Simulación del transporte de contaminantes en un medio subterráneo heterogéneo mediante el rastreo aleatorio de partículas.

Este trabajo presenta los resultados de simulacion de flujo y transporte de agua subterranea en un medio poroso heterogeneo, mediante un algoritmo desarrollado para esta investigacion y escrito en lenguaje Fortran 90. El algoritmo resuelve numericamente la ecuacion de flujo de agua subterranea a traves de diferencias finitas, considerando el tensor completo de conductividades hidraulicas el cual permite capturar mejor los efectos de la heterogeneidad del medio. El transporte de solutos se simulo mediante la implementacion del metodo Rastreo Aleatorio de Particulas (RAP), teniendo en cuenta la interpolacion de velocidad bilineal y la dispersividad tensorial. El area de estudio para la simulacion fue en la isla de de Olkiluoto, Finlandia dado que era el lugar de donde se contaba con informacion para poder realizar la validacion, simulacion que se realizo a partir de una aproximacion de un medio fracturado a un medio poroso equivalente, empleando herramientas geoestadisticas, que utilizan la probabilidad de transicion y el modelo de cadena de Markov como aproximacion estocastica. La representacion del medio poroso equivalente estocastico se definio segun las facies de roca, que fueron definidas segun su conductividad hidraulica y la densidad de fractura. Los resultados se compararon con una simulacion de flujo y transporte implementada con el esquema de diferencias finitas (DF). Los escenarios de validacion muestran que las concentraciones obtenidas por medio del RAP pueden diferir del esquema DF dependiendo de como se distribuyen las particulas en el tiempo de ejecucion inicial. Los escenarios de simulacion evidencian un transporte mas rapido del contaminante a lo largo de direcciones preferenciales definidas, que coinciden con zonas de conductividades hidraulicas mas elevadas; no obstante, se reportan fluctuaciones minimas de concentraciones en algunos bloques analizados, efecto asociado directamente con la aleatoriedad del esquema RAP. Ademas se ha comprobado que el esquema DF es mas ineficiente para la simulacion del transporte, ya que ha mostrado ser inestable numericamente incluso en el caso mas sencillo de medio homogeneo.