CONTENIDO
CTEDRA :
HIDROLOGIA GENERAL
CATEDRTICO :
ING. Abel MUIZ PAUCARMAYTA
ALUMNO :
ALVA LOAYZA, Manuel Leonardo
SEMESTRE :
VII
CONTENIDO
1. Contenido ..1
2. Introduccin ..
1
3. Modelos ...
14. Conclusin............
8
5. Resumen . ...
86. Bibliografa ......
8INTRODUCCIONBien sabemos que el problemas de la administracin
del agua radica en la deficiencia de controles del caudal en los
sistemas de riego.
La Hidrometra se encarga de medir, registrar, calcular y
analizar los volmenes de agua que circulan en una seccin
transversal de un ro, canal o tubera; pertenecientes a un pequeo o
gran sistema de riego en funcionamiento.
En el siguiente informe podremos apreciar la medicin de caudales
del rio cunas, de un manantial como tambin el caudal que se genera
en las casas las cuales sern medidas por los diferentes mtodos las
cuales explicaremos ms adelante.AFORO DE CAUDALESMedicin de agua:La
medicin del caudal o gasto de agua que pasa por la seccin
transversal de un conducto (ro, riachuelo, canal, tubera) de agua,
se conoce como aforo o medicin de caudales. Este caudal depende
directamente del rea de la seccin transversal a la corriente y de
la velocidad media del agua.
La frmula que representa este concepto es la siguiente:
Q = A x VDnde:
Q = Caudal o Gasto.A = rea de la seccin transversal.V =
Velocidad media del agua en el punto.
Importancia:La medicin o aforo de agua del ro o de cualquier
curso de agua es importante desde los puntos de vista, como:
Saber la disponibilidad de agua con que se cuenta.
Distribuir el agua a los usuarios en la cantidad deseada.
Saber el volumen de agua con que se riegan los cultivos.
Poder determinar la eficiencia de uso y de manejo del agua de
riego.Mtodos de Medicin:Los mtodos de aforo ms utilizados son:
1. Velocidad y seccin
2. Estructuras Hidrulicas
3. Mtodo volumtrico
4. Mtodo qumico
5. Mtodo combinado. Calibracin de compuertas
1. Velocidad y Seccin:Los mtodos de aforo basados con este mtodo
son los ms empleados; se requiere medir el rea de la seccin
transversal del flujo de agua y la velocidad media de este
flujo.
Q = A x VDnde:
Q = Caudal o Gasto.A = rea de la seccin transversal.V =
Velocidad media del agua en el punto.
Generalmente el caudal Q se expresa en litros por segundo (L /
s) o en metros cbicos por segundo m3/s.
El problema principal es medir la velocidad media en los canales
o causes ya que la velocidad vara en los diferentes puntos al
interior de una masa de agua.
Los mtodos ms conocidos de aforos de agua son los
siguientes:
a. Mtodo del correntmetro.
b. Mtodo del Flotador.
c. Mtodo usando dispositivos especiales tales como: vertederos y
canaletas (parshall, trapezoidal, sin cuello, orificio, etc.).
Para la medicin del agua existen varios mtodos, siendo los ms
utilizados el mtodo del correntmetro y el mtodo del flotador.
a) Mtodo del Correntmetro:En este mtodo la velocidad del agua se
mide por medio de un instrumento llamado correntmetro que mide la
velocidad en un punto dado de la masa de agua.
Estos correntmetros se calibran en laboratorios de hidrulica:
una frmula de calibracin es la siguiente
V = a n + bDnde:
V es la velocidad del agua, en m / sn es l nmero de vueltas de
la hlice por segundo.
a es el paso real de la hlice en metros.b es la llamada
velocidad de frotamiento en m / s
Como el Correntmetro mide la velocidad en un punto, para obtener
la velocidad media de un curso de agua se deben en ciertos casos,
medir la velocidad en dos, tres o ms puntos, a diversas
profundidades a lo largo de una vertical y a partir de la
superficie del agua.
Conocidas las profundidades se calcula el rea de la seccin
transversal, la que se utilizara para el clculo del caudal
Dnde:
V= velocidad determinada con el correntmetroA =rea de la seccin
transversal
Q = V x Ab) Mtodo Del Flotador:El mtodo del flotador se utiliza
cuando no se tiene equipos de medicin y para este fin se tiene que
conocer el rea de la seccin y la velocidad del agua, para medir la
velocidad se utiliza un flotador con l se mide la velocidad del
agua de la superficie, pudiendo utilizarse como flotador cualquier
cuerpo pequeo que flote: como un corcho, un pedacito de madera, una
botellita lastrada, Este mtodo se emplea en los siguientes
casos:
A falta de correntmetro.
Excesiva velocidad del agua que dificulta el uso del
correntmetro.
Presencia frecuente de cuerpos extraos en el curso del agua, que
dificulta el uso del correntmetro.
Cuando peligra la vida del que efecta el aforo.
Cuando peligra la integridad del correntmetro.
l calculo consiste en
Q = A x VV = e / tV es la velocidad en m / se espacio recorrido
en m del flotadort tiempo en segundos del recorrido e por el
flotadorA rea de la seccin transversalQ Caudal2. Estructuras
Hidromtricas:Para la medicin de caudales tambin se utilizan algunas
estructuras intencionalmente construidas, llamadas medidores. Las
estructuras que actualmente se usan se basan en los dispositivos
hidrulicos son: Orificio, vertedero y seccin crtica.
Orificio:La ecuacin general del orificio es
Q=CA (2gh)1/2Q = CaudalC = Coeficiente.A = reaG = gravedadh =
tirante de agua
Vertedero:Pueden ser de descarga libre o ahogada, de cresta
delgada o ancha
La ecuacin general de los vertederos es:
Q = K L HNdonde:
Q = Caudal,K, N = coeficiente;L = Longitud de crestaH = tirante
de agua
Seccin Crtica:Es el paso de una seccin estrecha hacia una ms
amplia provocando un cambio del rgimen, donde es posible establecer
la relacin tirante-gasto.
La ecuacin general utilizada es:
Q = K b HN
Donde
Q = caudalK, N = coeficientes;B = ancho de garganta;H =
tirante.
3. Mtodo Volumtrico:Se emplea por lo general para caudales muy
pequeos y se requiere de un recipiente para colectar el agua. El
caudal resulta de dividir el volumen de agua que se recoge en el
recipiente entre el tiempo que transcurre en colectar dicho
volumen.
Q = V / Tdonde:
Q = Caudal m3 /sV = Volumen en m3T = Tiempo en segundos4. Mtodo
Qumico:Consiste en incorporacin a la corriente de cierta sustancia
qumica durante un tiempo dado; tomando muestras aguas abajo donde
se estime que la sustancia se haya disuelto uniformemente, para
determinar la cantidad de sustancia contenida por unidad de
volumen.
AFORO DEL RIO CUNASMETODO VELOCIDAD Y SECCION (mtodo del
flotador)Materiales Usados:1. Esferas de corcho o Tecnopor2.
Jalones
3. Flexmetro
4. WinchaDistancia=20m
Hoja de Clculo:AFORO DEL RIO CUNAS
METODO VELOCIDAD Y SECCION ( mtodo del flotador )
DATOS:
Distancia =20m
N partes =10
Promedio de los tiempos en cada tramo
tomamos la seccin 1 para el clculo de la seccin transversal
considerando la distancia de cada tramo = 3.2 m
SECCIONTIEMPO MEDV MEDIO (m/s)ALTURAS (cm)ALTURA MEDAREA
(m2)CAUDAL (m3/s)
128.170.7100.10.250.80.568
224.630.8120.40.331.0560.857
321.60.9260.260.321.0240.948
423.270.8590.380.4451.4241.224
517.551.1400.510.4951.5841.805
619.071.0490.480.4951.5841.661
721.890.9140.510.4851.5521.418
822.30.8970.460.461.4721.320
924.090.8300.460.3551.1360.943
1024.890.8040.250.1250.40.321
Caudal (Q) =11.067Caudal (Q) =
METODO VOLUMETRICO
AFORO DE MANANTIAL
DATOS :
BALDE =3.785litros
NTIEMPO (S)
114.56
215.64
314.55t prome =15.219S
414.61
515.00
615.71
715.70
817.83Q =0.249litros/s
914.49
1014.80
1114.73
1215.01
AFORO DE CAUDAL DE LA CASA
DATOS :
BALDE =4litros
NTIEMPO (S)
134.90
234.50
334.30t prom =34.750S
434.60
534.40
634.90
734.70
834.60Q =0.115litros /s
935.10
1035.20
1134.80
1235.00
CONCLUSIONES
Debido a q no contamos con correntmetro para medir la velocidad
y posteriormente poder medir el caudal utilizamos el mtodo del
flotador.
El mtodo de los flotadores son los ms sencillos de realizar,
pero tambin son los ms imprecisos; por lo tanto, su uso queda
limitado a situaciones donde no se requiera mayor precisin.
RECOMENDACIONES
Para la divisin de las pequeas secciones tomamos una escala 1/10
de la longitud del rio.
BIBLIOGRAFIA1. PSI, Manual de entrenamiento a usuarios de
distritos de agua de la costa del Per; 2001
2. Simon, Andrew L., Hidrulica Practica, Limusa Noriega
Editores, 1994
3. Ven Te chow, Maidment David, Hidrologia Aplicada, McGraw
Hill, 1994
ANEXOSUn modelo cientfico es una herramienta que reproduce el
funcionamiento de un sistema natural, y cuyo objetivo es el estudio
y el anlisis del mismo bajo diferentes condiciones.
Permite asimismo obtener una visin de conjunto de los procesos
naturales que en l pueden actuar, y analizar la incidencia de cada
uno de los factores o variables presentes, pudiendo predecir su
comportamiento y respuesta cuando es sometido a unas situaciones de
estrs determinadas.
En definitiva, un modelo es una reproduccin simulada de un
sistema en el que se idealizan y se simplifican en mayor o menor
medida las condiciones y los procesos ms importantes que ocurren en
el lugar de inters. Ello tiene una gran utilidad, ya que si se
tiene una reproduccin simplificada del sistema, se puede
experimentar con l, prediciendo su comportamiento ante posibles
cambios o actuaciones que sobre l se realicen o produzcan.
MODELOS EN HIDROGROLOGIA Y CONTAMINACION DE AGUAS
SUBTERRANEASDesde el punto de vista de la aplicacin de la
modelizacin para sistemas hidrogeolgicos, existen diferentes tipos
de modelos, as como diferentes soportes sobre los que simular los
procesos naturales objetos de estudio: Modelos fsicos: reproduccin
a escala de un fenmeno natural. (ej. modelos de tanques de arena y
agua para la simulacin de corrientes de flujo). El problema que
presentan es que el comportamiento de los materiales utilizados, as
como su escala, no reflejan en muchos casos el comportamiento
natural real. Modelos analgicos: se valen de leyes fsicas parecidas
a las que rigen el comportamiento del sistema para caracterizar y/o
interpretar el fenmeno natural (ej. modelos de membrana elstica, en
la que la forma de una membrana elstica tensada se deforma
exactamente igual que un cono de bombeo de agua, por lo que su
ecuacin coincide con la ecuacin de dicho cono de bombeo). Se basan
en frmulas simples, no admiten heterogeneidades y ofrecen una
solucin exacta en el punto de clculo.Actualmente no se utilizan.
Modelos digitalizados o numricos: Requieren una discretizacin
espacial y temporal y soportan heterogeneidades. Resuelven la
ecuacin diferencial de la continuidad mediante matrices en cada una
de las unidades (celdas) en la que se ha discretizado el sistema a
simular. Son los ms utilizados en hidrogeologa e investigacin y
gestin de acuferos contaminados. Pueden ser utilizados para simular
diferentes procesos:a) Modelos de flujo: son los modelos
hidrogeolgicos clsicos, que informan acerca de la distribucin del
potencial hidrulico en el espacio y en el tiempo para cada una de
las celdas definidas en el modelo (ej. Clculo de radios de
influencia de los conos de bombeo de un campo de extraccin)b)
Modelos de transporte de masa: se basan en el sistema de flujo
definido anteriormente, y permiten calcular la concentracin y
establecer la evolucin de una determinada especie qumica en el
espacio y en el tiempo (ej. evolucin de una pluma de contaminante
provocada por la rotura de un tanque subterrneo).c) Modelos de
transporte de calor: a partir del modelo de flujo establecido,
permite obtener la evolucin de las temperaturas (intercambio de
calor) de cada una de las unidades discretizadas del sistema en el
espacio y en el tiempo. Su aplicacin en hidrogeologa es ms
limitada, no as en el campo de la geotermia o el aprovechamiento
del gradiente geotrmico terrestre y de sistemas hidrotermales para
el aprovechamiento energtico.
En los modelos digitales o numricos, existen dos aproximaciones
o mtodos bsicos mediante los cuales puede resolverse la ecuacin de
la continuidad: Modelos de resolucin mediante diferencias
finitas.
Modelos de resolucin mediante elementos finitos:
ETAPAS PARA LA CONSTRUCCIN DE UN MODELO: VISIN GENERAL
Para la construccin de un modelo matemtico de flujo y transporte
de contaminantes en agua subterrnea que pueda ser aplicado con xito
al diseo y ejecucin de una remediacin del acufero han de
completarse una serie de etapas. En primer lugar hay que definir
los objetivos a alcanzar, que sern en ltima instancia la simulacin
de los flujos de agua subterrnea y/o los procesos de transporte de
contaminantes en las mismas, para ms tarde someter al sistema
natural simulado a un estrs determinado (bombeos, inyecciones,
barreras hidrulicas o fsicas, etc) y predecir el resultado,
obteniendo mediante la consideracin de las diferentes opciones
disponibles una solucin ptima desde el punto de vista de la
efectividad de la descontaminacin y de la viabilidad econmica de la
misma.
Como un segundo paso est la obtencin de datos para la
construccin ms fiable del modelo. De tal manera, debe obtenerse una
visin tridimensional de la zona de estudio, caracterizando
espacio-temporalmente y en la medida de lo posible, los parmetros
geolgicos, hidrogeolgicos e hidrodinmicos del subsuelo: forma,
distribucin y extensin de las unidades geo-hidrogeolgicas y
propiedades de las mismas, tales como la permeabilidad,
transmisividad, coeficientes de almacenamiento, porosidades
efectivas, elevaciones del agua subterrnea, direcciones de flujo
subterrnea, dispersividad, etc. As como las caractersticas
fisico-qumicas de las aguas subterrneas del emplazamiento como la
distribucin espacio-temporal de los contaminantes implicados y sus
propiedades (tasas de degradacin, coeficientes de adsorcin, fraccin
de materia orgnica, etc). Se deben obtener, asimismo, datos
referentes a los factores extrnsecos al sistema, tales como
precipitacin e infiltracin, presencia y caractersticas de las masas
superficiales de agua (ros, lagos, recargas naturales y/o
artificiales), tasas de evapotranspiracin, etc.
Hay que destacar que en la mayora de los casos la etapa de
adquisicin de datos puede consumir la mayor parte de los recursos
disponibles, tanto desde el punto de vista temporal como desde el
econmico. La adquisicin de dichos datos se realiza normalmente
durante la fase de investigacin y caracterizacin del acufero
contaminado, y en la que se proceder a la realizacin de una campaa
de perforacin e instalacin de piezmetros de control, toma de
muestras de suelo y agua subterrnea, realizacin de ensayos
hidrogeolgicos y de bombeo, ensayos con trazadores, anlisis qumicos
detallados de suelos y aguas, etc. Es muy importante tener en
cuenta que un modelo ser tanto ms perfecto cuanto mejores y y ms
numerosos sean los datos de partida disponibles.
Una vez se ha caracterizado el sistema a modelizar se procede a
la construccin de un modelo conceptual que simplifique las
caractersticas del mismo, para as pasar del modelo conceptual a un
modelo matemtico, en el que todos los parmetros se encuentren
discretizados mediante un mallado tridimensional que estructure el
sistema en celdas, cada una de ellas con sus caractersticas
definidas (potencial hidrulico, permeabilidad, concentracin, etc.).
Hay que definir unas condiciones de contorno que delimiten el
sistema (presencia de bordes de recarga constante como ros o lagos,
bordes impermeables, etc), tras lo cual se procede a la ejecutar,
calibrar (cualitativa y cuantitativamente) y validar el modelo
mediante iteraciones y modificacin de variables parta finalmente
obtener un resultado acorde con los datos de campo actuales e
histricos disponibles.
Una vez construido y validado el modelo se pueden simular los
efectos de diferentes situaciones de estrs, tales como el
sometimiento del acufero a extracciones de agua (bombeos) mediante
campos de pozos, implantacin de barreras hidrulicas o fsicas,
drenajes, liberacin de contaminantes y visualizacin de su evolucin
espacio-temporal, y un largo etctera.
CASO DE ESTUDIO: APLICACIN DE MODELOS MATEMTICOS PARA EL DISEO
DE UNA REMEDIACIN EN UNA PLANTA PETROQUMICA AFECTADA POR LA
PRESENCIA EN AGUA SUBTERRNEA DE ARSNICO, HIDROCARBUROS DEL PETRLEO
E HIDROCARBUROS POLIAROMTICOS
El emplazamiento objeto de estudio, y en este caso de
modelizacin, es una planta petroqumica (destilera de alquitrn)
situada en el norte de Espaa, entre cuyas instalaciones, adems de
varias torres de destilacin, se encontraba una lnea de produccin de
arseniato de plomo. En emplazamiento se encuentra afectado por la
presencia de arsnico en muy altas concentraciones (hasta 30.000
mg/l) en un sector determinado del mismo (sector PC-1), as como por
hidrocarburos del petrleo (TPH) e hidrocarburos poliaromticos (PAH)
en otros dos sectores (sectores PC-3 y PC-7, con concentraciones de
3000 y 4800 mg/l de TPH y PAH respectivamente). El emplazamiento se
sita sobre un acufero aluvial localizado en el margen cncavo de un
meandro de un gran ro, que se apoya lateralmente y sobre un
sustrato rocoso de naturaleza calcrea. El subsuelo del
emplazamiento est formado bsicamente por un relleno superficial de
naturaleza heterognea y de espesor variable que se encuentra sobre
materiales aluviales de granulometra gruesa (gravas y arenas) y que
en algunas zonas del emplazamiento presenta hacia techo una
evolucin hacia materiales de naturaleza arcillosa.
Se dispone de una red de 9 piezmetros de control en la planta y
de otros 5 ellos exteriores de la misma, resultados analticos
procedente de varias campaas de muestreo superficial y profundo de
suelos y aguas subterrneas repartidas en un ao, que incluyen el
muestreo de las aguas del ro (tanto aguas arriba de la fbrica como
aguas abajo) y de dos manantiales cercanos, datos topogrficos, tres
ensayos de bombeo en otras tantas zonas, dos anlisis de riesgos
cuantitativos, un inventario exhaustivo de receptores sensibles,
datos topogrficos de los sondeos y del ro, as como otros datos de
naturaleza variada.
Para las tres zonas contaminadas, y dadas las caractersticas del
emplazamiento, se propone la implantacin de otros tres sistemas de
extraccin de agua subterrnea mediante campos de bombeo complejos en
cada una de ellas para su posterior tratamiento en superficie. Las
aguas afectadas por arsnico del sector PC-1 son tratadas mediante
una planta de tratamiento en superficie por precipitacin en sales a
travs de sistemas de oxidacin neutralizacin floculacin, mientras
que las aguas afectadas por
TPH y PAH de los sectores PC-3 y PC-7 son tratadas asimismo en
la planta de tratamiento de aguas residuales e hidrocarburadas de
la propia planta.
Con los datos procedentes de la interpretacin de los ensayos de
bombeo (transmisividad y permeabilidad), as como con la informacin
geolgica extrada de los sondeos realizados en el emplazamiento se
ha procedido a la construccin de un modelo matemtico en soporte
informtico de las condiciones hidrogeolgicas del subsuelo de la
zona de estudio, que nos permite simular de una manera aproximada
las diversas posibilidades de bombeos que permitan establecer zonas
de influencia de los bombeos lo suficientemente amplias como para
abarcar las diferentes superficies objeto de descontaminacin, esto
es, que los radios compuestos (pertenecientes a varios pozos) de
los campos de pozos tuvieran la suficiente amplitud como para que
cualquier partcula de agua que entrase en dichas reas modificase su
trayectoria para terminar en alguno de los pozos de bombeo, pasando
as al sistema de tratamiento.
El diseo de estos campos de pozos deba ser tal que, por un lado,
se minimizara el nmero de pozos a instalar, que los caudales de
extraccin fueran lo ms reducidos posible y que ninguno de los pozos
llegue a agotarse en ningn momento debido a un sobrebombeo.
Una vez construido el modelo se procede a la simulacin
sistemtica de las diferentes posibilidades de bombeo en cada una de
las zonas, modificando el nmero de pozos, situacin de los mismos,
caudales de extraccin, etc, valorando los resultados y considerando
sus ventajas e inconvenientes, hasta obtener diseo ptimo del
sistema de bombeo.
Hay que tener en cuenta que los objetivos de la modelizacin no
son la simulacin exacta de todos los procesos hidrogeolgicos y
relativos al transporte de contaminantes en la totalidad del
emplazamiento, si no tan slo el comportamiento del sistema ante
extracciones de agua en las tres zonas afectadas por la presencia
de contaminantes en agua, con el objeto final de obtener unos
parmetros muy concretos relativos al diseo de la remediacin,
bsicamente el nmero ptimo de pozos de extraccin, situacin de los
mismos, caudales de bombeo y radios de influencia compuestos de los
mismos. Es por ello que los lmites del modelo se han ampliado lo
suficiente como para que los posibles efectos de borde del mismo no
afecten los procesos a simular (bombeos).
Sistema informtico de modelizacin:Se ha utilizado un modelo en
diferencias finitas que permite resolver de forma numrica la
ecuacin de la difusividad obtenida a partir de la ley de Darcy y la
ecuacin de la continuidad. Se trata de una ecuacin diferencial
elptica cuya solucin por mtodos numricos se puede obtener mediante
el mtodo de las diferencias finitas (MDF). El programa informtico
utilizado ha sido el Visual Modflow 2.8.2.
Mallado:
Al no tratarse de la modelizacin de un sistema acufero completo,
sino de una porcin limitada, se han tenido que observar algunos
criterios especficos. Para la realizacin del modelo numrico se
procede en primer lugar a la discretizacin del medio en un mallado
regular general cbico, con tamao 10 x 10 m, con un refinado en las
zonas de inters de 2,5 x 2,5 metros que son las zonas donde se ha
procedido a la modelizacin de los sistemas de extraccin (sectores
PC-1, PC-3 y PC-7). Las dimensiones del modelo son de 600 x 350
metros. Se ha distribuido el modelo en 4 capas de superficie
irregular, en funcin de las disposicin geo-mtrica tridi-mensional
de las diferentes capas geolgicas presentes en el subsuelo del
emplazamiento y que son las siguientes (de arriba abajo):
Capa 1: Relleno antrpico heterogneo y grueso (gravas arenosas);
Capa 2: Relleno antrpico heterogneo y arcilloso; Capa 3: Sedimentos
aluviales naturales gruesos (gravas fluviales); Capa 4: Sustrato
rocoso: calizas. Como base fsica del modelo se ha tomado la capa 4,
considerada en este caso y como simplificacin impermeable. Asimismo
se ha considerado los afloramientos calcreos situados al sur y
suroeste del emplazamiento impermeables.
Condiciones de contorno:Para la construccin del modelo se han
tenido que asumir una serie de simplificaciones. As, se ha impuesto
un nivel piezomtrico constante (valor 0 m.) en el borde suroriental
del modelo, mientras que en el borde noroccidental se le ha
asignado un nivel constante de 6 m. Por otro lado, se ha tenido en
cuenta la presencia del ro, as como su geometra, su importante
influencia en la recarga del acufero, asignndole las
correspondientes cotas topogrficas en varios de sus puntos. Se ha
estimado un conductancia (permeabilidad vertical de recarga) para
el lecho del ro de 100 m/da. La base del acufero, as como el borde
suroccidental lo constituyen las calizas carbonferas, consideradas
en el modelo como impermeables. La recarga de agua desde la masa
calcrea suroccidental al acufero se ha simulado con la presencia de
un borde de recarga adosado a su zona de contacto
Figura 1. Bloque-Diagrama del emplazamiento con las unidades
geohidrogeolgicas diferenciadas. con el mismo, que decrece
paulatinamente de sureste a noroeste desde los 0 a los 6
metros.
A cada una da las capas geolgicas presentes bajo el
emplazamiento se le ha asignado unos valores de porosidad,
permeabilidad y coeficiente de almacenamiento, de acuerdo con los
valores ms probables y segn la bibliografa disponible. Para
atribuir la permeabilidad a la capa de gravas fluviales (capa 3) se
ha procedido a una zonacin de la misma en funcin de los ensayos de
bombeo disponibles, diferenciando 3 zonas bsicas, que de sur a
norte presentan un aumento de la permeabilidad. Se han tenido en
cuenta los valores de los ensayos de bombeo llevados a cabo con en
la zona noroccidental del emplazamiento
En la Figura 1 se muestra la distribucin espacial de las capas
geolgicas en el subsuelo del emplazamiento. Puede apreciarse el
cambio lateral de facies observado en el comportamiento
hidrogeolgico diferencial en las gravas fluviales de base.
Resultados de la modelizacin de los sistemas de extraccinSe han
localizado una serie de posibles puntos de extraccin, y se han
aplicado distintos caudales de bombeo, observando las depresiones
obtenidas en cada una de las zonas a tratar. Mediante la valoracin
iterativa de diferentes configuraciones de los sistemas de
extraccin se ha obtenido el nmero de pozos y los caudales de
extraccin ptimos, para un rgimen permanente.
CONCLUSIONLa modelizacin hidrogeolgica aplicada a los sistemas
de remediacin de aguas subterrneas mediante extracciones por bombeo
es una poderosa herramienta que permite la simulacin iterativa de
las diferentes posibilidades de extracciones de agua para su
posterior tratamiento en superficie. Permite establecer el nmero
mnimo de pozos, su localizacin ptima y los caudales ms adecuados
para extraer los volmenes de agua deseados y abarcar las zonas del
acufero impactadas por sustancias contaminantes.
Permiten asimismo obtener una visin temporal de la extraccin, as
como evaluar las posibles variaciones a las que puede estar
sometido el sistema durante su funcionamiento.
Mientras que la etapa de adquisicin de datos puede consumir gran
parte de los recursos del proyecto, una vez que el modelo se
encuentra construido y calibrado se muestra como un medio muy rpido
y fiable para obtener la solucin ms econmica a la implantacin de un
sistema de extraccin complejo.RESUMEN
La modelizacin matemtica de flujo de agua subterrnea y
transporte de contaminantes puede representar una importante
herramienta para el diseo de sistemas de remediacin basados en la
extraccin y tratamiento de aguas subterrneas. El presente documento
expone el concepto de modelizacin, haciendo un repaso en los tipos
de modelos y en sus aplicaciones, as como en las diferentes etapas
en su construccin. Se expone asimismo un caso prctico real de
aplicacin de modelos en el diseo de un sistema de extraccin
complejo en una planta petroqumica cuyas aguas se encuentran
afectadas por la presencia de diferentes compuestos en varias
zonas.ABSTRACTGroudwater flow and contaminant transport
mathematical models represent a tool for the design of remediation
systems based on the pump-and-treat methods. This document explains
basic concepts related to modeling, showing the different kinds of
models and its practical applications. Likewise, a case study is
exposed, where a mathematical digital model was used for the design
of a complex groundwater pumping system in a multiple-contaminated
petrochemical plant in Spain.
BIBLIOGRAFIA Waterloo Hydrogeologic, Inc. Workshop of
groundwater flow and transport mathematical models. Fundacin
Gmez-Pardo. Noviembre 2000. Madrid. M.G. McDonald, A.W.Harbaugh. A
modular three.dimensional finite-difference ground-water flow
model. Techniques of water-resoirces Investigations of the U.S.G.S.
U.S. Department of Defense. 1998. M.G. McDonald, A.W.Harbaugh. A
method of converting no-flow cells to variable-heads cells for the
U.S.G.S. Modular Finite-Differences groundwater flow model. U.S.G.S
Department of Defense. 1998.TEMA: MODELOS EN HIDROGROLOGIA Y
CONTAMINACION DE AGUAS SUBTERRANEAS
HUANCAYO-PER02/11/2011