[Geoinfo] Curso de Postgrado: "INTRODUCCIÓN A LA MODELACIÓN HIDROGEOLÓGICA Y DEL TRANSPORTE REACTIVO"

Sergio Andres Bea sabea00 en gmail.com
Vie Sep 25 20:54:01 ART 2015 

*Curso de Postgrado: "INTRODUCCIÓN A LA MODELACIÓN HIDROGEOLÓGICA Y DEL
TRANSPORTE REACTIVO"*




*UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS FISICO
QUIMICAS Y NATURALES DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA ÃREA DE HIDROGEOLOGÃA*

Orientado a profesionales vinculados a estudios de dinámica del flujo e
hidrogeoquímica del agua subterránea.

T
*eórico-prácticos: Dr. Sergio A. Bea (IHLLA – CONICET) Taller de campo:
Dra. Edel Matteoda (UNRC)*



*Fecha: 23-26 de noviembre de 2015 Carga horaria: 40 hs (Con validez para
doctorados) Contacto: ematteoda en exa.unrc.edu.ar <ematteoda en exa.unrc.edu.ar>*

Objetivo del curso

Comprender como funcionan los sistemas hidrogeológicos y la movilidad de
potenciales contaminantes en los mismos es crucial para la óptima gestión
de los recursos hídricos subterráneos. El curso tiene como objetivo brindar
las bases conceptuales sobre la modelación hidrogeológica y del transporte
reactivo en medios porosos, partiendo desde desarrollo del modelo
conceptual hasta la ejecución del modelo numérico. El curso se divide en
sesiones teóricas, descripción de casos aplicados, y la resolución de
problemas. Se prevé el uso de programas de modelación hidrogeológica
habitualmente usados en las administraciones públicas y en consultoras
privadas (Visual MODFLOW), y del transporte reactivo prolíficamente
utilizado en la literatura científica (MIN3P).


*DÃA 1. INTRODUCCIÓN A LA MODELACIÓN HIDROGEOLÓGICA (VISUAL MODFLOW).
*Duración:
10 horas.

*Módulo I:* Definición de modelo. Tipos, utilidad y dificultades. El
proceso de modelación.
*Módulo II:* Conocimientos generales de hidrogeología. Tipos de acuíferos.
Parámetros hidrogeológicos. Flujo del agua en medios porosos.
*Módulo III:* Flujo en medios poroso saturados. Ecuación de flujo. Métodos
numéricos de resolución de la ecuación de flujo. Tipos de condiciones de
contorno.
*Módulo IV:* Introducción a la modelación hidrogeológica con visual
MODFLOW. Concepto de los pre y post procesadores. Organización general de
la pantalla de trabajo. Gestión de ficheros.
*Módulo V:* Desarrollo de un proyecto de modelación hidrogeológica por
parte del alumno. Desarrollo del modelo conceptual. Desarrollo del modelo
numérico. Definición de las condiciones iniciales y de contorno.
Presentación de los resultados.


*DÃA 2. INTRODUCCIÓN DE LA MODELACIÓN DEL TRANSPORTE REACTIVO. *Duración:
10 horas.

* Módulo I:* Introducción de procesos. Procesos de transporte conservativo
de solutos en medios porosos. Transporte advectivo. Transporte
difusivo-dispersivo. Tratamiento numérico de la ecuación de transporte.
Tipos de condiciones de contorno para la ecuación de transporte.
*Módulo II:* Introducción de procesos. Procesos geo(bio)químicos.
Reacciones homogéneas (especiación). Adsorción e intercambio catiónico.
Disolución y precipitación mineral. Reacciones bioquímicas.
*Módulo III:* Formulación matemática del transporte reactivo. Formulación
básica de la ecuación de transporte reactivo. Nociones básicas de
operaciones con matrices y vectores. Resolución de sistemas lineales.
Matriz estequiométrica. Especies primarias y secundarias. Matriz de
componentes. Sustitución de ecuaciones químicas en la ecuación de
transporte.
*Módulo IV:* Solución numérica del transporte reactivo. Sistemas de
ecuaciones lineales y no lineales. Resolución del sistema por iteración
secuencial (Sequential Iteration Approach, SIA). Resolución del transporte
reactivo por sustitución directa (Direct Substitution Approach, DSA).
Comparación de ambos métodos de resolución.


*DÃA 3. INTRODUCCIÓN A LA MODELACIÓN DEL TRANSPORTE REACTIVO CON
MIN3P. *Duración:
10 horas.

* Módulo I:* Construyendo modelos de transporte reactivo con MIN3P.
Descripción de la entrada de datos y archivos de salida.
*Módulo II:* Aplicaciones con MIN3P (I). El problema del drenaje ácido de
minas.
*Módulo III:* Aplicaciones con MIN3P (II). Disolución de carbonatos.
(Dolomitización/dedolomitización).
*Módulo IV:* Aplicaciones con MIN3P (III). Modelación de procesos de
disolución de silicatos (meteorización).
*Módulo V:* Desarrollo de un modelo unidimensional de transporte reactivo
por parte del alumno utilizando MIN3P (elección por parte del alumno de
ejercicios propuestos por el docente).



*DÃA 4. TALLER DE CAMPO Y DESARROLLO DEL TRABAJO FINAL. *Duración: 10 horas.

*Taller de campo:* Visita guiada a las instalaciones de una curtiembre cuyo
efluente es conducido hacia el arroyo/humedal (cromo). Proceso de
tratamiento del efluente y recuperación de cromo. Medición de parámetros in
situ (pH, OD, CE, Cr(VI), etc).
*Módulo I:* Aplicaciones avanzadas con MIN3P (IV). Modelación de
fraccionamiento isotópico en modelos de transporte reactivo. Aplicación a
sitios contaminados con cromo (53Cr/52Cr).
*Módulo II:* Explicación de los trabajos propuestos como examen para la
aprobación del curso (la lista de los mismos será provista el primer día de
inicio del curso).



*FORMA DE EVALUACIÓN/APROBACIÓN*

Asistencia al 75 % de las clases y aprobación del desarrollo de un
ejercicio práctico seleccionado a partir de aquellos propuestos por el
docente, o alguno propuesto por el alumno sujeto a previo análisis del
docente.


*DOCUMENTACIÓN *
Se pondrá a disposición de los asistentes, en formato electrónico, la
siguiente documentación: las presentaciones usadas en clase, los ejercicios
realizados, un documento de síntesis con los fundamentos de la de la
modelación del transporte reactivo en medios porosos y algunos artículos
fundamentales sobre aspectos concretos del temario del curso.

Adicionalmente será provisto un ejecutable del modelo de transporte
reactivo MIN3P conjuntamente con la entrada de datos de ejemplos de
diferentes casos aplicados.


*BIBLIOGRAFÃA BÃSICA   *
Arlen W. Harbaugh, A.W. [2005]. MODFLOW-2005. The U.S. Geological Survey.
Modular Ground-Water Model-the Groundwater Flow Process.
Bea, S.A., Carrera, J., Batlle, F., Ayora, C., Saaltink, M. [2009].
CHEPROO: A Fortran 90 object-oriented module to solve chemical processes in
Earth Science models. Computers & Geosciences, 35(6), 1098-1112.
Bea, S.A., Ayora, C., Carrera, J., Saaltink, M.W., Dold, B. [2010].
Geochemical and environmental controls on the genesis of soluble
efflorescent salts in Coastal Mine Tailings Deposits: A discussion based on
reactive transport modeling. Journal of Contaminant Hydrology, 111, 65-82.
Bea, S., Wilson, S., Mayer, K., Dipple, G., Power, I., Gamazo, P. [2012].
Reactive transport modeling of natural carbon sequestration in ultramafic
mine tailings. Vadose Zone Journal, 11(2), 1-17.
Bea, S. A.; Wainwright, H., Spycher, N., Faybishenko, B., Hubbard, S. S.,
Denham, M. E. [2013]. Identifying key controls on the behavior of an
acidic-U(VI) plume in the Savannah River Site using reactive transport
modeling. Journal of Contaminant Hydrology, 2013, 151, 34-54.
Custodio, E., Llamas, M.R. [1996]. Hidrología Subterránea. - Tomo I y II..
Ed. Omega, Barcelona España. 2da Edición corregida.
De Simoni, M., J. Carrera, X. Sánchez-Vila, Guadagnini, A. [2005]. A
procedure for the solution of multicomponent reactive transport problems.
Water Resources Research, 41, W11410, doi:10.1029/2005WR004056.
De Simoni, M., X. Sánchez-Vila, J. Carrera, and M. W. Saaltink [2007]. A
mixing ratios-based formulation for multicomponent reactive transport,
Water Resour. Res., 43, W07419, doi:10.1029/2006WR005256.
FCIHS [2009]. Hidrogeología. Conceptos básicos de hidrología subterránea.
Comisión Docente del Curso Internacional de Hidrología Subterránea,
Escuder, R., Fraile, J., Jordana, S., Ribera, F., Sánchez-Vila, X.,
Vázquez-Suñé, E. Ediciones FCIHS. Barcelona, 768 págs. ISBN
978-84-921469-1-8.
Lichtner, P.C., Steefel, C.I., Oelkers, C.I. (eds.) [1996]. Reactive
Transport in Porous Media. Reviews in Mineralogy, 34, Mineral Society of
America, Washington DC.
Saaltink, M.W., Ayora, C., Carrera, J. [1998]. A mathematical formulation
of reactive transport that eliminates mineral concentrations, Water
Resources Research, 34(7), 1649-1656.
Saaltink, M.W., Carrera, J., Ayora, C. [2001].On the behavior of approaches
to simulate reactive transport, Journal of Contaminant Hydrology, 48(3-4),
213-235.
McDonald, M.G., Harbaugh, A.W. [1988]. A modular three-dimensional-finite
difference groundwater flow model. Techniques of water resources
investigations of the United States Geological Survey, part 2, United
States Government Printing Office, Washington.
Mayer, K.U., Frind, E. O., Blowes, D.W. [2002]. Multicomponent reactive
transport modeling in variably saturated porous media using a generalized
formulation for kinetically controlled reactions. Water Resources Research,
38, 1174.
Steefel, C. I., MacQuarrie, K. T. B. [1996]. Approaches to modeling of
reactive transport in porous media. Reactive Transport in Porous Media.
Reviews in Mineralogy. Mineral Society of America, Washington DC., 34,
83-129.
Steefel, C. I., DePaolo, D. J., Lichtner, P. C. [2005]. Reactive transport
modeling: An essential tool and a new research approach for the Earth
sciences. Earth and Planetary Science Letters, 240, 539-558.

*Requerimientos para tomar el curso:*
Conocimientos básicos de hidrogeología y de hidrogeoquímica. Disponibilidad
de ordenador portátil.

*Publicaciones periódicas:* Environmental Science & Technology, Journal of
Contaminant Hydrogeology, Groundwater, Journal of Hydrology, Ground Water
Monitoring & Remediation, Water Resources Research, Hydrogeology Journal,
Geochimica et Cosmochimica Acta, Computers & Geosciences, Computational
Goesciences, Advances in Water Resources.


-- 
Sergio Andrés Bea Jofré, Ph.D.
CONICET
IHLLA-Large Plains Hydrology Institute
República de Italia 780
Azul, Buenos Aires, C.C. 47 (B7300) Argentina
sabea en faa.unicen.edu.ar
sabea00 en gmail.com
Office: +54-2281-432666
Mobile (from abroad): +54-9-249-4213849
Mobile (inside Argentina): +54-249-4213849
http://www.researcherid.com/rid/A-9056-2012

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