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MODELO DE SIMULACIÓN ESTACIONARIO - ENUNCIADO EJEMPLO MARISMAS La ciudad de Hubbertville está pensando ampliar su sistema de abastecimiento de agua mediante la construcción de un pozo en un acuífero libre consistente en gravas y arenas, cuyas características geométricas se recogen en la planta y sección transversal de la figura adjunta. El pozo ha sido diseñado para bombear de forma continua un caudal de 20000 m3/día. El pozo se sitúa en un valle delimitado a ambos lados por una formación montañosa que actúa como borde impermeable. La construcción del pozo ha sido suspendida por las autoridades ambientales de la zona, encargadas de la gestión de la zona húmeda (Green Swamp) localizada en la zona sur del emplazamiento seleccionado. Las autoridades ambientales arguyen que el bombeo producirá una drástica reducción del caudal que en la actualidad alimenta al humedal, produciendo un impacto ambiental severo en las poblaciones que allí se asientan. Los técnicos de Hubbertville indican, por el contrario, que la divisoria de aguas localizada en algún punto cercano al centro del valle preservarán al humedal de cualquier tipo de afección. 1. Construid un modelo bidimensional en régimen estacionario del área comprendida en la figura que se acompaña utilizando la información hidrogeológica que aparece en la figura. Justificad la discretización utilizada (número y tamaño de celdas, densidad de celdas, número de capas, ...) y las condiciones de contorno impuestas en los límites del modelo. Proponed soluciones alternativas al modelo conceptual, a la discretización propuesta y a las condiciones de contorno utilizadas en función de posibles comportamientos que podrían corresponder tanto al río que discurre por la zona norte del emplazamiento como al propio humedal. Generad para cada una de las alternativas un fichero diferente. Nombrad los fichero generados siguiendo la nomenclatura HUMEDAL1, HUMEDAL2, ..., y archivadlos para su uso posterior. 2. Ejecutad el modelo con las condiciones previas a la explotación planificada (sin el pozo) y generad un plano de isopiezas para cada uno de los modelos conceptuales alternativos propuestos en el apartado anterior. Dibujad un perfil transversal del emplazamiento en dirección N-S por el eje del valle, mostrando en él las líneas de flujo y equipotenciales aproximadas deducidas del plano de isopiezas obtenido. A partir de esta información, indicad la posición de la divisoria de aguas. ¿Cómo afecta a la posición de la divisoria cada una de las condiciones de contorno consideradas en el apartado 1? 3. A partir de los resultados anteriores, realizad dos nuevos modelos: el primero, correspondiente a la porción norte del acuífero hasta la divisoria de aguas y el segundo correspondiente a la porción sur del acuífero a partir de la divisoria. ¿Qué tratamiento de borde se ha de dar a la divisoria de aguas?

1 Gobierno del principado de Asturias

4. Incorporad al primer modelo realizado el pozo previsto y analizar como influye su explotación sobre la posición de la divisoria. Calculad para cada modelo conceptual el flujo de agua que fluye al río y al humedal antes y después de la construcción del pozo previsto. Si la condición para su aceptación fuera que al humedal fluyera al menos el 90% del agua que fluía antes de la construcción del pozo ¿aceptaríamos su construcción a la vista de los resultados del modelo?

2 Gobierno del principado de Asturias

MODELO DE SIMULACION TRANSITORIO – ENUNCIADO EJEMPLO PUEBLO

El emplazamiento cuyo croquis se acompaña recibe una precipitación media anual de 500 mm/año que se puede suponer distribuida uniformemente a lo largo del año y de la cual se ha estimado que se infiltra un 15%, alimentando el acuífero subyacente. El acuífero se explota con diversos fines. Del pozo A se extrae agua para abastecimiento del pueblo, que tiene una población de 500 habitantes. Este tiene una dotación de 250 litros/habitante/día El pozo perfora las tres capas y explota las capas 1 y 3. El 80% del agua de abastecimiento se transforma en agua residual que es eliminada a través del pozo C de inyección, que alimenta la capa 3. La dotación de agua para la zona de regadío es de 1 litro/segundo/hectárea supuesta distribuida uniformemente a lo largo del año. Sin embargo esta dotación se concentra en determinadas épocas de acuerdo con la siguiente distribución: el 70% se concentra en los meses de julio, agosto y septiembre; el 20%, en octubre, noviembre y diciembre; el 10% en abril, mayo y junio. El 15% de la dotación se aplica en demasía, transformándose en retorno de agua de riego que alimenta al acuífero. El agua de riego se extrae a través del pozo B, que atraviesa las tres capas y bombea su agua desde la capa 3. En la zona del vertedero se produce un lixiviado cuantificado en 10 mm/año. Al norte del sistema se encuentra un lago de gran extensión que se mantiene a la cota constante de 535 m.. Por el Sur se produce un intercambio de agua con los acuíferos limítrofes a través de las tres capas y cuyo flujo, constante, se ha estimado en 120.000 m3/día El terreno desciende de Sur a Norte con una pendiente uniforme del 1.5% alcanzando en las proximidades del embalse la cota de 535 m. El río desemboca en el embalse a la cota de 535 m y desciende de Sur a Norte con una pendiente media del 1% Los datos del sistema son los que se recogen en su sección transversal. La información de la que no se disponga deberá ser estimada por el alumno de forma justificada y se realizará un análisis de la incertidumbre asociada a los datos que hayan sido estimados. Inicialmente las capas están saturadas en todo su espesor sin entrar en carga, alcanzándose en el acuífero 1ibre superior la cota de 525 m en su borde norte y descendiendo de manera uniforme de Sur a Norte con una pendiente del 1% La evapotranspiración máxima alcanza el valor de 180 mm/año y se ha observado que cesa cuando el acuífero está a una profundidad de 1.8 m Simular el acuífero en régimen estacionario suponiendo los valores medios de los datos anteriores. Plantear el ejercicio para similar posteriormente la evolución de este sistema en régimen transitorio durante 5 años.

3 Gobierno del principado de Asturias

4 Gobierno del principado de Asturias

5 Gobierno del principado de Asturias