las estaciones dina-mar zns
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ESTUDIO SOBRE LA EVOLUCIÓN DE LA ZONA NO SATURADA EN LAS INMEDIACIONES DE DISPOSITIVOS DE TIPO SUPERFICIAL DE GESTIÓN DE LA RECARGA DE ACUÍFEROS
LAS ESTACIONES DINA-MAR ZNS
A. Enrique Fernández Escalante Tragsa I+D+i
C/ Julián Camarillo 6b, 28.037, Madrid.e-mail: [email protected]
http://www.dina-mar.es
Depth Investigation of New Activities for Managed Aquifer Recharge
Objetivos1. Definición de la gestión de la recarga (MAR) y del principal
laboratorio experimental de DINA-MAR: La Cubeta de Santiuste.
2. Objetivos y pretensiones de las Estaciones DINA-MAR ZNS.1. Morfología del bulbo de humidificación en los canales de gestión de
la recarga de acuíferos.
2. Disociar la recarga natural y artificial (minimizar el error de cierre del balance hídrico).
3. Conocer cómo influye la Precipitación, la Tª y la expansión del bulbo
de humidificación en la ZNS, controlando la Tensión capilar T, capacidad de succión, humedad y Tª a distintas profundidades.
4. Cuantificación de la KH y KV del agua de la recarga artificial.
5. Estimar el aire entrampado en el acuífero (efecto Lisse) y su efecto.
6. Etc. (nuevos objetivos resultantes de la actividad de I+D).
3. Visita a la estación 1 (Santiuste). Comentarios sobre sensores y elementos de televolcado de datos.
4. Observación de procesos colmatantes y ensayos de técnicas SATs.
5. Dudas, comentarios, coloquio.
Mecanismo hidrodinámico de la AR
Presentación del acuífero
Presentación del acuífero
Presentación del acuífero
Presentación del acuífero: columna litoestratigráfica y estructuras
sedimentarias
0
45
90
135
180
225
270
315
0 10 20 30 40
Presentación del acuífero:
mapa hidrogeológico y tectónica
Rosa de vientos Rosa de fracturación
Elipsoide deesfuerzos
Confluencia (tectónica) de losríos Eresma y Voltoya(Prado Cerrado)
Confluencia (tectónica) de losríos Eresma y Voltoya(Prado Cerrado)
Confluencia (tectónica) de losríos Eresma y Voltoya(Prado Cerrado)
Presentacióndel dispositivo
ZNS-2
ZNS-1
ZNS-2ZNS-1
Ocho ciclos de recarga artificial
Las estaciones DINA-MAR ZNS
Cada estación consta de tres sensores: -Dos humidímetros-termómetros SDEC.- Un tensiómetro Bourdon.
Sensores dispuestos de modo transversal al canal, con objeto de conocer mejor la morfología del bulbo de humidificación
CANAL
Contexto D-M ZNS-1
BALSA DECANTACIÓN
CABECERA
CAUDALÍMETRO
SATs
PIEZÓMETRO
ESTACIÓN DINA-MARZNS-1
CANAL ESTE
CANAL OESTE
PIEZÓMETRO 3
PIEZÓMETRO 2
Canal oesteZNS-2
Piezómetro 1
Piezómetro 2
Piezómetro 3
Contexto D-M ZNS-2
Toma de datos• Humedad 0,5 y 1,1 / 2 m
• Temperatura 0,5 y 1,1 / 2 m
• Tensión capilar 1,05 / 1,1 m
• Precipitación y Tª ambiental
• Caudales circulantes por los canales de “MAR”
• Evolución de la piezometría mediante puntos de agua cercanos.
• Evolución de la tasa de infiltración en balsas y canales.
• Analítica agua-suelo-colmatación-interacción
Análisis de datos y resultados en
ambas estaciones (bibliografía)
Conclusiones 2009• Este primer análisis de los datos de H, Tª y T de las estaciones DINA-MAR ZNS, ha permitido
iniciar correlaciones entre estos parámetros a escala de detalle:
• ZNS-1:– Se han registrado humedades anómalas, que podrían ser debidas a la influencia de fuertes
precipitaciones, a la saturación de un sensor, a posibles asientos del terreno en su primer año de operatividad consecuencia de la AR, etc.
– T0,5 presenta fuertes oscilaciones, relación de proporcionalidad directa con las precipitaciones e
inversa con la humedad.
– T1,0
presenta una tendencia “especial”: Al aproximarse el frente de agua, T registra un máximo, para luego descender. La llegada del bulbo provoca una compresión del aire en la ZNS, que luego se
distiende. Este mismo fenómeno se ha observado en ZNS-2, con un descenso en T1,05
dos díasdespués de las precipitaciones >> otras tecnologías (p.e. gas chambers…).
• La morfología del bulbo de humidificación es asimétrica en torno al canal, con pendientes “aguas arriba” seis veces más suaves que aguas abajo.
• Se han observado permeabilidades más bajas (un cuarto en Kh y un tercio en Kv) de las obtenidas mediante ensayos de bombeo (en MAPA, 2005) >>recalcular el balance hídrico.
• ZNS-2:– La Tª registrada en los sensores guarda una cierta correlación inversa con la humedad. La inversión
de tendencia en torno al 18/03 parece estar motivada por el ascenso del bulbo y una veta de raña.
• El efecto Lisse se manifiesta como el principal impacto que minimiza la efectividad de estos canales de AR, abriéndose una interesante línea de investigación tendente a su reducción mediante SATs.
La colmatación• Detectados procesos físicos, químicos, biológicos y combinados.
• Elaborada cartografía con caracterización y predominio de tipologías.
El mayor impacto: la colmatación.Caracterización y cartografía
“Nuevas tecnologías”.Empleo de termogramas para
discretizar procesos
colmatantes, etc.
Educación ambiental
• “Demostration site” GRUPO IAH-UNESCO-MAR
• Red MAR-NET
Educación ambiental
Nuevas observaciones 2011• Mejora en la determinación de parámetros hidráulicos y
descenso del error de cierre del balance hídrico.
• Relaciones entre los distintos parámetros en ZNS.
• Morfología CX-CV del bulbo de humidificación.
• Se constata la alta intensidad del impacto “efecto Lisse” en la
Cubeta. Conveniencia de sondeos de desaireación inclinados
al menos un 6%.
• Desarrollo importante de procesos colmatantes.
• Necesidad de pretratar el agua y recargar con aguas con
valores mínimos de TSS y TOD a bajo caudal.
• Frecuentes deslizamientos en taludes. Estables 3/2 en sector
Sur y 1/1 en norte.
• “Mal” ajuste de las ecuaciones teóricas de Ernst y Kraijenhoff
van de Leur.
Nuevos retos y líneas de acción• La ZNS está en permanente alteración, gran parte
inducida de forma antrópica (p.e. colmatación, aire,
hiperoxidación, compactación, asentamiento, etc.).
• Los vectores agua y suelo son los más afectados.
• Los impactos más destacables son la colmatación y el efecto Lisse.
• Regla de oro: pretratamiento del agua de recarga.
• Instalaciones estaciones ZNS: conveniencia de elaborar una
“instrucción técnica” para la instalación de sensores.
• Necesidad de mejorar los estudios de movilización del aireen la ZNS en recarga y en la ZS.
• Cabida a “nuevas” tecnologías en el estudio de la ZNS:
termogramas a distintas escalas (afloramiento, catas,
probetas….), gas chambers, etc.
AgradecimientosEsta ponencia ha sido posible gracias al
equipo del proyecto de I+D+i DINA-MAR
del Grupo Tragsa, C.P. 30-13.053.
www.dina-mar.es
Muchas gracias