En muchas partes del mundo los recursos hídricos subterráneos están bajo una amenaza creciente debido a las demandas crecientes, el desperdicio en su uso y la contaminación. Para enfrentar este desafío se debe implementar un buen planeamiento y prácticas de manejo integrado.
Un factor clave en el manejo del agua subterránea es el modelamiento del régimen de flujo de agua subterránea en la sub-superficie. Los modelos numéricos son una gran plataforma para interpretar el flujo de agua subterránea y permite evaluar escenarios predictivos. Los modelos de agua subterránea son utilizados para representar las condiciones actuales del régimen de agua subterránea y simular el impacto en los recursos hídricos subterráneos de proyectos.
Se construyen modelos numéricos que proveen la información requerida para tomar decisiones relacionadas con el manejo del agua subterránea y la remediación de acuíferos contaminados. Los modelos numéricos sirven tanto para la simulación del régimen de flujo como transporte advectivo de solutos.
El trabajo de modelamiento numérico de agua subterránea requiere una atención especial para conceptualizar el dominio del modelo, seleccionar las condiciones de borde, asignar los parámetros del modelo y calibrar el modelo. Existen diversos modelos numéricos de flujo de agua subterránea que tienen la capacidad para la simulación del flujo saturado, de una sola fase como el flujo no saturado multifase y para el transporte de especies químicas únicas y múltiples. Los modelos numéricos actuales permiten la simulación de flujo de densidad variable como es caso de la intrusión salina en acuíferos costeros.
Los principales códigos de modelamiento hidrogeológicos utilizados actualmente son MODFLOW y FEFLOW.
Modelos Hidrogeológicos en MODFLOW
MODFLOW es el código para el modelamiento de agua subterránea en 3D basado en diferencias finitas desarrollado por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). MODFLOW simula en flujo estático y transitorio en un sistema acuífero irregular que puede ser confinado, no confinado, o mixto. El flujo de pozos, recarga, evapotranspiración, drenes, lechos de río también puede ser simulado por MODFLOW.
Figura 1. Proyecciones Asimétricas de Modelos Numéricos en Modflow
La estructura modular de MODFLOW es un marco sólido para las simulación del régimen de agua subterránea, su interacción son los sistemas de agua superficial, el transporte de solutos, el flujo de densidad variable, el flujo en la zona no saturada, la compactación del sistema de acuíferos y el hundimiento de la tierra, la estimación de parámetros, y la gestión de agua subterránea.
Modelos Hidrogeológicos en FEFLOW
FEFLOW es un paquete de software profesional para el modelamiento de flujo de agua subterránea y transporte de los constituyentes disueltos y/o procesos de transporte de calor en el subsuelo. El código numérico está basado en elementos finitos y ofrece una discretización más fina en zonas de interés.
Figura 2. Proyección Asimétrica y Sección de Corte de Modelos Numéricos en Feflow.
FEFLOW contiene la funcionalidad de procesamiento previo y posterior y un motor de simulación. Una interfaz gráfica permite el acceso a amplias opciones de modelamiento.
