Capitulo III b

7/23/2019 Capitulo III b

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SOLUCION DE LA ECUACION GENERAL DE FLUJO SUSBETERRÁNEO

E

Es una ecuación diferencial en derivadas arcialesde se!und" "rden #ue ad$i%e $uc&as s"luci"nes'Es%a ecuación ara su s"lución ara un r"(le$a

en ar%icular e)i!e la de*nición de lascarac%er+s%icas de ese sis%e$a de ,u-" su(%err.ne"/c"n"cidas c"$" sus c"ndici"nes de c"n%"rn"/inclu0end" su !e"$e%r+a 1f"r$a 0 di$ensi"nes2 0

su relación c"n las unidades &idr"!e"ló!icas 0"%r"s ele$en%"s ad0acen%es'



TI3OS DE CONDIONES DE CONTORNO

E

4'3"%encial i$ues%"C"ndición de c"n%"rn" de ri$era clase "de Diric&le%' Es%e %i" de l+$i%e el "%encial

se c"nserva c"ns%an%e a l" lar!" del%ie$"' Si el "%encial es el $is$" en%"d"s l"s un%"s del c"n%"rn" c"ns%i%u0e

una l+nea/ una suer*cie e#ui"%encial'



TI3OS DE CONDICIONES DE CONTORNO

E




E

5Flu-" i$ues%"C"ndición de c"n%"rn" de se!unda clase" de Neu$ann' E)is%e un ,u-" de a!uade*nid" #ue sale del acu+fer" " in!resa&acia el acu+fer"' Es%e ,u-" uede sernul" en el cas" de c"n%ac%" en%re el

acu+fer" 0 una unidad i$er$ea(le'



E


6Flu-" c"ndici"nad" "r el val"r del "%encial &idr.ulic"C"ndición de c"n%"rn" de %ercera clase " de Cauc&0' Se alica a las en%radas 0 salidas de

a!ua del acu+fer" a %rav7s de caas se$ic"n*nan%es que lo separan de otra fuente de

recarga externa. El ujo que sale del acuífero o entra en él depende de la diferencia de

potencial entre el acuífero y la fuente externa, de la conductividad hidráulica vertical del

acuitardo o de la capa semipermeable, de su extensián supercial y de su espesor .




E

4 S"lución !r.*ca5 S"lución "r $7%"d"s nu$7ric"s

6 S"lución anal+%ica




E

4 S"lución !r.*caLa s"lución !r.*ca de la ecuación !eneral del ,u-" su(%err.ne" sól" esalica(le en r7!i$en er$anen%e' Es c"n"cida c"n el n"$(re de$7%"d" de las redes de ,u-"' La s"lución !r.*ca de la ecuación!eneral del ,u-" su(%err.ne" sól" es alica(le en r7!i$en er$anen%e'

Es c"n"cida c"n el n"$(re de $7%"d" de las redes de ,u-"'LINEA DE CORRIENTEEs la l+nea #ue es c"ns%an%e$en%e %an!en%e al vec%"r vel"cidadde*nid" en un $edi" "r"s" a ar%ir de la Le0 de Darc0LINEA E8UI3OTENCIAL

Es el lu!ar !e"$7%ric" de l"s un%"s #ue %ienen el $is$" "%encial&idr.ulic"' S"n las l+neas en las #ue el a!ua su(%err.nea %iene la$is$a ener!+a en %"d"s sus un%"s'Las l+neas de c"rrien%e 0 las l+neas e#ui"%enciales s"nerendiculares'



SOLUCION DE LAECUACION DE

LA3LACE

GRAFICO NU9ERICO

A3LICABLE AREGI9EN

3ER9ANENTE9ETODO DE RED

DE FLUJO

SOLUCIONES A3LICADAS A LA:IDRAULICA DE 3O;OS

9ETODO DEDIFERENCIAS FINITAS <

9ETODO DEELE9ENTOS FINITOS

ANALITICO







SOLUCION GRAFICA DE LA ECUACION GENERAL DEL FLUJO SUBTERRANEO

E

RED DE FLUJOEs la $alla "r%"!"nal f"r$ada "r las l+neas dec"rrien%e 0 la l+neas e#ui"%enciales en acu+fer"

&"$"!7ne" e is"%róic"'GRADIENTE :IDRAULICOIndica la dirección en la #ue se r"duce el $.)i$"ca$(i" de ener!+a en%re d"s e#ui"%enciales'

TUBO DE FLUJOEs la "rción del acu+fer" li$i%ad" "r una serie del+neas de c"rrien%e #ue asan "r un c"n%"rn"cerrad"' El caudal #ue circula "r el %u(" dec"rrien%e se $an%iene c"ns%an%e'



SOLUCION GRAFICA DE LA ECUACION GENERAL DEL FLUJO SUBTERRANEO

E





SOLUCION GRAFICA DE LA ECUACION GENERAL DEL FLUJO SUBTERRANEO' 9EDIO :O9OGENEO E ISOTRO3ICO'

E




E




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E




E

Las redes de ,u-" ueden c"ns%ruirse %an%" ara eles%udi" del $"vi$ien%" en una sección ver%ical " c"$"una sección &"ri="n%al' La $a0"r+a de las alicaci"nesc"rres"nden al es%udi" de *l%raci"nes a %rav7s de l"sdi#ues/ resas 0 es%ruc%uras si$ilares 0 las redesc"rres"nden al es%udi" de *l%raci"nes a secci"nesver%icales' Ta$(i7n ueden ela("rarse ara el es%udi"de $"vi$ien%"s &"ri="n%ales u%ili=and" $aa de

is"ie=as/ en es%e cas" de(id" a las variaci"nes de%rans$isividad a la fal%a de aralelis$" en%re el$"vi$ien%" 0 la red/ suele ser rar" #ue se uede lle!ara c"ns%ruir una red de $allas cuadradas'




E




E








E



OBTENCION DE UNA RED DE FLUJO EN UN 9EDIO :O9OGENEO E ISOTRO3ICO

Ecv

3ara di(u-ar una red de ,u-" en ri$er lu!arse de(en de*nir las c"ndici"nes de c"n%"rn"del r"(le$a/ de*nid" desde el un%" de

vis%a &idr"!e"ló!ic" la na%urale=a de l"sc"n%ac%"s en%re la ="na del r"(le$a 0 l"sad0acen%es a ella'4' 3"%encial i$ues%"

5' C"n%"rn" de ,u-" i$ues%"6' Flu-" c"ndici"nad" "r el val"r del

"%encial &idr.ulic"



OBTENCION DE UNA RED DE FLUJO EN UN 9EDIO :O9OGENEO E ISOTRO3ICO

Ecv



CONDICIONES 3ARA LA SOLUCION DE LA ECUACION GENERAL DE FLUJO SUSBETERRÁNEO NATURAL

E

4 RELACIONADO AL ACUIFERO• :"$"!eidad e is"%r"+a en %"da su

e)%ensión/ #ue se su"ne in*ni%a

• C"e*cien%e de al$acena$ien%"c"ns%an%e

• 9ur" &"ri="n%al 0 eses"r c"ns%an%e'

• El acu+fer" uede ser li(re/ c"n*nad" "se$ic"n*nad"'




E

5 RELACIONADO AL FLUJO SUBTERRANEO• Es v.lida la le0 de Darc0• La suer*cie ie="$7%rica inicial es un lan"

&"ri="n%al 1n" &a0 ,u-" na%ural2• Una ve= iniciad" el ("$(e" el ,u-" es radial 0

&"ri="n%al' Las suer*cies e#ui"%enciales s"ncilindr"s ver%icales c"nc7n%ric"s c"n el "=" de("$(e"

• N" e)is%en 7rdidas de ener!+a "r r"=a$ien%" alene%rar a!ua en el "="'

• El descens" en el in*ni%" es cer"'




E

6 RELACIONADO AL 3O;O DE BO9BEO• Es%. ranurad" a l" lar!" de %"d" el acu+fer" al

#ue c"r%a en su %"%alidad

• El caudal de ("$(e" es c"ns%an%e en el%ie$"• El "=" c"nsiderad" es el >nic" #ue ("$(ea

en el acu+fer"

• El radi" del "=" es l" su*cien%e$en%ee#ue?"' Se su"ne #ue el a!ua al$acenadaen el "=" n" in,u0e en el caudal de ("$(e"'




E

@ RELACIONADO AL AGUA• Tiene densidad 0 visc"sidad

c"ns%an%e en el esaci" 0 en el%ie$"'

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