•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

Personal investigador de la Universitat Politècnica de València (UPV) pertanyent a l'Institut d'Enginyeria de l'Aigua i Medi Ambient, ha desenvolupat una nova tècnica –validada a escala de laboratori– que permet detectar l'origen, la concentració i el moment en què ha tingut lloc un abocament que contamina les aigües subterrànies. El treball ha sigut publicat en la revista científica Mathematical Geosciences.

La tècnica es basa en la implementació del filtre de Kalman, que permet la identificació simultània d'una font contaminant i de la distribució espacial de la conductivitat hidràulica en un aqüífer. Aquest últim factor és un paràmetre de gran importància, ja que descriu la facilitat amb la qual l'aigua subterrània es mou en el subsòl, que és de difícil quantificació per la incertesa que representa la seua determinació.

De fet, a partir de mesures espaciotemporals de l'estat de l'aqüífer (fonamentalment, altures piezomètriques i concentracions) i mesures puntuals d'alguns dels seus paràmetres (principalment, conductivitat hidràulica i porositat), la tècnica desenvolupada identifica quant, quan i on s'ha produït un abocament contaminant.

“El mètode és capaç de proporcionar estimacions de diferents paràmetres, com el lloc on es va produir l'abocament, el temps d'alliberament inicial d'aquest, la seua duració o la distribució espacial de la conductivitat hidràulica”, ressalta concloent el responsable del grup d'Hidrogeologia de l’IEAMA.

En col·laboració amb la Universitat de Parma

L'estudi s'ha desenvolupat al tanc del laboratori amb permeabilitats heterogènies de la Universitat de Parma (Itàlia). Aquest està conformat per una caixa d'arena farcida de microesferes de vidre de dos diàmetres diferents i disposades dins del tanc de manera que reproduïsquen l'heterogeneïtat d'un aqüífer. Concretament, s'hi ha analitzat la viabilitat d'implementar dues metodologies de detecció diferents i els resultats de les quals han determinat la precisió i l’eficiència de cadascuna d’aquestes.

“Hem reproduït un esdeveniment contaminant introduint un solut fluorescent en el tanc, analitzant com es mou i prenent mesures puntuals de la contaminació aigües avall. Això ha possibilitat determinar quina de les nostres tècniques és capaç d'identificar la font contaminant, la seua concentració i el seu moviment”, explica l'investigador de l’IEAMA i coordinador del grup d'Hidrogeologia, Jaime Gómez Hernández.

En casos anteriors, per a validar la tècnica a escala teòrica, s'havien generat els valors a reproduir mitjançant models numèrics. No obstant això, en aquesta investigació les dades utilitzades es podrien extrapolar perfectament a la informació obtinguda d'un aqüífer real, amb l'excepció que al laboratori hi ha aspectes com “cabals, geometria i condicions del contorn que es coneixen perfectament, mentre que en un aqüífer real és més difícil determinar aquestes variables”, explica Jaime Gómez.

Per això, el professor Gómez Hernández manifesta que l'objectiu final del seu grup d'investigació és aplicar la tècnica a un cas real. “El següent pas és desenvolupar mètodes per a caracteritzar l'heterogeneïtat, la geometria i les condicions del contorn per a poder progressar amb la recerca fins a una aplicació real”, conclou el catedràtic de la UPV.

Referència

Chen, Z., Xu, T., Gómez-Hernández, J.J. et al. Contaminant Spill in a Sandbox with Non-Gaussian Conductivities: Simultaneous Identification by the Restart Normal-Score Ensemble Kalman Filter. Math Geosci (2021). https://doi.org/10.1007/s11004-021-09928-y