE MIX SOLUTION SOLUTION_SPREAD SURFACE
68 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
69 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - Solucionador - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
70 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - Solucionador - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
71 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - Solucionador - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
72 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - Solucionador - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
73 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - Solucionador - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
74 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - LLNL Model - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
75 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - LLNL Model - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
76 KEYWORDS para operaciones avanzadas Estos KEYWORD permiten solicitar cálculos de: - Cinética de Reacciones - Balance de isótopos - Modelo de Pitzer - Modelo SIT - Transporte - Soluciones Sólidas - LLNL Model - Funciones en BASIC ADVECTION CALCULATE_VALUES INCREMENTAL_REACTIONS INVERSE_MODELING ISOTOPES KINETICS LLNL_AQUEOUS_MODEL_PARAMETERS PITZER RATES REACTION REACTION_PRESSURE REACTION_TEMPERATURE RUN_CELLS SIT SOLID_SOLUTIONS TRANSPORT
77 Estructura de los Datos de Entrada en PHREEQC gidahatari.com
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