Modelado matemático de la distribución de temperaturas de un acuífero aluvial costero, con vista al aprovechamiento geotermal del espacio subterráneo urbano

MANCUSO M; CAROL E; KRUSE E; JORGE C

Cartagena de Indias

Congreso; XI Congreso Latinoamericano de Hidrogeología; 2012

Asociación Latinoamericana de Hidrología Subterránea para el Desarrollo

El acuífero aluvial estudiado está situado en la costa del Río Tajo (Lisboa, Portugal). El acuífero presenta un espesor saturado de hasta 40 m, caracterizada por intercalaciones de arenas, limos y arcillas. Las aguas subterráneas reciben la influencia de la salinidad del río Tajo, no siendo utilizadas para consumo humano. Las temperaturas, de hasta 20,9°C, observadas en las columnas de agua de 16 pozos de monitoreo, permiten el análisis del potencial de su utilización para el aprovechamiento geotermal de baja entalpía en edificios. Con el objetivo de simular el flujo y la dinámica de la distribución espacial de las temperaturas, considerando la influencia de las estructuras subterráneas existentes en el ambiente urbano, fue definido un modelo hidrogeológico numérico para el área. La hidráulica del acuífero fue simulada utilizando el programa MODFLOW 2000. El área de 1,3 km2 fue dividida en células de 10 x 10 m y, verticalmente, en 3 capas con espesores variables. La simulación fue realizada en estado estacionario hasta la calibración, considerando los niveles de agua observados en 16 pozos de monitoreo. Para la simulación de la distribución de temperaturas fue utilizado un modelo de transporte de solutos, desarrollado a partir del programa MT3DMS, considerando 42 datos de temperaturas, observados a distintas profundidades. A partir de los resultados fue posible identificar, en 3D, las temperaturas del acuífero distribuidas por debajo del área urbana y localizar posibles interferencias externas en las temperaturas naturales. La elaboración del modelo hidrogeológico numérico de flujo, combinado con el de transporte, permite considerar la influencia de las barreras hidráulicas provocadas por estructuras de ingeniería, asociando, también, factores como la condición de frontera térmica proporcionada por el Río Tajo. A partir de estos resultados es posible realizar las simulaciones del efecto de sistemas de intercambio térmico para la climatización de edificios.