Análisis morfométrico y simulación estocástica de redes tridimensionales de conductos kársticos

• E. Pardo-Igúzquiza ^[1] ; J.J. Durán ^[1] ; P.A. Robledo ^[1]
  1. [1] Instituto Geológico y Minero de España

     Instituto Geológico y Minero de España

     Madrid, España

     
• Localización: Geotemas (Madrid), ISSN 1576-5172, Nº. 13, 2012 (Ejemplar dedicado a: VIII Congreso Geológico de España, Oviedo, 17-19 de julio, 2012.), págs. 974-977
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Morphometric analysis and stochastic simulation of three-dimensional networks of karst conduits
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• Resumen
  • español

    Los acuíferos kársticos son importantes puesto que proporcionan abundantes recursos hídricos subterráneos y como lugares de gran valor ecológico (superficial y subterráneo), por lo que son especialmente vulnerables a impactos ambientales (contaminación, cambio climático, actividades antrópicas, etc). Una característica de los acuíferos kársticos es su gran heterogeneidad, principalmente debido a la presencia de una serie de conductos que puede considerarse como una red tridimensional de “tuberías” de alta transmisividad hidráulica que drenan el sistema y son responsables de la respuesta rápida de los manantiales kársticos a eventos de recarga. Estas redes sólo se conocen parcialmente a partir de la exploración espeleológica. Para su uso en modelos matemáticos de flujo y transporte en el karst, una alternativa es su simulación estocástica. Con el objetivo de tener simulaciones realistas de dichas redes, se definen una serie de índices y funciones morfométricas que permiten su caracterización estadística. En este trabajo se describen los parámetros morfométricos más importantes y un método de simulación estocástica que permite la generación de redes de conductos kársticos que reproducen dichos parámetros.

    El objetivo final es disponer de modelos numéricos realistas del karst al acoplar estas redes con simulaciones de la fracturación y de la porosidad de la matriz rocosa.

  • English

    Karstic aquifers have a great importance both as suppliers of renewable water resource and as a land environment (in surface and underground) which deserves protection, being systems highly vulnerable to environmental impacts (contamination, climatic change, anthropic activities, etc). A characteristic of karst aquifers it that they are highly heterogeneous, mainly because the presence of a network of karst conduits. The presence of a three-dimensional network of karst conduits, permorfing permeable pipes that drain the system and are responsible for the fast response of karst springs to recharge events (storms). These networks are only partially known by speleological exploration and in order to include them in mathematical models of flow and transport they can be stochastically simulated.

    In order to have realistic simulations of such networks, we have defined a number of morphometric parameters and functions. We describe the most important morphometric parameters as well as a method of stochastic simulation that allows the generation of networks of karst conduits which reproduce given morphometric parameters. The final target is to have numerical models of the karst media by embedding the conduit networks into simulations of fracture and rock matrix porosity fields.