Modelización del flujo en acuífero confinado sin discretización temporal
DOI:
https://doi.org/10.21701/bolgeomin.119.2.006Palabras clave:
acuífero confinado, agua subterránea, modelo de flujo, Stehfest, transformada de LaplaceResumen
Se presenta un programa interactivo para el modelado del flujo en acuífero confinado, homogéneo o heterogéneo (MGAC). La ecuación a partir de la cual se elabora el programa, es la obtenida al aplicar la transformada de Laplace a la ecuación diferencial de flujo en las dos direcciones del plano. El acuífero se discretiza espacialmente en celdas cuadradas y se plantea el sistema de ecuaciones transformadas en forma de diferencias finitas, no estando presente la variable tiempo. Para la solución del sistema se utiliza el método de SOR. La solución que se obtiene es invertida numéricamente para obtener los valores de los descensos, si, en vez de sus transformadas, s̄i, y para recuperar la variable tiempo en vez del parámetro de inversión p. El método de inversión utilizado es el de Stehfest (1970). La aplicación del tiempo es de una vez y en su totalidad, por lo que los modelos no requieren discretización temporal. El uso del método de Stehfest conlleva un error para valores de Tt/r2S pequeños. La validez de este método se aproxima para acuífero confinado homogéneo mediante la comparación de los valores a los que se llega con la inversión de la expresión analítica transformada de la ecuación de Theis y los de la propia expresión de Theis. También se comparan los resultados obtenidos analíticamente con los de un modelo de acuífero genérico. Se reseñan los errores por truncación y las limitaciones originadas al no poder considerar con precisión los potenciales iniciales o fijos reales en régimen transitorio. Se muestran los tiempos de computación y la memoria requerida para distintos ejemplos.
Descargas
Citas
Ahlfeld D.P. and Mulligan A.E. 2000. Optimal Management of Flow in Ground water Systems. Academic Press. San Diego.
Andrés M.F. 2003. Modelos de flujo y de gestión hidraúlica de acuíferos. Simulación cuasitridimensional sin iteraciones temporales. Tesis Doctoral. Universidad de Salamanca. 625 p.
Cheng A.H-D. and Ou K. 1989. An efficient Laplace transform solution for multiaquifer systems. Water Resources Research, 25(4), 742-748. https://doi.org/10.1029/WR025i004p00742
Cheng A.H-D. and Morohunfola O. 1990. Boundary element formulation for multiaquifer systems. In: Computational Engineering with Boundary Elements, vol. I. Fluid and Potential Problems, edited by S. Grilli, C. A. Brebbia, and A. H-D. Cheng, p. 145-156, Computational Mechanics Publications, Billerica, Mass.
Cheng A.H-D. and Morohunfola O.K. 1993a. Multilayered leaky aquifer systems. I. Pumping Well Solution. Water Resources Research, 29(8), 2787-2800. https://doi.org/10.1029/93WR00768
Cheng A.H-D. and Morohunfola O.K. 1993b. Multilayered leaky aquifer systems, II, Boundary element solutions, Water Resources Research, 29(8), 2801-2811. https://doi.org/10.1029/93WR00769
Cheng A.H.D., Sidauruk P. and Abousleiman Y. 1994. Aproximate Inversion of the Laplace Transform. The Mathematica Journal, 4(2), 76-82.
De Marsily G., Delay F., Gonçalves J., Renard P., Teles V. and Violette S. 2005. Dealing with spacial heterogeneity. Hydrogeology Journal, 13(1), 161- 183. https://doi.org/10.1007/s10040-004-0432-3
Desbarats A.J. 1992. Spatial averaging of the transmissivity in heterogeneous fields with flow toward a well. Water Resources Research, 27(5), 667-698.
Gómez-Hernández J.J, Sovero H. and Sahuquillo A. 1995. Some issues on the analysis of pumping test in heterogeneous aquifers. Hydrogeologie, 3, 13-18.
Gorelick S.M. 1983. A review of distributed parameter groundwater management modeling methods. Water Resources Research, 19(2), 305-319. https://doi.org/10.1029/WR019i002p00305
Herrera I. and Figueroa G.E. 1969. A correspondence principe for the theory of leaky aquifers. Water Resources Research, 5(4), 900-904. https://doi.org/10.1029/WR005i004p00900
Herrera I. 1970. Theory of multiple leaky aquifers. Water Resources Research, 6(1), 185-193. https://doi.org/10.1029/WR006i001p00185
Lachassagne P., Ledoux E. and de Marsily G. 1989. Evaluation of hydrogeological parameters in heterogeneous porous media. Groundwater Management, Quantity and Quality. IAHS Publ. nº 188. 3-18.
Matheron G. 1967. Composition des perméabilités en milieu poreux hétérogène e de Schwydler et règles de pondération. Révue de l'Institute Français du Pètrole, 3, XXII, 443-446.
Morohunfola O.K. 1992. Analytical and numerical solutions for multiple leaky aquifer systems. Ph. D. dissertation. Univ. of Delaware, Newark.
Peng-Hsiang T. and Tien-Chang L. 1998. Numerical evaluation of exponential integral: Theis well function approximation. Journal of Hydrology, 205(1-2), 38-51. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(97)00134-0
Piessens R. 1975. A bibliography on numerical inversion of the Lapace transform and applications. Journal of Computational and Applied Mathematics, 1, 115-126. https://doi.org/10.1016/0771-050X(75)90029-7
Piessens R. and Dang N.D.P. 1976. A bibliography on numerical inversion of the Laplace transform and applications, A supplement, Journal of Computational and Applied Mathematics, 2, 225-228. https://doi.org/10.1016/0771-050X(76)90009-7
Prickett T.A. 1967. Designing pumped well characteristics into electric analog model. Ground Water, 5(4), 38-46. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1967.tb01625.x
Sahuquillo A. 1983. An Eigenvalue Numerical Technique for Solving Unsteady Linear Groundwater Models Continuously in Time. Water Resources Research, 19(1), 87-93. https://doi.org/10.1029/WR019i001p00087
Sánchez-Vila X., Carrera J., Jorge P. and Girardi J.P. 1996. Scale effects in transmissivity. Journal of Hydrology, 183(1-2), 1-22. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(96)80031-X
Stehfest H. 1970. Numerical inversion of Laplace transforms. Communications of the ACM., 13 (1), 47-49. https://doi.org/10.1145/361953.361969
Theis C.V. 1935. The relation between the lowering of the piezometric surface and the rate and duration of discharge of a well using groundwater storage. Transactions American Geophysical Union Annual Meeting, 16th, 519-524. https://doi.org/10.1029/TR016i002p00519
Thiery D., Schwartz J., Berge J., Fotoohi F., Konstantopedos K. and Lambert M. 1995. Un système d'aide à la gestion des ressources en eaux souterraines. Aplication au site de Bordeaux. Hydrogeologie, 1, 129-139.
Wang H.F. and Anderson M.P. 1982. Introduction to Groundwater Modeling: Finite Difference and Finite Element Methods. W.H. Freeman and Co., N. York.
Wolfram S. 1991. Mathematica. A System for doing Mathematics by Computer. Addison-Wesley Pub.Co. 2nd ed. N York.
Zheng, C. 1997. ModGA, Documentation and User's Guide, Technical Report to DuPont Company, Hydrogeology Group, Univ. of Alabama.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2026 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.







