Representación de medio fracturado heterogéneo mediante modelamiento de medio equivalente poroso con anisotropía

Abstract

El presente trabajo tiene por objetivo general comprender y analizar las distintas etapas en la construcción de un modelo hidrogeológico mediante un modelo simplificado con la metodología del medio equivalente poroso.

Para lograr dicho objetivo se busca reproducir el régimen hidrogeológico mediante modelos simplificados a partir de pruebas de bombeo existentes y utilizando el software comercial MINEDW.

Como guía se siguen los estudios del artículo Fractional flow in fractured chalk; a flow and tracer test revisited (Odling, West, Hartmann, & Kilpatrick, 2013). Este articulo da información sobre la utilización de modelos de flujo fraccional para la estimación de parámetros hidráulicos en acuíferos de roca fracturada y presenta una prueba de bombeo que se utiliza como referencia para la implementación y calibración del modelo numérico.

Se presentan las etapas clásicas por las que se pasa para generar un modelo hidrogeológico tanto la etapa conceptual y numérica. La construcción del modelo simplificado intenta seguir estas mismas directrices con tal de ir aprendiendo del proceso de modelación en sus diferentes etapas.

Como resultado se obtiene un modelo calibrado con un MAE de un 8% y un RMSE de un 9%, valores de parámetros hidráulicos similares a los obtenidos por el modelo de flujo fraccional y valores simulados que se diferencian en décimas de metros de los valores observados. Según la Australian Groundwater Modelling Guidelines y la Guía para el Uso de Modelos de Aguas Subterráneas en el SEIA el modelo calibrado queda aceptado como un modelo que representa el acuífero y se utiliza como base de un análisis de sensibilidad predictivo.

Para la elección del escenario de simulación, se escoge estudiar la situación en la cual se tenga un bombeo continuo, el mismo caudal de la prueba de bombeo, es decir, 423 m³/día. El tiempo de simulación es de seis meses. Este escenario es muy frecuente en minería en las primeras etapas de despresurización y desagüe de taludes.

En forma complementaria, se ha realizado un análisis de sensibilidad predictivo donde se escogen los parámetros máximos y mínimos del rango conceptual. Se corre el modelo para cada situación, modificando un parámetro hidráulico y manteniendo el resto con los valores del modelo calibrado. De esta manera es posible estudiar qué tan sensible es el modelo cuando se desvía de los parámetros de calibración. El set de parámetros de calibración no es único por lo que el análisis de sensibilidad se realiza para ver cuánto se desvían los resultados predictivos.