HIDROGEOLOGÍA DE UN VALLE GLACIAR: EL CASO DE LA CUBETA DE ANDORRA (PIRINEOS ORIENTALES) - Presentación parte 2: modelización

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El siguiente trabajo pretende dar una visión global de la estructura interna de la cubeta glacial de Andorra en relación al sistema hídrico que contiene. Por lo que se pretende complementar la información existente sobre la hidroquímica e hidrodinámica del acuífero, y su relación con el macizo rocoso que la rodea.

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HIDROGEOLOGÍA DE UN VALLE GLACIAR: EL CASO DE LA CUBETA DE ANDORRA (PIRINEOS ORIENTALES) - Presentación parte 2: modelización

  1. 1. HIDROGEOLOGÍA DE UN VALLE GLACIAR: EL CASO DE LA CUBETA DE ANDORRA (PIRINEOS ORIENTALES) PARTE 2: MODELIZACIÓN
  2. 2. 1. INTRODUCCIÓN 1.1. SITUACIÓN Área cubeta: 2,3 km2 (5 x 0,5 km), NE-SW Escaldes-Engordany: 1.050 m La Margineda: 930 m Área del macizo adyacente: 28,7 km2 Collada Prat Primer: 2.540 m La Margineda: 930 m 1.2. OBJETIVOS  Establecer un modelo matemático en régimen permanente de la totalidad de la cubeta, para una futura mejora en la gestión del recurso hídrico almacenado.  Hipótesis de que el acuífero inferior pueda contener aguas con alto tiempo de residencia 1.3. DATOS PREVIOS  Caracterización hidroquímica de las aguas de la cubeta, del macizo rocoso y del río  Determinación de una piezometría general de la cubeta. Flujo general NE-SW con entradas laterales, existiendo una relación río-acuífero
  3. 3. 2. CONTEXTO GEOLOGICO Macizo rocoso: Cubeta: Materiales glaciares, glaciolacustres y fluviales Profundidad del sustrato, ~100 m en la zona central Granodiorita, pizarras y calcosquistos Cuaternario: Materiales glaciares y depósitos de ladera TURU (1999) CRECIT (2002) TURU et al. (2007)
  4. 4. 3. PARÁMETROS HIDRÁULICOS Acuífero de tipo multicapa Diferentes grados de compactación de parámetros, por ejemplo: 0,1 m/d < k ≤ 1000 m/d (TURU, 1999) Campaña de campo 2 ensayos de bombeo (31/03/09 y 30/04/09) Resultados: • T= 200 m2/d y k = 50 m/d • T= 800 m2/d y k= 200 m/d Q (m3/d) T (m2/d) b (m) k (m/d) Ensayo 480-3360 101-711 5 20-142 Bombeo 480-3360 66-468 4 17-117 Litología Z. admisión Piezo Q (m3/d) T (m2/d) b (m) k (m/d) - 2208 200-811 4 50-203 S3 S4 - 511 119 4 5 128 24 - 1776 879 4 220 S3 - 754 4 189 S4 Pozo - 812 5 162 S2 Recuperación - Gravas y arenas con intercalación de limos S2 - Evolución de los niveles durante el ensayo de bombeo (30/4/09) Evolución de los niveles durante el ensayo de recuperación (30/4/09) 71 71 69 70 68 69 67 66 S2 % 65 S3 % 64 S4% 63 62 Niveles (%) 70 Niveles (%) Litología Ensayo Pozo Z. admisión Gravas y Bombeo S4 arenas Bombeo Gravas y S3 influenciado arenas Gran variabilidad 68 67 66 S2 % 65 S3 % 64 S4% 63 Se para la bomba 62 61 0 5 10 15 20 Tiempo (minutos) 25 30 35 0 2 4 6 8 Tiempo (minutos) 10 12
  5. 5. 4. MODELO CONCEPTUAL Entradas: • Precipitaciones sobre la cubeta y el macizo rocoso • Recarga lateral del acuífero fisurado • Recarga influencia hidrotermal • Recarga difusa urbana Salidas: • • • • Bombeos Salida subterránea natural Aportes al río Gran Valira Manantiales (macizo rocoso)
  6. 6. 5. BALANCE HÍDRICO 5.1. Balance hídrico general Estación Central de FEDA (cota 1140 m), Período mayo 2008- abril 2009 Método Thornthwaite Estación Unid. Precip. DiarioMensual ETP ETR Excedentes Déficit mm 888,1 673,6 449,6 - 561,9 438,5-326,2 -233,3 - -111,7 % 100 75,8 50,6 – 63,3 49,4 – 36,7 -26,3 - -12,6 5.2. Balance hídrico subcuencas 40 % de la precipitación sobre el macizo es susceptible de recargar la cubeta 3% por infiltración directa sobre la cubeta Sector Macizo rocoso_ Zona de la Solana Macizo rocoso_ Zona de la Umbría Cubeta Andorra la Vella – EscaldesEngordany Unidades Hm3 P 8,39 ETP 6,66 ETR 4,92 Exc 3,31 I 3,01 ES 0,29 % 100 79 59 39 36 4 Hm3 8,65 6,92 4,95 3,46 3,46 0,00 % 100 80 57 40 40 0 Hm3 2,14 1,60 1,36 0,78 0,06 0,71 % 100 75 64 36 3 33 Entradas = Salidas ± Variación de almacenamiento Infiltración cuenca cubeta + aportes laterales + hidrotermal + recarga difusa = bombeos + flujo SW + río 0,06 Hm3 + 3,01 Hm3 + 3,46 Hm3 + 4,5 Hm3 + 0,17 Hm3 = 0,60 Hm3 + 0,36 Hm3 + 10,24 Hm3
  7. 7. 6. MODELO MATEMÁTICO Modelo 2D: FLOWPATH II v.1.3.2        Acuífero superior, por encima capa impermeable Simulación en régimen estacionario, máximo nivel (abril-mayo 2009) Malla de cálculo (50 x50 m) Geometría del acuífero (fondo = capa “impermeable”) Propiedades hidrodinámicas Condiciones de contorno Puntos de control
  8. 8. 7. MODELO CONCEPTUAL vs MODELO MATEMÁTICO Existen algunas desviaciones entre ambos modelos (simplificación) • Variaciones n.p.m. locales por el cambio de comportamiento del río influente – efluente debido a los aportes laterales • Modelización matemática sólo del acuífero superior • No se han tenido en cuenta extracciones por bombeo Balance hídrico de la cubeta de Andorra la Vella – Escaldes-Engordany Entradas Aportes Flujo Recarga urbana Aportes del río laterales hidrotermal difusa Modelo Ud. Infiltración directa Modelo empírico Hm3 0,06 3,01 + 3,46 4,5 0,17 % 0,5 26,9 + 30,9 40,2 1,5 Modelo matemático Hm3 0,07 3,26 % 0,1 5,7 - Salidas 53,3 94,1 Flujo SW Aportes al río 0,60 0,36 10,24 5,4 - Bombeos 3,2 91,4 - 16 42,9 27,2 72,8
  9. 9. 8. CONCLUSIONES Datos hidroquímicos + Datos hidrodinámicos + Piezometría Modelo matemático Modelo Conceptual Variabilidad de parámetros hidrodinámicos Balance hídrico del sistema de la cubeta: Infiltración (0,5%) + Aportes laterales (57,8%) + Hidrotermal (40,2%) + recarga difusa (1,5%) = bombeos (5,4%) + flujo SW (3,2%) + río (91,4%). (!! Existen varias incógnitas) Modelo matemático del acuífero superior ≈ Modelo conceptual Limitaciones y simplificaciones: no representa las heterogeneidades de recargas laterales Futuras mejoras: • • • Densidad de la malla variable Replanteo del modelo; Implementar una red piezométrica más regular Gestión de agua, nuevas captaciones Aguas más profundas (cota < 935 m, alto rocoso de Santa Coloma), posible poca renovación Efecto del drenaje diferido en los sistemas multicapa Estudios detallados para nuevas localizaciones utilizando nuevas metodologías (p.e. MRS)

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