cómo ser un hidrogeólogo senior en 6 años

7/29/2019 Cmo ser un hidrogelogo senior en 6 aos

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Cmo ser un hidrogelogo

senior en 6 aos?Cuando estaba en el segundo semestre de mi curso de maestra, el director del curso me dioesta recomendacin: Aprende MODFLOW y tendrs trabajo. Esta fue una pequea y sincerarecomendacin que me ha ayudado en mis ltimos ocho aos como hidrogelogo - modeladornumrico.

Qu es exactamente un hidrogelogo senior?

Esta es una excelente pregunta mi querido amigo. Mi mejor respuesta es que unhidrogelogoseniores el jefe de hidrogelogos intermedios yjunior.

Si quisiramos discutir sobre el trmino tcnico, un hidrogelogo seniores una persona capazde manejar proyectos dirigiendo a un grupo de personas en el campo laboral, en elprocesamiento de datos y en el modelamiento numrico de proyectos hidrogeolgicos.

El grado de hidrogelogo seniordepende de la compaa o institucin en la que se esttrabajando, donde encontramos que el criterio ms comn para definir el grado de seniores eltiempo (aos) de prctica. Sin embargo, luego hablaremos acerca de cmo ser unhidrogelogo senioren seis aos.

Dnde empezar?

Una vez fui a una conferencia cientfica donde hablaron sobre la importancia de los cientficosjvenes. Aunque existe un paralelo en el mercado hidrogeolgico, este concepto no est muydesarrollado.

La mayora de compaas consultoras en temas hidrogeolgicos trabajan en escala de trabajola micro y pequea (criterio basado enteramente en el nmero de trabajadores). El lder en lamayora de los casos, tiene el liderazgo tcnico, como el operativo tanto como el financiero. Lamayora de estas compaas no tienen bien desarrollado el concepto de empoderamiento,construccin de equipo, liderazgo o incluso coaching.

En mi opinin, no hemos hablado bien acerca de las pequeas compaas, pero estascompaas son exactamente las compaas donde uno debera empezar una carrera enhidrogeologa, integrando equipos pequeos donde uno pueda tener mayoresresponsabilidades en un periodo de tiempo menor.

Para llegar a ser un hidrogelogo senior en 6 aos, necesitas tener un grado de master enrecursos hdricos, ingeniera de agua subterrnea, hidrogeologa, modelamiento dehidrosistemas, o temas relacionados. Grados online, son tambin considerados.


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Experiencia en proyectos

La mayor parte de mi experiencia laboral est relacionada a la evaluacin de impacto enproyectos de recursos hdricos subterrneos en minera, entonces medir mi experiencia en

este tipo de proyectos.

Se requiere de haber liderado al menos seis veces una parte de la evaluacin de impactoambiental para minera para llegar a ser un hidrogelogo intermedio, y doce EIAs para ser unhidrogelogosenior.

Mi querido amigo, el tema es LIDERAR los temas, de otra forma puedes estar diez aos en tuescritorio llenando tablas de nivel fretico y diagramas de piper sin tener la imagen entera deun proyecto hidrogeolgico.

Cmo conducir y liderar un estudio hidrogeolgico?

Liderar nos es decir a cada uno lo que debe hacer y dar rdenes como Napolen. Un buenlder es una persona humilde que conoce sus propias debilidades y confa en las capacidadesde los dems.

Uno no puede ser un hidrogelogo seniorsi no est liderando a hidrogelogos intermediosyjunior. Un lder necesita un grupo y un grupo necesita un lder. Puedes ser un ldercarismtico o no, pero necesitas mostrar tu conocimiento de lo contrario tu equipo nogenerar empata contigo. No se debe ser suave ni duro con el equipo, solo hay que ser losuficientemente suave cuando seas duro, y viceversa.

No pretendas lograr grandes responsabilidades en el primer ao, es mejor empezar liderandopequeas tareas como la base de datos de GIS, pruebas hidrulicas y compilando datos parael modelamiento numrico. Mi recomendacin: mantn en mente subir al siguiente nivel unavez que hayas aprendido lo que debiste aprender de cada tarea.

Qu hay al respecto de modelamiento numrico?

Un hidrogelogo seniorno necesita ser un modelador numrico, PERO, definitivamente tieneque entender los principios bsicos del modelamiento de agua subterrnea, interpretar losresultados de los modelos numricos tanto como darle un apropiado y agudo control decalidad de la data y las simulaciones.

El modelamiento numrico es la mejor herramienta para interpretar los flujos del aguasubterrnea y para predecir los impactos de los proyectos entonces, porqu un hidrogelogosenior no debera estar interesado en al menos conocer cmo representar un modelo simple ocomo interpretar una prueba de bombeo con un modelo.

Si Ud. quiere llegar a ser un hidrogelogo senior en 6 aos, puede ser que Ud. no posea unfuerte grado de conocimiento en modelamiento numrico, pero por favor, tenga un avanzadonivel de SIG. Sin habilidades de SIG, no tendr el grado de senior.


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Es la experiencia acadmica importante para un nivel senior?

Si! En realidad es muy importante.

Siempre he considerado a los hidrogelogos como doctores, donde un cliente viene a ti y unoda su diagnstico. Todas nuestras evaluaciones estn relacionadas a la confianza, si el clienteno confa en nuestros resultados nuestro trabajo no sirve.

El entusiasmo que tengamos en la investigacin cientfica y en traer nuevos enfoques altrabajo que hacemos nos brindar una percepcin ms alta de nuestro trabajo. En nmeros, siuno quiere ser un hidrogelogo senior en 6 aos tienes que escribir un paper cientfico cadaao.

Yo creo que todas estas ideas sern tiles para planificar su carrera y les deseo mucha suerte.

Por Saul Montoya

Director de Gidahatari


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MODFLOW UZF - Modelamiento

de la zona no saturadaEl paquete para flujo en zona no saturada de ModFlow es uno de sus complementos msrecientes, y todava se encuentra en fase experimental pues necesita de modelos probados enms partes del mundo para comprobar su validez (que hasta ahora es innegable).

El flujo vertical en zona no saturada es gobernado por diversos fenmenos difciles decuantificar, por lo que su clculo es tambin muy complejo. Uno de los mejores enfoquesusados actualmente para modelar el flujo en zona no saturada es la ecuacin de Richards.


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Sin embargo, sta es altamente no lineal debido a la mutua dependencia entre el contenidovolumtrico de agua, la conductividad hidrulica y la succin, adems de ser muy complicadade resolver matemticamente debido a que requiere la solucin de ecuaciones en las tresdimensiones (cosa que para esta situacin normalmente no es necesario porque el flujo espredominantemente vertical). Por todo lo anterior se opta por una simplificacin delprocedimiento. As, la forma unidimensional de la ecuacin de Richards se aproxima por unaecuacin de onda cinemtica que se resuelve por el mtodo de las caractersticas.

Despreciando el trmino de difusividad hidrulica y combinando lo restante con la ecuacin devariacin de Abbott, se llega a un sistema de ecuaciones en el que se debe imponer que lastasas de variacin del contenido volumtrico de agua respecto al tiempo y al espacio sean

indeterminadas a travs de las lneas caractersticas.As se obtienen tres ecuaciones caractersticas que definen la velocidad de onda:

, donde v() es la velocidad caracterstica restringida al eje Z.


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La onda representa un frente hmedo en la zona no saturada que se origina por el incrementorepentino de la infiltracin del suelo.

Un aumento de la tasa de cambio volumtrico del agua produce un frente de humectacin,que se representa con una onda de conduccin, y un decremento, un frente de secado, que serepresenta mediante una onda de arrastre. Si una onda de arrastre alcanza a una de

humectacin, la atena, haciendo que adopte su contenido de agua y reduciendo su velocidadde propagacin. Al contrario, cuando una onda de humectacin alcanza a otra ms lenta, o auna onda de arrastre, la remueve, y prevalece su contenido de agua, resultado en unarehumectacin. Cada vez que una onda alcanza a otra se produce un shock, y esto ocasionadiscontinuidad en propiedades hidrulicas como contenido de agua y flujo.

En contraste con un frente de humectacin que se mantiene fuerte, las ondas de arrastre sedilatan con el tiempo debido a la gravedad. En consecuencia, las ondas de arrastre deben serdivididas en una serie de ondas incrementales o ser representadas por una funcin quedescriba el drenaje interno con el tiempo.

La relacin de velocidades de dos puntos en una onda de arrastre es proporcional a su relacinde profundidades:


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Ahora, debido a que el efecto de la ET crea una pendiente no linear en el contenido deagua sobre el perfil de onda de conduccin, y sta es discontinua al despreciar el trmino de ladifusividad hidrulica, no se pueden utilizar ecuaciones de conductividad hidrulica -K()-como la funcin Brooks-Corey, por lo que se debe recurrir a la integracin sobre un volumende control que contiene un solo frente de humectacin equivalente de igual masa para poderresolver la ecuacin 1 que considera la difusin hidrulica.

As se llega a demostrar la siguiente relacin:

Por otro lado, sin embargo, la pendiente es continua a lo largo de una onda dearrastre, por lo que es totalmente aplicable la funcin Brooks-Corey:

Donde el contenido residual de agua se puede aproximar a la retencin especfica, y sta a suvez se puede hallar restando la porosidad menos el rendimiento especfico. El exponenteBrooks-Corey es un valor adimensional que incluye los efectos de la distribucin del tamao deporos y, por lo tanto, de la succin capilar.


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La velocidad del punto ms profundo del frente de secado se puede hallar con:

Una relacin entre el punto ms profundo y los dems puntos de la onda de arrastre esdeterminada por la siguiente ecuacin:

Sin embargo, las ecuaciones ya no son aplicables cuando se interceptan las ondas. Para estoscasos un enfoque muy simple es dividir la onda de arrastre en incrementos y calcular susvelocidades en cada incremento por diferencias finitas.

Se decide con el parmetro NSTRAIL la cantidad de incrementos, pero con ms de 10 sepredice un error en el balance de masa de menos del 0.05%. Adems, se debe tener encuenta que debido al reclculo ineludible de los cambios en las propiedades de las ondasocasionados por los shocks para mantener la continuidad, la discretizacin temporal delpaquete UZF es especfica del problema resuelto, por lo que los escalones de tiempo usadosson diferentes a los usados en el esquema principal de ModFlow.

Cabe resaltar que se desprecian los efectos de gradiente hidrulico negativo producidos por lasuccin ejercida por las plantas dentro de su profundidad de extincin de evapotranspiracin(ET) debido a que pueden originar fuerzas difusivas importantes por la absorcin por las

races; asegurando que las ecuaciones de onda cinemtica puedan seguir siendo vlidas. Sinembargo, s se sustrae agua de acuerdo a los valores de tasa de demanda de ET mediante laprdida instantnea de agua a lo largo de un intervalo de profundidades igual a la profundidadde extincin de ET. Si la demanda no es satisfecha, el agua puede ser extrada desde elacufero siempre que la napa fretica est por encima de dicha profundidad de extincin.


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ET se especifica como una tasa (longitud por unidad de tiempo) dentro del paquete UZF1(variable de entrada PET) y se convierte internamente a una tasa por unidad de profundidaddividiendo la tasa de ET especificada por la profundidad de extincin (EXTDP).

Las ltimas dos ecuaciones dadas sirven para hallar el contenido de humedad en la cabeza delfrente hmedo y la profundidad de los puntos a lo largo del intervalo de anlisis.

Lmite de infiltracin

Se pueden obtener las siguientes ecuaciones para modelar la infiltracin:


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El contenido de agua se establece en el contenido de agua saturada cuando la tasa deinfiltracin que se especifica en el input excede la conductividad hidrulica vertical saturada. Sieste es el caso, entonces la diferencia se multiplica por el rea de vista en planta de la celdadel modelo y esta tasa volumtrica de agua se puede aadir a un tramo de ro especfico o aun lago, estableciendo la variable IRUNFLG mayor que cero.

Un algoritmo fue escrito en FORTRAN utilizando todas las ecuaciones anteriores para simularel flujo vertical en zona no saturada y ET. Este algoritmo mantiene un registro de la ubicacin,contenido de agua, la velocidad, y el flujo de todas las ondas en la zona no saturada a travsdel tiempo y la interaccin de las ondas de adelantamiento entre s. Adems, los cambios en elespesor de la zona no saturada, debido a los cambios en la elevacin de la napa fretica, seconsideran con respecto a las ondas que llegan a la napa fretica y contribuyen alalmacenamiento del agua subterrnea.


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Acoplamiento a MODFLOW

El flujo de la zona no saturada como la recarga a la napa fretica en un acufero no confinadose resta del lado derecho del sistema de ecuaciones que se resuelven por MODFLOW-2005:


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UZF1 no provoca inestabilidades adicionales o lenta convergencia de MODFLOW-2005, cuandoel agua subterrnea no est descargando a la superficie. Los niveles de agua subterrnea que

se elevan por encima de la superficie terrestre aaden una dependencia de carga adicional alutilizar el paquete UZF1 debido al clculo de la descarga de aguas subterrneas a la superficie,y, por lo tanto, la convergencia puede ser significativamente ms lenta cuando el aguasubterrnea est descargando a la superficie desde muchas celdas del modelo.

Una tasa de infiltracin en la superficie se especifica para cada columna vertical en el dominiodel modelo activo. La tasa de infiltracin se multiplica por el rea de vista en planta de la celdapara producir una tasa de flujo volumtrico. Tres opciones se utilizan en el UZF1 paradeterminar donde el flujo en la zona no saturada recarga al agua subterrnea (variableNUZTOP):

La primera opcin especifica que toda la recarga se concentra slo en la capa superiordel modelo,

La segunda opcin permite especificar la recarga en una capa determinada en cadacolumna vertical, y

La tercera opcin permite la recarga en la celda activa ms superficial en una columnavertical.

Cuando la ltima opcin se utiliza, el programa continuar encauzando el agua a travs de lazona no saturada hasta alcanzar la napa fretica de la celda activa ms superficial. Sinembargo, las propiedades hidrulicas de la zona no saturada permanecern constantes inclusosi la zona no saturada se extiende por ms de una celda en la direccin vertical. Si no hayceldas activas en una columna debajo de la superficie, entonces la infiltracin y la recarga nose producen y un estado de alerta aparecer como output. Si una celda se activa durante unasimulacin y el elemento correspondiente de la matriz UZAF, IUZFBND, es distinto de cero,entonces la infiltracin y la recarga empezarn a producirse.

Si la napa fretica se eleva en la zona no saturada, el acufero producir una cantidad de aguaigual a la elevacin de la napa fretica multiplicada por la diferencia entre el contenido deagua y la retencin especfica. Alternativamente, si la napa fretica desciende debido a ladescarga del agua subterrnea o bombeo a algn otro lugar, entonces el contenido de agua enla zona no saturada entre la napa fretica antigua y nueva se fija igual a la de la retencinespecfica.


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La recarga que ocurre cuando se eleva la napa fretica en un escaln de tiempo se calcula porondas de enrutamiento a travs de la zona no saturada, usando como base de la zona nosaturada la elevacin de la napa fretica al fin del escaln de tiempo anterior. El flujo quecruza la base en el escaln de tiempo se acumula y el volumen de agua en la zona no saturadaa travs del cual la napa fretica se elev durante el escaln de tiempo se aade al volumenque fluy pasando la base. Esta suma se divide por el escaln de tiempo para obtener una

tasa de recarga volumtrica. Una vez que la ecuacin de flujo ha sido resuelta para el escalnde tiempo, una nueva base de la zona no saturada en cada celda activa se calcula. La recargaque ocurre durante una disminucin de la napa fretica se calcula basndose en el flujo deagua desde la zona no saturada durante el escaln de tiempo usando como base de la zona nosaturada a la predicha en la iteracin o escaln de tiempo anterior.

Descarga a la superficie

La tasa volumtrica de descarga de aguas subterrneas a la superficie terrestre se calculasobre la base de la siguiente ecuacin:

El paquete UZF1 incluye una opcin para especificar una matriz bidimensional de valores(variable IRUNBND) que identifica donde la descarga de aguas subterrneas a la superficie seagregar a un arroyo o lago si los paquetes SFR2 y LAK estn activos. Adems, la variableIRUNDFLG debe ser mayor que 1 para el agua se aada a los arroyos o lagos. La descarga deaguas subterrneas a la superficie de la tierra y la infiltracin en exceso de la conductividadhidrulica vertical saturada se aade instantneamente a los ros y lagos especificados.

Un presupuesto de agua para la zona no saturada es seguido independiente del presupuestode las aguas subterrneas en MODFLOW-2005. El balance de masa de la zona no saturadarepresenta toda el agua entre la superficie terrestre y el manto fretico. El balance de masapara la zona saturada se tiene en cuenta en el presupuesto de las aguas subterrneas. Cuandola napa fretica se eleva por encima de la parte superior de una celda del modelo, entonces elbalance de masa de la zona no saturada deja de ser calculada para esa celda, y elalmacenamiento no saturado y el cambio en la zona de almacenamiento no saturado para esacelda se ponen en cero.


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No hay limitaciones de procedimiento relativas a perodos de estrs y las longitudes deescalones de tiempo asociadas con el paquete UZF1. Sin embargo, debido a que UZF1 retrasala recarga de la napa fretica, los cambios de estrs no corresponden necesariamente con elcomienzo de un perodo de estrs. Por lo tanto, se debe tener precaucin cuando se simulaescalones de tiempo que aumentan durante un perodo de estrs (especificando la variableTSMULT > 1,0 en la entrada de datos para el archivo de discretizacin) ya que el agua que se

filtra a travs de la zona no saturada puede alcanzar el nivel fretico en el final de un perodode estrs, cuando la longitud del escaln de tiempo es mxima.

Simulaciones en estado estacionario

El estado estacionario se puede especificar como el perodo de estrs inicial de una simulacincuando se utiliza el paquete UZF1. Cuando se da este caso, la tasa de recarga de aguasubterrnea calculada en UZF1 se fija igual a la tasa de infiltracin y la ET no se remueve de lazona no saturada.

El contenido de agua es constante dentro de cada celda del modelo durante el estadoestacionario. La tasa de ET especificada se resta de la tasa de infiltracin para calcular unatasa de recarga de estado estacionario. La ET tambin se puede producir a partir de las aguassubterrneas cuando el nivel fretico est por encima de la profundidad de extincin de ET. Unperfil de contenido de agua uniforme se calcula para cada celda activa, que se utiliza de formaautomtica como las condiciones iniciales para un siguiente perodo de estrs transitorio.

No se requieren valores del contenido inicial de agua cuando se especifica el perodo de estrsinicial como el estado estacionario. Sin embargo, una opcin para el desarrollo de los perfilesiniciales de contenido de agua es ejecutar el modelo para varios aos mientras se repite unciclo de tasas de infiltracin. Esta etapa se puede llevar a cabo despus de una simulacin enestado estacionario.

Limitaciones

Gradientes de presin negativas tambin pueden dar lugar a la redistribucin lateral y verticalen la zona no saturada. Debido a que se ignoran los gradientes de presin negativa, UZF1probablemente subestima el avance del frente hmedo en los primeros tiempos.

No hay ninguna consideracin para el perodo anterior a la formacin de charcos cuando lainfiltracin debe estar representada por un flujo constante igual a la intensidad de lluvia, msque el contenido de agua constante asignado al lmite. Esto implica cierto error ya quediversos autores muestran la dependencia entre la infiltracin y la infiltracin acumulada antesdel tiempo de encharcamiento. As, para la mayor precipitacin o las tasas de deshielo, elmodelo subestima la infiltracin durante el inicio de sta. UZF1 no simula una franja capilarencima del nivel fretico y supone que el agua subterrnea es liberada de forma instantneadesde el almacenamiento.


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El paquete UZF calcula la recarga y la evapotranspiracin, por lo que el RCH, EVT, y lospaquetes de ETS no deben ser utilizados normalmente junto con el paquete UZF. Sin embargo,MODFLOW no impide que UZF sea utilizado en conjuncin con el RCH, EVT, y los paquetes deETS.

El paquete UZF no tiene en cuenta los cambios en la superficie terrestre, debido a subsidencia.

Mtodo de clculo de la profundidad y el ancho, los caudales de entrada,las propiedades de cauces, las dimensiones, y los coeficientes derugosidad de Manning para los segmentos de los arroyos

Corriente o arroyo: Las propiedades de cauces y dimensiones flujo para cada tramo delarroyo se especifican para el primer y ltimo alcance en cada segmento. Una interpolacinlineal se utiliza para determinar cada valor en el punto medio de cada tramo.

El mtodo determina cmo se calcula la profundidad y la anchura de corriente para cada tramode un segmento.

La profundidad y la anchura del flujo se especifican cuando ICALC es 0, La profundidad de la corriente se calcula a partir de la ecuacin de Manning asumiendoun amplio canal rectangular cuando ICALC es 1; La profundidad y la anchura del flujo se calculan a partir de la ecuacin de Manning con

una seccin transversal de ocho puntos cuando ICALC es 2; La profundidad y la anchura del flujo se calculan a partir de una funcin de potencia

cuando ICALC es 3, y La profundidad y la anchura se calculan a partir de una tabla de valores cuando ICALC

es 4.


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Caudal de entrada: Flujo de entrada calculado a partir de 1 o ms segmentos tributarios. Elcoeficiente de rugosidad de Manning no se utiliza para el clculo de la profundidad o laanchura de la corriente cuando ICALC es 0, 3, o 4, y el coeficiente de rugosidad de Manningpara el desbordamiento del ro no se utiliza cuando ICALC es 1.

Ejemplo:

Conclusiones hechas sobre modelos realizados:

Los patrones de recarga son el resultado de los efectos acumulados de ET, variacinespacial de recarga, conductividad hidrulica, topografa y espesor de la zona nosaturada.

La recarga de aguas subterrneas sumada sobre toda la cuenca indica dos patronesdistintos: una respuesta casi inmediata a los picos de la infiltracin en las tierras bajasdel valle, donde la zona no saturada es delgada, y una respuesta difusa que vara


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lentamente durante varios meses en las zonas de montaa, donde la zona no saturadaes relativamente gruesa

La tasa de ET volumtrica acumulada de la cuenca est limitada por la disponibilidad deagua en la zona no saturada y la profundidad a la napa fretica, excepto durante losperodos de alta infiltracin. La cantidad de prdida de ET es sensible a la profundidadde extincin y contenido de agua a dicha profundidad, de manera que la atencin se

debe poner en la estimacin de la profundidad de extincin y contenido de agua deextincin para reducir la incertidumbre en las estimaciones de recarga.

Un ao de muy por encima del promedio de recarga puede tener un efecto prolongadoen la descarga de aguas subterrneas a la superficie de la tierra y a los arroyos.

Los perfiles de contenido de agua por debajo de las celdas individuales del modeloindican que el contenido de agua sigue una envolvente estacional que se hace msestrecho con la profundidad debido al patrn estacional de la infiltracin y ET.

La marcada diferencia entre la infiltracin, recarga y caudal sugiere que la zona nosaturada podra tener un fuerte efecto de las fluctuaciones en los niveles de aguasubterrnea y caudal durante y despus de las tormentas. Los aos en los que las tasasde infiltracin superan la tasa anual media pueden aumentar el almacenamiento deagua subterrnea, incluso en rocas relativamente poco permeables y dar lugar al

aumento del flujo de corrientes que pueden extenderse mucho ms all del perodo deinfiltracin.

Comentarios hechos sobre modelos realizados:

Una constante Brooks-Corey exponente de 4 y un contenido de agua saturada constantede 0,3 fueron asignados a todas las clulas.

El almacenamiento especfico se establece en 5 10-7 m-1, y el rendimiento especficose especific como 0,05 en las crestas y 0,25 en los valles cerca de los riachuelos.

Las corrientes estuvieron representados por 15 segmentos formados por 201 tramosusando el paquete SFR2 (Streamflow-Routing).

La conductividad hidrulica vertical de la zona no saturada tena los mismos valores quela conductividad hidrulica horizontal y vertical utilizado en el paquete LPF (Layer-Property Flow).

El perodo de simulacin se divide en 365 periodos de estrs de un da. El primerperodo de estrs es el estado estacionario, y los perodos de estrs posteriores fuerontransitorios. Un escaln de tiempo se simul para cada perodo de estrs.

Condiciones de no-flujo fueron simuladas a travs de la parte inferior y los lados delmodelo a excepcin de tres celdas por debajo y adyacentes al ro en la salida de lacuenca, que se especifica como clulas de carga constante.

Las tasas de infiltracin variaron en el modelo y fueron tres veces mayores en las cimasde cordilleras, en comparacin con las tierras bajas de valle.

El rango de las tasas de infiltracin aplicados se calcularon sobre la base de la diferenciamedia entre los dos medidores de precipitacin ubicadas en las partes superior e inferiorde la cuenca.

El paquete PCG (Preconditioned Conjugate-Gradient) se utiliz para resolver la carga deagua subterrnea en todo el dominio del modelo.

El criterio de la carga de cierre utilizado en la simulacin transitoria era 0,0009 m y elcriterio de flujo de cierre fue de 0.005 m3/d. El error de balance de masa absoluta de lazona no saturada vari de 0 a 0,08 por ciento para todos los perodos de estrs y lazona saturada fluctu entre 0 y 0,22 por ciento. El error de balance de masas


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acumulada al final de la simulacin de 365 das era 0 por ciento de la zona no saturaday 0,10 por ciento para la zona saturada.

La mayor parte del caudal simulado durante los primeros seis meses fue de descarga deaguas subterrneas a la corriente. El flujo superficial total, incluyendo la descarga deaguas subterrneas a la superficie, ms el exceso de saturacin de la tierra, super ladescarga de aguas subterrneas a las corrientes a partir de mediados de mayo hasta

mediados de agosto. Despus de mediados de agosto, el flujo total de tierra se redujo yla descarga de aguas subterrneas a los arroyos domin el hidrograma.

El aumento de la superficie sobre la que el agua subterrnea descarg en la superficie,provoc el aumento de la escorrenta superficial (descarga de aguas subterrneas a lasuperficie, ms el exceso de saturacin de la tierra).

El frente hmedo creado por muchos tipos diferentes de infiltracin tard ms de unao para alcanzar el nivel fretico en las zonas donde la conductividad hidrulica verticalsaturada era baja y la profundidad de las aguas subterrneas era mayor de 20 m pordebajo de la superficie terrestre.

Referencias

Niswonger, R.G., Prudic, D.E. & Regan, R.S. Documentation of the Unsaturated-Zone Flow(UZF1) Package for Modeling Unsaturated Flow Between the Land Surface and the WaterTable with MODFLOW-2005. United States Geological Survey. A Product of the Ground-WaterResources Program. Chapter 19 of Section A, Ground Water, of Book 6, Modeling Techniques.Techniques and Methods 6-A19. Availableat:http://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm6a19/pdf/tm6a19.pdf
http://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm6a19/pdf/tm6a19.pdfhttp://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm6a19/pdf/tm6a19.pdfhttp://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm6a19/pdf/tm6a19.pdfhttp://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm6a19/pdf/tm6a19.pdf


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Flujo en zona no saturada

La zona en que los porosestn llenos tanto de agua como de gas es la zona no saturada del suelo. Aqu el espacio de

poro efectivo para conduccin es mucho menor que si el medio se satura y el espacio de losporos se llena normalmente con ambas fases de gas y lquida. Tambin, dado que los porossaturados ms grandes se vacan primero, la conductividad hidrulica no saturada disminuyerpidamente con la disminucin del contenido volumtrico de agua. Esto es debido a que elfluido que est restringido a canales de flujo ms pequeos cuando el contenido de aguadisminuye. Los canales no slo se vuelven ms estrechos, sino que la trayectoria de flujo sevuelve ms tortuosa (tiene abundantes curvas, vueltas y rodeos) y el fluido puede fluirliteralmente como una pelcula de hidratacin de una posicin a la siguiente. El flujo en la zonano saturada es principalmente debido al contenido de agua, gradiente de potencial de matriz(potencial capilar), y potencial gravitatorio. A diferencia de la zona saturada que se mueve poruna carga hidrulica positiva, el flujo en la zona no saturada es por lo general por un gradientenegativo.

Validez de la ley de Darcy para condiciones no saturadas

Se usa la ley de Darcy con una conductividad hidrulica que depende del contenidovolumtrico de agua, tambin llamada conductividad capilar:


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A menudo, los fluidos simplemente no fluyen hasta que el gradiente hidrulico alcanza uncierto valor. En este caso, el valor del gradiente que se alcanza cuando el flujo comienza sellama el gradiente de umbral.

No se entiende en totalidad por qu para valores menores no se cumple la ley de Darcy perose sabe que hay fuerzas como los enlaces de hidrgeno y covalentes entre las partculas deagua y arcilla, que en algunos casos son suficientes para evitar el flujo (en la presencia de unmuy pequeo gradiente hidrulico). Otros factores de estructura del suelo, como la presenciade macroporos (grietas, agujeros de gusano, etc); trayectorias de flujo preferenciales (zonasde baja densidad de la matriz del suelo circundante); ramificacin (fingering); medios muyestructurados y agregados; lentes de arena, y otras heterogeneidades, tambin pueden darlugar a un flujo no-Darcy.

La ecuacin de continuidad, que habitualmente se utiliza para simular el flujo no saturado y eltransporte, no considera la validez del flujo de Darcy:

Como resultado, la ecuacin de continuidad se puede utilizar sin tener que considerar laslimitaciones impuestas a la Ley de Darcy. Sin embargo, cuando se produce un flujo no-Darcylos modelos basados en la ecuacin de continuidad son bastante pobres en su prediccin deagua y transporte de solutos. Debido a relaciones complejas la experimentacin de la zona nosaturada con frecuencia implica una amplia instrumentacin, matemticas rigurosas, ymtodos de anlisis que suelen incluir aproximaciones numricas para la solucin de unproblema.

Factores que afectan a la conductividad hidrulica no saturada

Suponiendo un potencial de matriz (m) constante a lo largo de una columna de suelo,suponemos que el flujo es constante, ya que tambin asumimos que la columna es corta, porlo que el flujo a travs de la columna sigue la ley de Darcy.

Sin embargo, para un medio no saturado (incluso en una columna corta pero especialmentepara columnas ms largas de suelo), es poco probable que el gradiente sea constante a lolargo de la longitud de la columna. Por regla general, este es un resultado de la humedad nouniforme a lo largo de la columna. Por consiguiente, el contenido volumtrico de agua, el

potencial de la matriz, y la conductividad hidrulica no saturada todas varan con la distanciaen la columna.

A medida que disminuye el potencial de matriz (que representa el grado de succin), elgradiente de succin por lo general aumenta con la consiguiente disminucin de laconductividad capilar (o conductividad no saturada) a lo largo de la columna.


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Source: Tindall, J.A., and Kunkel, J.R., 1999

Dado que el gradiente hidrulico a lo largo de la longitud de la columna no es constante, el

flujo tiene que ser dividido por el gradiente especfico en un lugar determinado, por lo quetenemos que obtener una solucin de flujo de forma iterativa.

Sin embargo, en campo es muy difcil encontrar una sola capa homognea, por el contrario, esms comn dar con perfiles estratificados. Si se usa un perfil estratificado de un medio grueso,como la arena, como capa 1 y uno fino, como la arcilla, de capa 2 (en contacto con la napafretica), y suponiendo un flujo descendente constante, encontramos una discontinuidaddistinta del contenido de humedad en la interfase de las dos capas, aunque la tasa de flujo esconstante a lo largo de la columna.


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La tasa de flujo se cuela a travs de una mayor tensin en el suelo fino, ya que hay suficientesporos que se mantienen saturados a esa tensin para el transporte del flujo por un gradientede gravedad, mientras que en el suelo grueso, menos poros estn disponibles para la mismatensin. Por lo tanto, a pesar de que el suelo grueso tiene una conductividad hidrulicasaturada superior, tanto el contenido de agua del suelo como la conductividad hidrulica nosaturada disminuyen ms rpidamente con el aumento de la tensin que para el suelo fino.Cuando el suelo fino superpone al suelo grueso, la succin del suelo disminuye en la interfasede las dos capas, ya que el agua entra en el suelo grueso slo cuando la succin del suelo se

reduce a la de los poros en el suelo grueso. Tpicamente, una franja capilar debe construir unapresin positiva para permitir que el agua fluya desde la capa fina hacia la gruesa, lo quesignifica que los cambios en el contenido volumtrico de agua y el potencial matricialdisminuyen.

De las dos figuras anteriores, se puede concluir que el contenido volumtrico de agua y elpotencial de matriz (m) son inversamente proporcionales:


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Una relacin general para la conductividad capilar frente al potencial de matriz (m) de tresclases diferentes (no estratificadas) de suelo se muestra:


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Inicialmente, el suelo de textura ms gruesa tiene un K() ms elevado, sin embargo, como lasuccin aumenta los materiales ms finos comienzan a tener un K() superior.

Un medio tal como la arena tiene una distribucin de poros muy uniforme, lo que produce una

mezcla bastante uniforme de poros en el suelo de agua y aire, caso totalmente contrario en unsuelo bien estructurado que tenga grandes agregados, grietas, macroporos, y otros tipos dehuecos. En dicho suelo bien estructurado, hay ms fases de desaturacin, ya que sta no esuniforme con el aumento de la succin. Por ejemplo, la mayor parte del flujo de agua inicial esa travs de los macroporos ms grandes durante los eventos de recarga significativos. Aunqueel agua puede moverse a travs de los agregados, principalmente se mueve a travs de losmacroporos ms grandes, el tamao y la distribucin de aquellos determina la conductividadcapilar (no saturada) del medio. Sin embargo, con slo una pequea succin estos poros msgrandes se vacan muy rpidamente, dejando solamente a los poros interpedales e inter-agregados todava saturados. Es en esta fase que el agua dentro del medio que comienza amoverse como pelculas hidratadas de agua, disminuye rpidamente. Por lo tanto, a pesar deque los agregados estn saturados, la conductividad global de todo el sistema es muy baja.

Como hemos comentado anteriormente, es poco probable que la saturacin completa seconsiga debido al atrapamiento de aire (probablemente que ocurra durante los eventosimportantes de recarga). Este anlisis muestra que la ley de Darcy es no lineal en condicionesno saturadas.

La conductividad hidrulica no saturada se ve afectada por la presencia de suelos de arcillaexpansiva. Por lo tanto, en trminos generales, los factores que pueden causar reduccionesdistintas en la conductividad no saturada con un aumento de la succin del suelo son: lareduccin en la conductividad de poros debido a la prdida de agua de los poros ms grandes,


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la reduccin de la porosidad efectiva; aumento de la tortuosidad; as como el hecho que elagua cerca de las superficies de arcilla puede tener una viscosidad cuatro veces mayor que enla solucin (en la matriz). Efectos de la temperatura, ms pronunciados en el contenido deagua de alrededor de O a 30 kPa, dan como resultado mayor K a temperaturas ms altas,debido a la disminucin de la viscosidad y la tensin superficial. Debido a las interacciones dearcilla-agua el efecto de la temperatura es menos dominante en bajos contenidos de agua.

Desarrollo de ecuaciones flujo no saturado

La forma convencional para la ley de Darcy no describe adecuadamente el flujo de agua en lazona no saturada, debido a la rpida disminucin de la conductividad hidrulica tanto con ladisminucin del contenido de agua, como en el rea total de seccin transversal disponiblepara el flujo del agua en un medio no saturado. En consecuencia, se ha debido ampliar; estaextensin asume que K es una funcin del potencial de la matriz y/o el contenido volumtricode agua. Sin embargo, cul de stos a utilizar todava es algo controvertido; la forma tpicaextiende la ley de Darcy en funcin del contenido de agua. Esto se debe a la dificultad para

obtener un valor especfico de para un determinado valor de m, a menos que sepamosmucho acerca de la histresis del medio en cuestin. Por lo tanto, extendiendo la ley de Darcyy escribiendo la conductividad hidrulica como una funcin de theta [K()], hace el problemade la histresis evitable, principalmente porque K() es menor histresis que K( m). Por lotanto, de forma forzada, la extensin de la ley de Darcy se escribe como:

Considerando que dH es el gradiente hidrulico que incluye los otros parmetros antesmencionados, que H = h + z (donde h es la succin), y considerando solo la dimensin verticalen el anlisis:

Ahora, cambiando la variacin de h, por la variacin de K(m), ya que miden el mismoparmetro solo que con el signo opuesto:

De la ecuacin anterior, y asumiendo que mes una funcin de un solo valor de :

El primer trmino del lado derecho de la ecuacin es la inversa de la capacidad de aguaespecfica, es decir, el recproco del cambio en el contenido de agua por unidad de cambio enla succin del suelo o potencial de matriz.

Sustituyendo la nueva relacin en la ecuacin original:


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Que es la muy conocida ecuacin de Richards, y est escrito de manera que el trmino dedifusividad hidrulica se introduce fcilmente en la ecuacin de flujo base.

Segn la ley de Poiseuille, el flujo se relaciona con el radio del poro. Por consiguiente, si eltamao del poro conductor se reduce a la mitad, la conductividad capilar se reducir en unacuarta parte. Ya que se elimina ms agua debido a que el transporte es por las pelculashidratadas, la longitud efectiva del trayecto sobre el que se desplaza el fluido se alarga, esdecir, el lquido no puede ir directamente a travs del medio, sino que debe deambular por laspartculas individuales que se cubren con las pelculas de agua hidratada. Esto resulta en unatrayectoria tortuosa de flujo que disminuye an ms la conductividad. Como la continuidadfalla dentro del sistema de poros, no se produce el flujo de fluido. En este punto, slo seproduce el transporte de vapor dentro del sistema, sin embargo, el flujo de vapor es por logeneral mnimo a menos que existan gradientes de temperatura significativos.

Al considerar un conjunto de tubos capilares similares a los de la ley de Poiseuille, pero

teniendo en cuenta la tortuosidad del medio, volvemos a escribir una forma generalizada de laecuacin de Kozeny para determinar K:

, donde k 'es el factor de forma de los poros (que vara de 2 a 2,5), es la viscosidad del agua(Pa.s), s es el rea de superficie especfica (relacin del rea superficial total de slidos alvolumen del mismo slido; cm2.cm-3), e es la porosidad efectiva (rea del poro conductor ocanal por unidad de rea de seccin transversal, a veces expresado como r; donde r esel contenido de humedad residual), L es la longitud de la columna o el perfil y Le es la longitud

efectiva, que puede ser determinada por:

, donde Es es una medicin de la resistividad elctrica del suelo (S m-1 - Siemens por metro)cuando el espacio de los poros se llena con un lquido conocido de la resistividad elctrica, E0.

Utilizando esta ecuacin, podemos tomar en cuenta tanto el factor de forma de los poros comola tortuosidad a la hora de determinar K. La ecuacin generalizada de Kozeny es una ecuacinsemiemprica que relaciona K con y m ,y se basa en la suposicin en que la tortuosidad seincrementa como una potencia de 1/Se, donde Se= (r)/( - r), donde es el contenido

de agua saturado s y en donde r la curva caracterstica de humedad va vertical, es decir, elcontenido de agua que se obtendr no ser mucho menor que el verdadero, si se consideraranlos efectos de la histresis.

Dado que no hay relaciones universales disponibles para la conductividad capilar frente a lasuccin del suelo o del contenido de agua, varias relaciones empricas se proponen; sinembargo, la ms usada es la propuesta por Brooks-Corey:


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References:

Tindall, J.A., and Kunkel, J.R., 1999, Unsaturated Zone Hydrology for Environmental Scientistsand Engineers: Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 625 p


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Modelamiento de transporte de

contaminantes de botaderosmineros y depsitos de relavesLa actividad minera ha dejado histricamente pasivos ambientales que tienen un impactodirecto sobre los recursos hdricos. Un medio especialmente vulnerable a esta contaminacinson los acuferos andinos debido a su ubicacin cercana a estos puntos de filtracin decontaminantes.

La contaminacin desde un botadero minero es un problema sensible para el pas por lacantidad de pasivos ambientales mineros (PAM) que tiene el Per; adems al tratarse deaguas subterrneas este problema no se hace visible al corto plazo, retrasando la toma de

decisin para la ejecucin de medidas de prevencin, contencin y remediacin.

Los botaderos y relaveras constituyen fuentes fijas de determinada superficie desde la cual segenera una pluma contaminante. La remediacin de acuferos contaminados requiere dediferentes medidas orientadas principalmente al aislamiento de la pluma contaminante paraevitar su avance. Este aislamiento se realiza mediante pozos de bombeo que extraen elcontaminante en disolucin. Medidas posteriores comprenden el tratamiento ex situ de lasaguas contaminadas y dependiendo de la factibilidad econmica y tcnica, la reinyeccin de lasaguas tratadas al acufero.

Cuando se busca contener la pluma, se bombea permanentemente el caudal mnimo necesariopara evitar la migracin de contaminantes en el sentido del flujo subterrneo local sin sobre

explotar al acufero. El xito de la tcnica de Bombeo y Tratamiento depende principalmentede dos factores: las caractersticas hidrogeolgicas del acufero y el tipo de contaminantespresentes. Las propiedades hidrogeolgicas del sistema que disminuyen el xito del Bombeo yTratamiento son dos: heterogeneidad del acufero y la presencia de roca fracturada.

En investigaciones llevadas a cabo por el Dr. C. Zheng, catedrtico de hidrogeologa de laUniversidad de Alabama en Estados Unidos y desarrollador de un software de modelamientode transporte de solutos MT3DMS se sugieren cuatro pasos para la elaboracin de unaevaluacin numrica de transporte de contaminantes:

Definir las metas del proyecto

Desarrollar el modelo conceptual. Recopilacin de datos Elaborar y calibrar modelo numrico de flujo. Elaborar y calibrar el modelo numrico de

transporte.

Simulacin predictiva de escenarios de remediacinEstos pasos se esquematizan en el siguiente flujograma.


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Figura 1. Ruta para la aplicacin de modelos

Antes de empezar cualquier modelo se debe tener en claro cul es o cules son los objetivos alos que se quiere llegar con el estudio y cul el propsito del modelamiento, como puede ser:delimitar el rea afectada por la pluma contaminante, evaluar la calidad de las aguassubterrneas, realizar simulaciones predictivas de las concentraciones mximas, etc. La

mayora de decisiones requeridas durante la construccin y simulacin del modelo depende deeste punto. Si no se tiene un propsito claro y bien definido, es inevitable la ineficiencia y loserrores en el proceso de modelamiento numrico.

Teniendo en claro el objetivo, diseamos el modelo conceptual. El modelo conceptual es unarepresentacin simplificada del sistema hidrogeolgico basado en una hiptesis formulada enbase a la informacin disponible. Aunque raramente este modelo explica todas lasobservaciones de campo, representa un trabajo en proceso y una buena primera estimacindel estado de las aguas subterrneas. Este modelo puede ser descrito en palabras ysustentado en figuras como la siguiente en la que se muestra un esquema del flujo desde unbotadero en la parte alta de la cuenca y sus infiltraciones estn impactando dos ros.

Figura 2. Modelo conceptual de las infiltraciones de un botadero

En base a estudios de campo y la conceptualizacin de medio se construye el modelonumrico. En este punto, es de mucha importancia tener un buen entendimiento de losconceptos bsicos de hidrogeologa y las tcnicas de solucin numricas de otro modo seusara el modelo como una caja negra donde no se sabe lo que entra y se tiene pocaconfianza en lo que sale.

En la imagen siguiente se tiene una representacin tridimensional de una grilla que describeuna cuenca con un botadero minero.


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Figura 3. Construccin de un modelo regional de aguas subterrneas y la ubicacin de un botadero.

Partiendo de esta representacin de flujo se delimita la zona de estudio para el modelo detransporte. Un modelador podra querer incluir la mayor complejidad al modelo para mejorar la


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representacin; sin embargo, sobrecargar de complejidad al modelo incrementa laincertidumbre, el tiempo computacional de proceso y el costo del proyecto, ya que la mayorcomplejidad demanda tener ms datos reales que lo sustenten requiriendo ms pruebas encampo y/o de laboratorio. Sin una buena planificacin, la inclusin de complejidades puederetrasar el proyecto y no ser fundamental para lograr los objetivos planteados.

Figura 4. Construccin de un modelo local para la simulacin de transporte de contaminantes

La zona de impacto a las aguas subterrneas es bien descrito por el trazado de lneas de flujo,es decir la ruta que sigue una partcula de agua desde un punto de origen hasta su salida delsistema de aguas subterrneas. David W. Pollock, del Servicio Geolgico de los Estados Unidos(USGS), desarroll el cdigo MODPATH que permite hacer una representacin espacial ytemporal de la trayectoria de partculas hasta los puntos de descarga finales (ros, lagos, uotros cuerpos de agua).


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Figura 5. Trayectoria de partculas desde un botadero y su interaccin con los cursos de agua.

Mediante el software MODPATH podemos determinar la zona de impacto por el flujo de uncontaminante aguas arriba y el tiempo que tarda una partcula en llegar desde su origen hastasu punto final; sin embargo no es una aproximacin cuantitativa, es decir conocemos laextensin de la pluma pero no el grado de contaminacin respecto a la concentracin inicial de

los lixiviados.

El cdigo MT3DMS desarrollado por Zheng agrega una serie de opciones a la trayectoria departculas de Pollock, para simular la adveccin, dispersin/difusin y las reacciones qumicasde adsorcin/absorcin de los contaminantes en las aguas subterrneas. El modelamiento detransporte de contaminantes complementa a los mtodos de vulnerabilidad porque se puedeestimar la concentracin en cualquier punto, llamado punto de observacin del modelo entodo el tiempo simulado. Estos valores de concentracin son contrastados con los valores de


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mediciones en campo de las concentraciones medias en piezmetros de control, o en loscuerpos de agua cercanos.

En la figura anterior se muestra la variacin de la concentracin en la pluma que inicia desdeel botadero en 3D y su interaccin con los cursos de agua para un periodo largo de simulacinde 850 aos.

Figura 6. Extensin de la pluma contaminante luego de 850 aos luego de la instalacin del botadero.


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Las infiltraciones tienen una distribucin con profundidad que tambin se puede simular con elsoftware MT3DMS. De esta manera se pueden saber las concentraciones en el botadero y/odepsito de relaves y las concentraciones finales con las que llegarn a los cursos de aguasubterrnea.

Figura 7. Seccin de corte de la pluma contaminante para un periodo de simulacin de 850 aos.

En conclusin, existen metodologas y software para la evaluacin del transporte decontaminantes de botaderos y depsitos de relaves y para simulacin de las medidas deremediacin. Se necesita un trabajo conjunto entre mineras y organismos pblicos para laevaluacin, remediacin y mitigacin de los pasivos ambientales actuales e histricos demanera de mejorar el estado de las aguas subterrneas y superficiales y preservar el recursohdrico para el futuro.


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Que es el Caudal Ecolgico?Tradicionalmente la agricultura, la industria, la minera y las municipalidades han competidopor el recurso. Las estructuras legales antiguas fueron creadas para cumplir con las demandas

de los usos econmicos y domsticos, sin embargo ignoraron el uso del ecosistema que hastahace poco no era bien comprendido cientficamente. Como resultado de este enfoque noinclusivo con el medio ambiente, muchos ros y quebradas no se asemejan hoy en da a lasaguas y el ecosistema que usualmente fueron.

Objetivo:

El Caudal Ecolgico tiene que mantener un adecuado hbitat, temperatura, oxgeno disuelto yqumica para organismos acuticos, agua bebible para animales terrestres y humedad desuelos para plantas. La determinacin del Caudal Ecolgico se enfoca en la Epoca Seca y la

Epoca de Humedad, ya que se considera un supervit de agua al ecosistema en la Epoca deLluvias. Se deben estimar los caudales promedios en la poca Seca y poca de Humedad en lazona de estudio que asemejen las condiciones iniciales de la cuenca antes de ser manipuladapor represas y canales de derivacin.


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Figura de caudales en la poca hmeda y poca seca con la curva de recesin luego del de las lluvias.

Marco Legal en Per:

La ley 29338 regula no solo el uso del agua como un recurso sino los bienes asociados a l. Laley considera que el agua es parte integrante de los ecosistemas.

El reglamento de la Ley es el Decreto Supremo N 001-2010-AG. El Articulo 153 define alcaudal ecolgico como el flujo de agua que se debe mantener en las fuentes naturales deagua para la proteccin o conservacin de los ecosistemas involucrados, la esttica del paisajeu otros aspectos de inters cientfico o cultural. El Artculo 155 determina que la metodologade calculo del Caudal Ecolgico sern establecidas por la Autoridad Nacional del Agua encoordinacin con el Ministerio del Ambiente con la participacin de las autoridades sectorialescompetentes.

Anlisis:


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El clculo del caudal ecolgico se puede realizar mediante:

Modelamiento hidrolgico distribuido: Clculo ms preciso y ms complejo. Toma encuenta distribucin de temperatura y precipitacin. Puede predecir impactos de cambioclimtico y cambio. Puede ser calibrado con valores de la cuenca y sub-cuencas.

Modelamiento hidrolgico totales (lump): Clculo ms sencillo y rpido, solo puede sercalibrado sobre una cuenca. No toma en cuenta distribuciones de temperatura yprecipitacin.

Metodologas aprobadas por los organismos supervisores: Las agencias reguladoras(ANA y MINAM) pueden establecer sus propias metodologas.

Metodologa aprobada por el ANA:

En el Memorando Mltiple 018-2012-ANA-DCPRH-ERH-SUP se define el caudal ecolgico y susmetodologas para evaluarlo. Los principales clculos a realizar son (segn numeracin deldocumento):

9.1 Para cursos de agua con caudales medios anuales menores a 20 m3/s, el caudalecolgico ser como mnimo el 10% del caudal medio mensual para la poca deavenida, y para la poca de estiaje ser de un 15% del caudal medio mensual.

9.2 Para cursos de agua con caudales medios anuales iguales o mayores a 20 m3/s ymenores o iguales a 50 m3/s, el caudal ecolgico se determinar como un porcentajedel caudal medio mensual siendo este el 10% para la poca de avenidas, y para lapoca de estiaje ser de un 12% del caudal medio mensual.

9.3 Para cursos de agua con caudales medios anuales mayores a 50 m3/s, el caudalecolgico corresponder al 10% del caudal medio mensual para todos los meses delao.

Nota: Al 23 de Julio del 2013, fecha de publicacin de este infohatari este documento noestaba disponible en la pagina web del ANA (www.ana.gob.pe). Este texto fue extraido de los

apuntes del Curso de Actualizacin en Legislacin Ambiental de Ada Alegre SAC.
http://www.ana.gob.pe/http://www.ana.gob.pe/http://www.ana.gob.pe/http://www.ana.gob.pe/


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Introduccin al modelamiento

geoqumico con PHASTEl modelamiento geoqumico es una herramienta poderosa para la caracterizacin ambientalde la contaminacin sobre un sitio y de la prediccin sobre sus impactos ambientales debido aque simula los procesos fsicos y qumicos que afectan la distribucin de las especies qumicasen las fases lquida, slida y gaseosa. Este modelamiento se aplica a una gran diversidad deambientes sub-superficiales, desde la zona vadosa cerca de la superficie terrestre, hastamucho ms abajo en reservorios geotermales profundos.

El modelamiento geoqumico requiere del manejo de las leyes qumicas que dominan lasreacciones homogneas y heterogneas, su cinemtica y el transporte de solutos reactivos.Estas leyes estn representadas por ecuaciones diferenciales o algebraicas. Los principalesmtodos numricos permiten una solucin aproximada a estas ecuaciones y proveensoluciones tiles para modelar diferentes procesos geoqumicos.

Al analizar un caso es necesario definir las amenazas ambientales relacionadas para analizarcomo el modelamiento geoqumico puede ayudar a resolverlo. Tambin se deben tomar encuenta la cantidad de datos disponibles para el modelamiento. Los datos resultantes delmodelamiento se analizaran para comprender la extensin del problema ambiental, y lasmedidas de remediacin ms adecuadas.

Los modelos geoqumicos son aplicados a una serie de estudios ambientales para analizarproblemas relacionados al drenaje cido de mina, qumica del lago de tajo, disposicin de

residuos nucleares y filtraciones de botaderos. Es importante mencionar que la aplicacin delmodelamiento geoqumico no est restringido a los estudios medioambientales, sino a unaserie de estudios en las reas de hidrologa superficial y subterrnea, manejo de recursoshdricos, geologa minera, recursos geotermales y reas relacionadas a la exploracin yextraccin de recursos naturales.

Las instituciones que requieren de modelamiento geoqumico generalmente estn relacionadascon la gestin de recursos hdricos, minera, manejo ambiental y extraccin de recursosgeotermales y petroleros.

PHAST

El programa de computadora PHAST (PHREEQC y HST3D) fue desarrollado por el ServicioGeolgico de los Estados Unidos (USGS) y simula el transporte de solutos mltiple y reactivoen un rgimen de aguas subterrneas saturado y tridimensional.

PHAST es un simulador verstil de flujo de agua subterrnea y transporte de soluto concapacidades de modelamiento de una gran variedad de reacciones geoqumicas en equilibrio ycinticas. El clculo de flujo y transporte estn basados en una versin modificada de HST3D


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que trabaja con fluidos de densidad constante a temperatura constante. Las reaccionesgeoqumicas son simuladas con el modelo geoqumico PHREEQC que esta insertado en PHAST.

Las recientes versiones de PHAST (v. 2) permiten que las propiedades del acufero seaninterpoladas de la data espacial a la grilla del modelo. El refinamiento de la grilla requiere solouna redefinicin sin modificacin de la data espacial.

Aplicaciones:

El programa de computadora PHAST es aplicable para el estudio de los regmenes de aguasubterrnea naturales y contaminado en una variedad de escala que van de los ensayos delaboratorio a escalas locales y regionales. Se puede utilizar PHAST en estudios de migracin denutrientes, contaminantes inorgnicos y orgnicos, as como radionclidos. Tambin esutilizado en proyectos de almacenamiento y recuperacin de acuferos, en proyectos deremediacin controlada, y en proyectos de investigacin de las interacciones naturalesroca/agua en acuferos. Las capacidades de PHAST no son apropiadas para el flujo en la zonasaturada, en flujo multifase, o para flujos dependientes de la densidad.

Caractersticas del Modelo:Existen una variedad de condiciones de borde en PHAST para simular el flujo y transporte,estas condiciones incluyen:

Condiciones de carga constante Condiciones de flujo especfico Condiciones de flujo dependiente de carga hidrulica Condiciones de ros, drenes y pozo

Las reacciones qumicas en PHAST incluyen:

Equilibrio homogneo usando un modelo de asociacin inica Equilibrio homogneo usando modelos termodinmicos de interaccin especfica de

Pitzer Equilibrio heterogneo entre soluciones acuosas y minerales, sitios de intercambio

inico, sitios de acomplejamiento superficial, soluciones slidas y gases Reacciones cinticas cuyas tasas sean funciones de la composicin de una solucin

Para la construccin de modelo acuoso se requiere definir los elementos, las reaccionesqumicas y las constantes de equilibrio. En el modelamiento de transporte de solutos tambinnecesita definir los minerales, intercambiadores, superficies, gases, reactantes cinticos y tasasde expresin.


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Figura 1. Simulacin de distintos componentes en un modelo numerico con PHAST

Clculo:

El programa PHAST separa las ecuaciones de flujo, transporte y ecuaciones geoqumicas entres procesos dentro de tres clculos secuenciales. No se han implementado clculos deinteraccin entre transporte y reaccin.

Se utiliza un sistema de coordenadas tri-dimensional y tcnicas de diferencias finitas para ladiscretizacin espacial y temporal de las ecuaciones flujo y transporte. Las ecuaciones deequilibrio qumico no lineal son solucionadas por el mtodo de Newton-Raphson y las

ecuaciones cinticas son solucionadas por el mtodo de Runge-Kutta o un mtodo implcitopara integrar ecuaciones diferenciales ordinarias.

Datos de Salida:

Desde las ltimas versiones de PHAST las propiedades hidrolgicas y qumicas pueden serdefinidas con polgonos irregulares dentro de la extensin del modelo. La data espacial puedeser importada desde archivos ESRI Shapefiles, imgenes raster y formatos simple X, Y, Z. Paraacomodar la grilla que no est alineada a un sistema de coordenadas es posible definir loselementos en sistemas de coordenadas de la grilla y del mapa en el mismo archivo de ingreso.

El programa de computadora PHAST dispone de una serie de opciones para guardar losresultados de las simulaciones. Los datos pueden ser almacenados en tres formatos:

Formato para editor de texto Formato para ser exportados a tablas de clculo y programas de postprocesamiento Formato Jerrquico de Datos (HDF en sus siglas en Ingls) que es un formato binario

distribuidoLos datos de salida pueden ser visualizados y extrados utilizando los programas Model Viewery PHASTDHF, o con la interfase MODELMUSE.

Requimientos computacionales:


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El simulador PHAST puede requerir de grandes cantidades de memoria y tiempo deprocesamiento. Para reducir el tiempo de procesamiento existe una versin paralela de PHASTque funciona en computadoras multiprocesadores o en una coleccin de computadoras en red.Esta versin paralela es efectiva para reducir los tiempos de simulacin.

Referencias:

Parkhurst, D.L., Kipp, K.L., and Charlton, S.R., 2010, PHAST Version 2A program forsimulating groundwater flow, solute transport, and multicomponent geochemical reactions:U.S. Geological Survey Techniques and Methods 6A35, 235 p.


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Impactos de la agricultura en el

recurso hdricoUno de los problemas globales y prioritarios es el acceso a los alimentos. La necesidad deproducir cantidad suficiente de alimentos ha repercutido, de manera diferente, en las prcticasagrcolas de todo el mundo.

En algunos pases esta necesidad se ha traducido en expansin hacia tierras marginales yestn asociadas a una agricultura de subsidencia. En cambio las medidas tomadas por otrospases, ante la necesidad de produccin de alimentos, han sido la expansin de riego yaumento de uso de fertilizantes y pesticidas para obtener y mantener altos rendimientos.

Segn un inventario global que se realiz en el ao 2010, Hydrology and Earth SystemSciences, la agricultura es el mayor usuario de agua dulce, usando un promedio global del70% de todos los suministros hdricos superficiales. El uso industrial (incluye generacin deenerga el cual regresa aproximadamente el 95% del agua que utiliza) es de alrededor el 20%y un 10% uso domstico. (FAO AQUAST- 2008).

Fig. 1. Fuente: Food and Agriculture Organization of the United Nation

Excepto el agua que se pierde por evapotranspiracin, parte del agua utilizada en laagricultura se recicla volviendo a formar parte del agua superficial y/ o agua subterrnea.


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Sin embargo pese a este retorno de riego y lixiviacin, la agricultura es, a la misma vez, laprincipal causa de degradacin de los recursos hdricos superficiales y subterrneos mediantela erosin y residuos agroqumicos y anegamiento de cultivos de regado. Y vctima debido aluso de agua residual, superficial y subterrnea contaminada, obliga a tomar medidas deremediacin, afecta cultivos y transmite enfermedades a los consumidores y agricultores.

Por ello, es importante adoptar las medidas adecuadas hacia el desarrollo de una actividadagrcola sostenible, consiguiendo que el ejercicio de esta actividad no deteriore la calidad delos recursos hdricos.

Todo residuo agrcola, independientemente del tipo de agricultura, se considera comocontaminacin de fuentes no localizadas, la caracterstica principal de esta fuente es que sucomportamiento depende de las condiciones hidrolgicas, no es fcil su medicin ni controldirectamente, por lo tanto son difciles de regular. Los residuos generados se desplazan por lasuperficie terrestre o se infiltran en el suelo, arrastrados por la lluvia y el deshielo de la nieve.Estas sustancias alcanzan aguas subterrneas, humedales, ros, lagos y finalmente llegan almar transportadas por el ro, en forma de sedimento y carga qumica.

Se catalogan como fuentes de contaminantes no puntuales procedente de la actividadagrcola: las escorrentas de cualquier tipo de cultivo dirigidas hacia agua superficial osubterrnea debido a su elevado contenido en las siguientes sustancias:

Nutrientes (nitrgeno, fsforo), fertilizantes, pesticidas, metales, patgenos,sedimentos, demanda biolgica de oxgeno y elementos trazas.

Los impactos ambientales debido a la actividad agrcola son los siguientes:

Uso de fertilizantes y estircol

El estircol se utiliza como fertilizante. La contaminacin por fertilizantes se produce cuando seutiliza en mayor cantidad de la que los cultivos absorben, o cuando son eliminados por accindel agua o del viento de la superficie del suelo antes de que sean absorbidos. Estudiosdemuestran, en algunos pases, casi la mitad del nitrgeno aplicado se pierde por volatilizaciny de un 5-10% por infiltracin.

Produce eutrofizacin del medio causando que el agua consiga olor y sabor, conducen a unexcesivo crecimiento de algas generando ambientes anxicos suprimiendo otras algas oespecies acuticas.

En el caso de estircol, el agua superficial resulta altamente contaminada por patgenos,metales, fsforo y nitrgeno.

Uno de los principales contaminantes es el nitrato derivado de los compuestos nitrogenadosutilizados como fertilizantes.

Cuando se infiltra y alcanza las aguas subterrneas produce un aumento en la concentracinde nitratos que son peligrosos para la salud pblica

Para estudiar y evaluar la contaminacin derivada de la agricultura es imprescindible conocerel ciclo del nitrgeno.


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Fig. 2. Ciclo del Nitrgeno, Stevenson.

Aplicacin de plaguicidas.

Los plaguicidas una vez aplicados, sufren procesos de degradacin y transformacin, total oparcial, que conducen a la formacin de nuevos productos que puede ser, incluso, ms

mviles, persistentes y peligrosos que los compuestos iniciales.

Adems de los plaguicidas se utilizan herbicidas e insecticidas. Estos productos se estnaplicando de manera intensiva en muchos pases. Provoca la contaminacin tanto del recursohdrico como a la biota, debido a la presencia de productos cancergenos y otros venenos.

En algunos casos puede producir disfuncin en el sistema ecolgico por prdidas de losdepredadores debido a la inhibicin en la reproduccin. Efectos en la salud pblica poralimentacin de peces infectados. En las aguas subterrneas puede tener consecuenciasgraves si alcanza un pozo de abastecimiento.

Fig. 3. Procesos que afectan a losplaguicidas.

Regado


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El retorno de agua de regado conduce a una salinizacin, adems de vertido de productosantes mencionados como fertilizantes y pesticidas, supone una amenaza para el sistemaecolgico. Se pueden presentar elementos elevados de oligoelementos como selenio, provocagraves daos ecolgicos y efectos en la salud humana. Las aguas subterrneas seenriquecern con sales y nutrientes (especialmente nitrato)

Cabe destacar el papel tan importante que juega el suelo en estos episodios de contaminacin,el vertido de los diferentes residuos procedentes de la agricultura son dirigidos directamente alas aguas superficiales. En cambio, para que un vertido alcance la zona saturada es necesarioque atraviese el suelo y la zona no saturada. En esta fase de infiltracin las sustancias puedensufrir procesos que hacen disminuir la concentracin que alcanza en las aguas subterrneas.

El suelo se puede considerar como un sistema depurador porque es capaz de degradar einmovilizar contaminantes. Esta caracterstica depende de las propiedades de sus horizontescomo actividad microbiolgica, contenido en arcilla y materia orgnica, capacidad filtrante yespesor, que a su vez est relacionado con las propiedades del suelo como: textura,estructura, porosidad y permeabilidad, capacidad de intercambio catinico, ph, Eh Con locual el suelo es un factor importante en la vulnerabilidad de las aguas subterrneas frente a la

contaminacin.

Conocidos el impacto de la actividad agrcola debido a la contaminacin que origina, esposible disminuir este impacto tomando determinadas decisiones las cuales sean un equilibrioentre la productividad, rentabilidad y proteccin del medio ambiente.

Se pueden tomar medidas como:

Supervisin de la calidad del agua que se puedan ver afectadas por la actividad agrcola Reduccin y prevencin de la generacin de escorrentas agroqumica y sedimentos Mejora de la eficiencia en la aplicacin de fertilizantes Buenas prcticas en el uso de plaguicidas, pesticidas y herbicidas. Informacin y formacin a las comunidades involucradas en la actividad.

Referencias bibliogrficas:

Consejo Consultivo del Agua. Usos del agua.http://www.aguas.org.mx/sitio/02a2.html

World Water Day. Statistics: Graphs and Maps. http://www.unwater.org/statistics_use.html

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Agricultura mundial: hacia los aos 2015/2030. Departamento Econmico y Social.FAO.http://www.fao.org/docrep/004/y3557s/y3557s11.htm

Calidad de los Recursos Hdricos. IGME. Instituto Geolgico y Minero deEspaa.http://aguas.igme.es/igme/publica/libro40/pdf/lib40/2_.pdf
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Incertidumbre de los mtodos de

medicin de la precipitacinLa precipitacin ya sea como lluvia, nieve, aguanieve, granizo y otras formas de agua que caenal suelo; es uno de los elementos del clima ms complicado de medir con exactitud, yprobablemente mucha de la data registrada slo podamos considerarla como una estimacinrazonable. En principio, los datos que proporcionan los instrumentos ordinarios tan slo sonrepresentativos de las condiciones de precipitacin de una pequea superficie, pero que a suvez pueden verse afectado por factores distorsionadores, como la propia ubicacin del aparatode medida, la velocidad y turbulencia del viento, la evaporacin, etc., que en casos muyconcretos pueden significar un 20% o un 30% de error en la medicin. Sin embargo, cuandose promedia informacin de varios observatorios o estaciones de una misma rea de estudio elresultado es aceptable estadsticamente y tiene muchas aplicaciones prcticas. El objetivoprincipal de cualquier mtodo de medicin de la precipitacin es obtener muestrasrepresentativas de la precipitacin en la zona a que se refiera la medicin. En hidrologa, esfundamental medir el valor exacto de las precipitaciones. Por lo tanto, es muy importanteescoger cuidadosamente la ubicacin, la forma y exposicin del pluvimetro. Adems, debentomarse medidas para impedir las prdidas por evaporacin, los efectos del viento y lassalpicaduras. El pluvimetro es un mtodo tradicional de medicin, existen tambin mtodoscomplejos y modernos, como los basados en radares y satlites meteorolgicos, los cualesveremos a continuacin:

Estimacin de la precipitacin mediante pluvimetro

Tradicionalmente, se mide con un recipiente especial llamado pluvimetro, que se instalaalejado de obstculos que puedan influir sobre la cantidad de agua recogida, y en lugares pocoafectados por remolinos de aire que perturben la lectura. A la vez es necesario disponer deuna importante red de pluvimetros, cuya densidad debe permitir obtener una idearepresentativa de la distribucin espacial de las precipitaciones. En este sentido es evidenteque los errores al estimar promedios del agua cada aumentan cuando el nmero deestaciones es escaso; y adems se ha comprobado que tienden a incrementarse cuando laprecipitacin es abundante, y que en verano son mayores que en invierno, por la mayorvariacin espacial de las lluvias.

Cuadro N1. Variacin del registro de precipitacin segn la altitud de la boca del pluvimetro. Podemosvisualizar que a mayor altitud, el registro de la precipitacin ser mayor.


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Fuente: Cuadrat & Pita.

Cuadro N2. Efecto de la velocidad del viento sobre la cantidad recogida del pluvimetro. Se observa que amayor velocidad del viento habr un dficit en la medida del registro, siendo la condicin ideal para la

medicin, la ausencia del viento.

Fuente: Cuadrat & Pita.

En regiones donde la nieve es abundante se recurre para su registro a aparatos complejosllamadosnivmetros, donde la medida se realiza en funcin del peso de la nieve, odirectamente tras haberla fundido. Entre las principales formas de precipitacin, la nieve esparticularmente difcil de medir, y en su registro se pueden cometer errores de hasta un 50%,debido a caractersticas de este meteoro como el crecimiento de los copos de nieve poragregacin de cristales, mientras caen al suelo, influidos por la humedad del ambiente. Por suparte, el manto nival y su equivalencia en agua tampoco son fciles de observar. Comosabemos, la masa de nieve ocupa un volumen mucho mayor que la misma masa de agua: enpromedio se indica que 10 cm de nieve recin cada equivalen a 1cm de agua; aunque estaproporcin puede ser de 30 a 1 si la nieve es muy poco densa, o de 2 a 1 si es vieja y en partefundida. Con frecuencia, para conocer la nieve acumulada en el suelo se realizanlevantamientos topogrficos y actualmente se realizan procedimientos fotogramtricos(tanto fotografas rea como imgenes de satlite) con muy buenos resultados.

En el Per generalmente se ha empleado este mtodo, cuya data es susceptible a los erroresya mencionados y se le adiciona el error antrpico, ya que el hombre puede cometer erroresen el registro de la lectura de la precipitacin.

Estimacin de la precipitacin mediante radar

A los diferentes instrumentos convencionales de medida de la precipitacin en superficie hanvenido a sumar ms recientemente los radares meteorolgicos de alta resolucin, comocomplemento muy eficaz, que proporcionan valiosa informacin tanto de los sistemas nubososcomo de la intensidad, naturaleza, distribucin, posicin y movimiento de la precipitacin. Elradar transmite un pulso de energa electromagntica en una direccin predeterminada por


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una antena mvil; la onda irradiada, que viaja a la velocidad de la luz, es reflejadaparcialmente por las nubes y por las partculas de precipitacin y regresa al radar, donde esrecibida por la misma antena. Su aplicacin no est libre de problemas, siendo el mayor deellos la dificultad de conseguir una buena calibracin de los aparatos, que se relaciona con lasinterferencias de la orografa y la eliminacin de los ruidos de tierra; pero la aplicacin desoluciones que incluyen la modelizacin numrica de los campos de precipitacin y el uso de

sistemas expertos en tiempo real hacen cada vez ms precisos los resultados obtenidos.


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Figura N1. Arriba: Red de radares de Reino Unido, con datos de Reino Unido e Irlanda. Los distintos coloresrepresentan distintas tasas de precipitacin expresadas en mm/h. Fuente: World Hidrological Cycle Observing

System. Abajo: Fenmenos que afectan la calidad de la toma de datos del radar. Fuente: K. Sene.

Estimacin de la precipitacin mediante Satlites Meteorolgicos

La observacin y evaluacin de las lluvias mediante satlites meteorolgicos permiten lautilizacin de datos casi de forma inmediata y suponen un nuevo paso en el uso de laelectrnica, con la posibilidad de su rpido empleo en aplicaciones climticas. Aunque eldesarrollo de nueva instrumentacin y la aplicacin de nuevas tcnicas estn permitiendoestimaciones razonables de la precipitacin, el problema principal de los satlites es que nopueden medir las lluvias directamente y su cuantificacin requiere el clculo de coeficientes deprecipitacin en funcin de la cantidad y tipo de nubosidad, la probabilidad de lluvia y suintensidad, aspectos no resueltos an de forma satisfactoria.


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Figura N2. Lluvia intensa sobre Texas, obtenida del generador de imgenes por microondas ydel radar de precipitacin instalados en el satlite TRMM a las 4:39 horas del 1 de mayo del

2004. Fuente: World Hidrological Cycle Observing System

El mtodo a elegir depender de los recursos econmicos disponibles, el objetivo del estudio arealizarse, la data registrada disponible, la precisin de los registros, siendo criterios delprofesional.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS


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CUADRAT, Jos & PITA, Fernanda. 1997. Climatologa. Madrid, Espaa. EdicionesCtedra.

Springer. 2013. Precipitation Measurement. Disponible en el siguienteenlace:http://www.springer.com/978-94-007-5163-7.

VALDIVIA PONCE, Javier. 1977. Meteorologa General. Lima, Per. Universidad NacionalMayor de San Marcos. World Hidrological Cycle Observing System. WHYCOS. (s.a.). Medicin de las

precipitaciones. Disponible en el siguienteenlace:http://www.whycos.org/hwrp/guide/index_es.php
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Porqu MODFLOW es mejor que

otros softwares para elmodelamiento de aguas

subterrneas?MODFLOW es el software de modelamiento de aguas subterrneas desarrollado por el ServicioGeolgico de los Estados Unidos. Tuvo su aparicin en 1984 y ha tenido un constantedesarrollo hasta la actualidad. Las capacidades de MODFLOW permiten representar el flujoregional o local de aguas subterrneas y su interaccin con los cuerpos de agua superficial.

Dado que MODFLOW es de cdigo libre, es decir se distribuye sin costo, se ha tenido una falsapercepcin que el programa est "desactualizado" o es de "menor capacidad" que sus parescomerciales. Este artculo ennumera algunos puntos por los que MODFLOW es mejor que otrossoftwares para el modelamiento de aguas subterrneas. Cabe decir que todos los softwares demodelamiento son aproximaciones numricas de la naturaleza que es compleja. No existe "elmejor" software para el modelamiento, y la calidad de las simulaciones depende tambin delcriterio del modelador y de los datos de ingresos.

Por que un software libre es mejor?

Un software verdaderamente libre significa tener la libertad de descargar, instalar y modificarsin que eso signifique en costo, como lo es MODFLOW. La decisin sobre MODFLOW no estabasada esencialmente en el costo, aunque es un buen punto a tomar en cuenta. La principalrazn para elegir MODFLOW es la versatilidad de transferencia de informacin, latransparencia en las simulaciones, y el fomento del dialogo en la gestin de recursos hdricos.


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Modelamiento de una cuenca andina con MODFLOW y Model Muse

Por que MODFLOW es mejor?

1. Porque es libre y no tiene costo. MODFLOW al ser desarrollado por una institucin publicade los Estados Unidos se distribuye gratuitamente. Existen pre y post visualizadorescomerciales; sin embargo la USGS ha desarrollado ModelMuse que es visualizador libre y de

alto rendimiento.

2. Esta bien documentado. Cada parte de MODFLOW tiene su manual, es decir que quedaparte del software que representa un proceso fsico relevante al flujo de aguas subterrneastiene un documento que habla sobre las principales consideraciones tomadas en la simulacin.

3. MODFLOW es modular y continuamente actualizado. La ltima versin de MODFLOW esMODFLOW 2005 v1.9 que data de Mayo del 2012. Dada su estructura modular existendistintos paquetes que son acoplados a MODFLOW con el paquete de flujo no saturado, o elde refinamiento local.

4. MODFLOW se basa en diferencias finitas. Dado su discretizacin en celdas rectangulares, elcontrol volumtrico de lo que entra y lo que sale es bien exacto y no es un problema en lasimulacin. Este control tambin se cumple en condiciones que varan con el tiempo, teniendoun control exacto del agua proveniente de almacenamiento.


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Esquema de celda en diferencias finitas y su flujo asociado

5. MODFLOW representa bien los procesos fsicos de agua subterrnea. La evapotranspiracinque es proceso que puede descargar hasta el 65% del agua subterrnea esta bien configuradodentro de MODFLOW y corre sin mayor requerimiento computacional. Otros paquetes deinteraccin con lagos y ros tambin estn bien acoplados en el cdigo.

Cual sera el prximo paso en softwares para modelamiento de aguassubterrneas?

Nosotros creemos que el el prximo software que supere a MODFLOW debera ser desarrolladopor una comunidad con el respaldo de varias instituciones. Eso dara bastante dinamismo aldesarrollo de nuevas herramientas.

Tambin el nuevo cdigo debera estar escrito en otro lenguaje al Fortran, como C concapacidad de "parallel computing" o clculos paralelos en multiprocesadores.

El entorno de Windows no es el mejor para optimizar las capacidades de un procesador, por ladedicacin de recursos en mantener la interfaz grfica. Softwares superiores quizs estnbasados en Linux.


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cómo ser un hidrogeólogo senior en 6 años

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