Sesión 3: Modelación Hidrogeológica.
Cumbre Binacional sobre aguas subterráneas en la frontera
México-Estados Unidos
Índice
1. Los Inicios: años 1968-1969 Modelo de elemento finito
(prismas hexagonales) de la
Dirección de Aguas
Subterráneas (DAS),
Secretaría de Recursos
Hidráulicos, elaborado por C.
Cruickshank y R. Chávez en
1968 y publicado en 1969, en
la revista Ingeniería
Hidráulica en México.
Los consultores Darío de
Hoyos (1968) y Leopoldo
Rodarte (1969) también lo
utilizaron en estudios para la
DAS.
Malla de elemento finito para el
modelo matemático “DAS” del
acuífero “Costa de Hermosillo”,
Sonora
Cargas hidráulicas simuladas (metros
sobre el nivel medio del mar)Cargas hidráulicas observadas (metros sobre el nivel medio del mar)
2. La evolución: años subsecuentes
En el periodo 1970-1982, se dio mayor impulso a la exploración
hidrogeológica, incrementándose notablemente la perforación de pozos a fin
de cuantificar el recurso y aprovecharlo. La modelación matemática (se
introdujo en lenguaje BASIC) de acuíferos continuó en segundo plano.
Con un mayor conocimiento hidrogeológico, con el acceso a un mayor
financiamiento para estudios, con la evolución de las computadoras (PC’s) y,
en particular, con el lanzamiento de modelos de diferencias finitas (e.g.:
MODFLOW), a partir de la década de los 90’s, la modelación hidrogeológica
recobró relevancia.
La finalidad de la modelación hidrogeológica abarcó dos rubros: el manejo de
las aguas subterráneas con el consenso de los usuarios (planes de manejo) y
el estudio de la interfase agua dulce-agua marina para proyectos de
desalación.
Recientemente se han utilizado modelos de transporte en casos de sitios
contaminados por metales e hidrocarburos (especialmente se les solicita a los
responsables del pasivo ambiental).
3. El refinamiento: de MODFLOW a FEFLOW, ejemplo
del acuífero de La Paz, BCS.
3
7
-1
3
-5
-1
-1
-1
-5-5
-7
00
-4-8
-4-6
0
-14
-10
-4-10
00
-4
GW HEAD DISTRIBUTION:
1990 2001Meters above mean sea level
GROUNDWATER SALINITY
2001
Figures represent Total
Dissolved Solid content in
parts per million
Drinking standard: no more
than 1,000 ppm of TDS.
GEOPHYSICAL N-S CROSS SECTION
0
5
10
15
20
25
30
35
1,000 10,000
PR
OF
UN
DID
AD
1,000 10,000
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1,000 10,000
1,000 10,000Pozo 243NE 13mCE Prom. 6000 microS-cm
Pozo 403NE 35mCE Prom. 2800 microS-cm
Nivel de Saturación
555000 560000 565000 570000 5750002650000
2655000
2660000
2665000
2670000
2675000
100
P I
P II
P III
PAZ1
PAZ3
PAZ6
PAZ2
PAZ4
PAZ5
PAZ10
PAZ12
PAZ13
PAZ9
PAZ8
PAZ7
PAZ11
PAZ16
166
143
205
221
243
403
415
129-R
135-R
207-A
381-R
384-R
XXIII
XXIV
392
Materiales Granularescon agua de Mar
Cd. La Paz
Ensenada de La Paz
El Mogote
Simbologia
TEM (Sondeo por Transitorio Electromagnético)
XXIV
Pozo con Perfil de Conductividad Eléctrica
LP2
LP5
LP7
LP8
LP5 Perfil de Resistividad con Perfil de Conductividad Eléctrica
0
20
40
60
80
100
120
100 1,000
Nivel de Saturación
Pozo XXIVNE 67mCE Prom. 700 microS-cm
SEA WATER INTRUSION
CHLORIDE CONTENT IN GROUND WATER (2001): N-S CROSS SECTION
DRINKING WATER WELL
DR
INK
ING
WA
TE
R S
TA
ND
AR
D: 2
50
pp
m
DISTANCE FROM COAST (km)
Mete
rs a
bo
ve m
ean
sea l
evel
SEA
WATER
INTRUSION
CHLORIDE
CONTENT (PPM)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Saline Water- Fresh Water Interface (Shape of Drepression Cone): Location of 25 Brackish Water Wells by Varying their Distance fromCoast
Three Scenarios
• 3.0 km
• 1.7 km
• 200 m
-20.00
-18.00
-16.00
-14.00
-12.00
-10.00
-8.00
-6.00
-4.00
-2.00
0.00
2.00
0.00 5000.00 10000.00 15000.00 20000.00 25000.00
Distance from Coast (m)
3x pe1
3x pe4
3x pe6
Mete
rs A
bo
ve M
ean
Sea L
evel
3 km
1.7 km
200 m
Well field (fresh water)
Brackish Water Wells
Brackish
Water Wells
at 3km from
the coast
Brackish Water
Wells at 1.7 km
from the coast
Brackish Water
Wells at 200 m
from the coast
Location of Brackish Water Wells by Varying their Distancefrom Coast
4. Acuíferos transfronterizos: intercambio
de información
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5. Consideraciones finales•
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–
–
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–
GRACIAS
Desde 1989: XXX Aniversario
SECRETARÍA DE AGRICULTURA Y RECURSOS
HIDRÁULICOS
Desde 1994…
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