Tendencias actuales de la Tendencias actuales de la HidrogeologaHidrogeologa

CursoCursoSimulacin de acuferosSimulacin de acuferos

Herv JEGATHerv JEGATCIDIAT-ULACIDIAT-ULA

HidrogeologaHidrogeologa Es la ciencia que estudia la ocurrencia y Es la ciencia que estudia la ocurrencia y

el movimiento del agua en el subsueloel movimiento del agua en el subsuelo Evolucin desde un ciencia puramente Evolucin desde un ciencia puramente

descriptiva haca la cuantificacin de los descriptiva haca la cuantificacin de los fenmenos estudiadosfenmenos estudiados

Centrada en la geologa pero Centrada en la geologa pero incorporando cada vez mas otras incorporando cada vez mas otras disciplinasdisciplinas

Modelacin

Geoqumica

GEOLOGIA

Hidrologa

Trazadores

Hidrologa

isotpica

Geofsica

Geoestadstica

Hidrulica

GeoestadsticaGeoestadstica Nace en la minera a mediados del siglo Nace en la minera a mediados del siglo

XX pero se propaga rpidamente a la XX pero se propaga rpidamente a la hidrogeologahidrogeologa

En los aos 70, es una rama de la En los aos 70, es una rama de la estadsticaestadstica

En los aos 80, se vuelve autnoma En los aos 80, se vuelve autnoma Desde los aos 90, se desarrolla en Desde los aos 90, se desarrolla en

diversas direccionesdiversas direcciones

GeoestadsticaGeoestadstica En hidrogeologa, tres campos principales En hidrogeologa, tres campos principales

de aplicacin:de aplicacin: Cartografa automatizada Cartografa automatizada

Interpolacin, clculo de valores promediosInterpolacin, clculo de valores promedios Optimizacin de redes de medicinOptimizacin de redes de medicin

Niveles de agua, concentraciones, Niveles de agua, concentraciones, SimulacinSimulacin

Generacin de trazas Generacin de trazas

Cartografa: terreno Cartografa: terreno

Acufero del Valle de QuborAcufero del Valle de Qubor

Acufero del Motatn bajo

277400 277600 277800 278000 278200 278400 278600 278800 2790001070000

1070200

1070400

1070600

Modelo Hidrogeolgico Conceptual

Superficies en 3D Obtenidas

TerrenoBase Capa 1Base Capa 2Base Capa 3Base Capa 4Base Capa 5Base Capa 6Base Capa 7

Acufero Motatn bajoAcufero Motatn bajo

Terreno Arcillas y Limos

Arenas y Gravas

Niveles piezomtricosNiveles piezomtricos

La red de medicin de QuborLa red de medicin de QuborIdentificacin Norte Este Cota NE ND Q

Pozos UTM UTM msnm m m l/sLA6070018A 430526,81 1101582,20 611 101 122 40,4LA6070021A 430120,85 1104187,24 642 7 92 13,3LA6070029A 430057,75 1100271,83 620 108 115 27,6LA6070030A 429770,68 1099880,51 665 90 102 22,0LA6070035A 429902,34 1098163,51 699 6 115 21,9LA6070036A 433820,24 1104148,45 640 109 130 13,3LA6070039A 434486,29 1102242,75 648 8 103 31,0LA6070043A 434863,87 1098865,57 688 121 125 16,2LA6070074A 434098,66 1103410,69 637 90 125 11,7LA6070075A 434094,51 1103465,70 638 100 125 13,3LA6070097A 431559,56 1101301,44 647 6 115 30,0LA6070118A 427020,21 1101923,13 639 45 85 5,0LA6070121A 430026,12 1102655,77 605 91 106 21,0LA6070134A 435953,31 1095484,07 720 30 174 17,5LA6070135A 434722,55 1096258,96 698 90 159 24,2LA6070136A 430815,90 1095479,00 705 105 163 27,6LA6070137A 428842,85 1097822,75 654 117 137 20,0LA6070138A 429353,40 1097959,84 660 95 137 60,0LA6070140A 432338,33 1098343,44 672 129 139 30,0LA6070141A 430234,22 1101356,13 660 104 121 40,0LA6070142A 430574,47 1101975,71 657 86 120 24,0LA6070143A 430426,70 1097368,90 669 30 141 32,0LA6070144A 430187,33 1097136,67 673 40 138 16,0LA6070145A 430229,53 1097777,96 671 10 134 30,0LA6070146A 430548,66 1098282,05 669 40 130 24,0LA6070147A 430190,08 1099271,99 666 90 117 61,0LA6070148A 433401,93 1101986,16 655 60 124 6,0LA6070149A 433591,75 1102113,76 657 55 124 20,0LA6070150A 433552,48 1104027,40 639 105 134 4,0LA6070151A 433878,18 1102917,05 636 100 120 2,6LA6070153A 433547,82 1101387,14 662 58 128 7,0LA6070155A 435775,58 1102049,99 662 135 140 7,0LA6070156A 433990,14 1098716,44 681 130 157 24,0LA6070160A 434678,19 1098193,70 683 135 140 16,0LA6070161A 433910,33 1103429,16 632 90 125 8,0LA6070163A 430235,17 1099014,53 659 80 117 60,0

427000 428000 429000 430000 431000 432000 433000 434000 435000 4360001095000

1096000

1097000

1098000

1099000

1100000

1101000

1102000

1103000

1104000

6070018A

6070021A

6070029A

6070030A

6070035A

6070036A

6070039A

6070043A

6070074A6070075A

6070097A

6070121A

6070134A

6070135A

6070136A

6070137A6070138A

6070140A

6070141A

6070142A

6070143A6070144A

6070145A

6070146A

6070147A

6070148A6070149A

6070150A

6070151A

6070153A

6070155A

6070156A

6070160A

6070161A

6070163A

Optimizacin de la red de QuborOptimizacin de la red de Qubor

427000 428000 429000 430000 431000 432000 433000 434000 435000 436000 4370001095000

1096000

1097000

1098000

1099000

1100000

1101000

1102000

1103000

1104000

1105000

1106000

1107000

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Simulaciones del campo de Simulaciones del campo de transmisividad transmisividad

Simulaciones de nivelesSimulaciones de niveles

425000 430000 435000 440000

1095000

1100000

1105000

a ) Niveles con el 99% de probabilidad de ocurrencia de valores mayores o iguales a ellos

425000 430000 435000 440000

1095000

1100000

1105000

b) Niveles con el 84% de probabilidad ocurencia de valores mayores o iguales a ellos

425000 430000 435000 440000

1095000

1100000

1105000

c.) Niveles con el 50% de probalidad de ocurrencia de valores mayores o iguales a ellos

425000 430000 435000 440000

1095000

1100000

1105000

d.) Niveles con el 16% de probabilidad de ocurrencia de valores mayores o iguales a ellos

530

540

550

560

570

580

590

600

690

Simulacin en 3-DSimulacin en 3-D

Hidrologa isotpicaHidrologa isotpicaConceptoConcepto

Elemento presente en la masa de agua para Elemento presente en la masa de agua para estudiar su comportamiento durante las distintas estudiar su comportamiento durante las distintas fases del ciclo hidrolgico.fases del ciclo hidrolgico.

Trazadores Naturales: Tcnicas IsotpicasTrazadores Naturales: Tcnicas Isotpicas

Istopos AmbientalesIstopos Ambientales

Oxigeno 18 ( Oxigeno 18 ( 1818 O ) O ) Deuterio ( Deuterio ( 22 H ) H ) TritioTritio ( ( 33 H ) H )

CONCEPTOS :CONCEPTOS : Radiofsica

FISICA

NUCLEAR

N

P

Neutrones y ProtonesNumero de Masa = N+PPeso AtmicoIstopos Estables del AguaOxgeno

16O17O18O

Hidrgeno1H2H 1H2H 16O

H20 H2 18O

ISHOS Mas de 100.0001992 / 1994 ( Venezuela) 93 Pases 550 estaciones 1961: GNIP 1931 / 1950 1913 / 1929

Global Network for Isotopes in Precipitation

COMPOSICION ISOTOPICA DE LAS AGUAS EN PRESAS Y EMBALSES DE VENEZUELA PROYECTO VEN 8/016

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

-10 -8 -6 -4 -2 0

18

Oxigeno-18

D

eute

rio

SANTO DOMINGO

LA HONDA

BOCONO TUCUPIDO

BORDE SECO Y VUELTOSA

GURI Y CARUACHI

SISTEMA TUY II

CANOABO

Aplicaciones en hidrogeologaAplicaciones en hidrogeologa Edad Origen Tiempo residencia Mezclas Recarga Hidrodinmica Vias Preferenciales

Acufero de QuborAcufero de Qubor Tres campaas de muestreo:Tres campaas de muestreo:

Septiembre 2001: 11 muestrasSeptiembre 2001: 11 muestras Mayo 2002: 37 muestrasMayo 2002: 37 muestras Octubre 2002: 58 muestrasOctubre 2002: 58 muestras

Anlisis de deuterio y oxigeno 18Anlisis de deuterio y oxigeno 18 Interpretacin cualitativa y cuantitativaInterpretacin cualitativa y cuantitativa

ResultadosAbril 2002- Composicin Isotpica Acufero Valle Quibor

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

Delta Oxigeno-18

Del

ta D

eute

rio

Pozos Profundos Qued. Atarigua Pozos Someros Queb. La GuardiaParte Alta (Rio Turbio,P9) Lagunas (Fincas Caujaral) Recta Meteorica Mundial

Nuevo modelo conceptual del Nuevo modelo conceptual del acuferoacufero

ModelacinModelacinEvolucin histricaEvolucin histrica

1970 19901970 1990 Usuarios expertos en FORTRAN y mtodos Usuarios expertos en FORTRAN y mtodos

numricosnumricos Simplificacin sistemtica de 3D a 2DSimplificacin sistemtica de 3D a 2D Poca experiencia hidrogeolgicaPoca experiencia hidrogeolgica

1990 en adelante1990 en adelante Los hidrogelogos hacen sus modelosLos hidrogelogos hacen sus modelos Le dan mas importancia al modelo conceptual que a la Le dan mas importancia al modelo conceptual que a la

solucin numricasolucin numrica Mejores modelos a mas bajos costosMejores modelos a mas bajos costos

Modelos numricosModelos numricos

Modelo conceptual: capasModelo conceptual: capas

Modelo matemtico: capasModelo matemtico: capas

1

2

3 4

5

67

89

10

11

12

13

14

1516

17

18

19

2021

2223

24

25

26

27

2829 30

31

32

33

34

353637

38

39 40 4142

43 44

45

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48

4950 5152

53 5455

56

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58

59

606162

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64656667

6869

7071

7273747576

77

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8788899091929394

9596979899100101102103104105106107

108109

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130131132

133134135136137138139140

141142143144145146147148149150151152153154155

156157158159

160161162163164 165166

167168169170 171

172173174

175176

177178179

180181182183184185

186187188

189190191192193

194195196197198

199200

201202

203204205206

207208

209210211212213

214215

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217218

219220221

222

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225226227228

229230

231

232233

234235236

237238239240241242

243244245

246247

248

249250

251252

253254

255256257

258259

260261262

263264265266267

268269270271272

273

274275

276

277278279280281

282283284285

286287288

289290

291

293294 295

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298299

300301

302

303304

305

306307308

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310

311312

313314315316

270000 275000 280000 285000 290000 295000 300000 305000 310000 315000

1040000

1045000

1050000

1055000

1060000

1065000

1070000

Se encuentra enmarcada entre los 09 16 00 y 09 43 15 Latitud Norte y 70 38 27 y 71 03 26 Longitud Este con una superficie aproximada de 1.400 Km2

Modelo del MotatnModelo del Motatn

Modelo del MotatnModelo del Motatn

Obtencin de Cortes

Corte segn el plano XZ en la Columna 10

Corte segn el plano XZ en la Columna 45

Modelo del MotatnModelo del Motatn

ConclusionesConclusiones La hidrogeologa ha ido evolucionando La hidrogeologa ha ido evolucionando

desde un enfoque meramente cualitativo desde un enfoque meramente cualitativo haca la incorporacin de mtodos haca la incorporacin de mtodos cuantitativos cada vez mas precisoscuantitativos cada vez mas precisos

En esta evolucin, se ha venido En esta evolucin, se ha venido utilizando tcnicas provenientes de otras utilizando tcnicas provenientes de otras disciplinas, lo que ha permitido elaborar disciplinas, lo que ha permitido elaborar modelos conceptuales mejores y mas modelos conceptuales mejores y mas completos.completos.

ConclusionesConclusiones Por lo tanto los modelos matemticos Por lo tanto los modelos matemticos

tambin han mejorado su calidad y tambin han mejorado su calidad y permiten mejores predicciones mas permiten mejores predicciones mas acordes con la realidad fsica del acordes con la realidad fsica del acufero.acufero.