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Modelos de simulación de la contaminación de aguas subterráneas por compuestos orgánicos e hidrocarburos



Presentación


En un país caracterizado por sus grandes desequilibrio hidráulicos de carácter tanto espacial como temporal, un recurso escaso y mal distribuido como es el agua debe ser objeto de una atención especial por parte de las Administraciones Públicas (Central, Autonómica y Local) como los técnicos involucrándose su planificación y gestión y de los usuarios finales.

A los problemas de escasez y mala distribución de los recursos hidráulicos se unen, en muchas ocasiones, los derivados de la progresiva contaminación de los mismos bien sea en su vertiente superficial (ríos y lagos) como subterránea (acuíferos). En determinadas ocasiones se han activado ya los mecanismos de alarma que han provocado la decidida intervención de la Administración para paliar, minimizar y, en última instancia, prevenir y evitar las deseconomías y efectos adversos de todo tipo que comporta la alteración de un recurso natural de tanta significación económica y social. Al respecto, resultan también significativas aquellas normas de carácter Comunitario que obligan a los distintos Estados miembros de la UE a tomar las medidas oportunas para garantizar el mantenimiento de la calidad de los recursos naturales en unos plazos que aunque sucesivamente prorrogados, tocan a su fin.

Una de las más comunes, a la vez que complejas, fuentes de contaminación de aguas y suelos está constituida por los contaminantes procedentes de compuestos orgánicos, hidrocarburos y sus derivados. Los hidrocarburos poseen la particularidad de ser no miscibles en el agua y constituyen lo que se conocen como NAPLs (Non Aqueous Phase Liquids). De entre ellos, la fracción más ligera la forman los LNAPLs (Light Non Aqueous Phase Liquids) que contribuyen de forma especialmente significativa en este tipo de contaminación. Aunque los LNAPLs son inmiscibles en el agua algunos de sus constituyentes pueden pasar a ella por dilución, causando serios problemas de contaminación aún a concentraciones relativamente bajas. El fenómeno de contaminación inducido por los LNAPLs hace intervenir un número elevado de parámetros de distinto tipo (geológicos, hidrológicos, geoquímicos, ...) y da lugar a un flujo multifásico de comportamiento complejo motivo por el cual en su estudio los modelos de simulación aportan una especial ayuda a los técnicos encargados de su estudio y remediación. Entre los compuestos orgánicos, las familias de etenos y etanos (TCE, DCE, TCA, DCA, ...) constituyen una de las fracciones más contaminantes de aguas y suelos. La estrecha dependencia entre cada uno de los constituyentes de estas familias y los complejos procesos de degradación a que se ven sometidos plantean especiales problemas a la hora de su estudio.

La complejidad de los fenómenos físico-químicos de todo tipo que intervienen en los procesos contaminantes hace indispensable la utilización de modelos de simulación asistida por ordenador como herramienta de ayuda al técnico en el desarrollo de su actividad.



Objetivos


El propósito fundamental de este curso es proporcionar a los alumnos no sólo los conocimientos esenciales para la realización de modelos de simulación de la contaminación de aguas subterráneas por compuestos mayoritarios e hidrocarburos, sino además las herramientas básicas precisas para su desarrollo.

Con este fin, entre la documentación del curso se incluye el software necesario para el desarrollo de los modelos de simulación propuestos (HSSM, Bioscreen y Biochlor), así como una completa relación de casos de ejemplo.



A quién se dirige


El curso está dirigido a ingenieros técnicos y superiores, geólogos y otros profesionales técnicos interesados en la gestión de los recursos hídricos subterráneos y en los problemas de contaminación ambiental que los afectan (ingenieros de caminos, geólogos, ingenieros agrónomos, ingenieros de montes, ingenieros técnicos de obras públicas, ingenieros agrícolas, licenciados en Ciencias Ambientales...).



Programa


Módulo I: Introducción al problema de la modelación

  • Introducción a las técnicas de modelación de sistemas
    • ¿Qué es un modelo?.
    • ¿Para qué sirven los modelos?.
    • Propósitos.
    • Protocolo de modelación.
      • Modelo conceptual
      • Calibrado y análisis de sensibilidad
      • Explotación
  • Nociones generales de geología e hidrogeología
  • Nociones generales de simulación del flujo en medios poroso saturados

Módulo II: Contaminación inducida por compuestos orgánicos e hidrocarburos

  • Características físico-químicas de las aguas subterráneas
    • Composición de las aguas
    • Calidad natural del agua
    • Vertidos
    • Parámetros de control de calidad
  • Diferencias entre los diferentes tipos de contaminación
    • Contaminantes orgánicos
    • Contaminantes inorgánicos
    • Hidrocarburos
  • Peculiaridades de la contaminación por hidrocarburos
    • Interacción agua suelo
    • Movilidad
    • Fijación
  • Compuestos miscibles versus compuestos no miscibles
  • Flujo monofásico versus flujo multifásico.
  • Características generales de los compuestos NAPL
  • Tipologías existentes: LNAPL y DNAPL.

Modulo III: Modelación del transporte de contaminantes

  • Introducción a los modelos de transporte de contaminantes.
    • Ecuaciones de gobierno en medios porosos saturados.
      • Generalización de la Ley de Darcy.
      • Introducción a la ecuación del transporte.
    • Desarrollo del modelo conceptual.
      • Relación con el modelo de flujo.
      • Diferencias y similitudes.
      • Influencia del tamaño de malla y de la duración asignada al incremento temporal utilizado en la simulación.
      • Tratamiento de estas circunstancias en el programa.
    • Introducción de datos.
  • Componentes que intervienen en la extensión de contaminantes.
    • Transporte convectivo.
    • Dispersión
      • Dispersión física.
      • Difusión molecular.
      • Desarrollo de la ecuación de la convección-dispersión.
      • Coeficientes de dispersión longitudinal y transversal.
    • Reacciones físico-químicas.
      • Adsorción.
        • Isotermas de adsorción
        • Adsorción de compuestos orgánicos.
      • Reacciones irreversibles de primer orden
        • Desintegración de radioisótopos.
        • Biodegradación.
        • Intercambio iónico.
      • Introducción de datos en el modelo.
  • Simulación del transporte convectivo.
    • Método del trazado de partículas.
    • Interpolación de velocidades.
    • Efecto de la discretización espacial.
    • Diseño de perímetros de protección.
    • Evaluación de los tiempos de recorrido.
    • Introducción de datos en el modelo.
  • Simulación del transporte con dispersión y reacciones químicas.
    • Métodos en diferencias y elementos finitos.
    • El método del camino aleatorio.
    • El método de las características.
    • Método modificado de la características.
    • Métodos híbridos.
    • Aplicabilidad de cada método en función de las características del problema.
    • Simulación de alternativas con el modelo.

Modulo IV: Modelación de la contaminación por hidrocarburos. Los programas HSSM, Bioscreen y Biochlor

  • Visión general del modelo HSSM
    • Escenario físico
    • Tipos de vertido considerados
    • Capacidades y limitaciones del modelo
    • Componentes que constituyen el modelo: KOPT, OILENS, TSGPLUME
    • Organización de la modelización
    • Información requerida por el programa
    • Fuentes para su obtención
  • Módulo de simulación de la zona no saturada: KOPT
    • Ecuaciones de gobierno
    • Técnicas de simulación
    • Hipótesis y limitaciones del módulo
    • Datos precisos
      • Parámetros hidrológicos
        • Densidad
        • Viscosidad
        • Tensión superficial del agua
        • Tasas de recarga
        • Modelización de la presión capilar
    • Propiedades del suelo
      • Densidad
      • Permeabilidad
      • Porosidad
      • Dispersividad
  • Módulo de simulación de la zona capilar (lentícula de LNAPL): OILENS
    • Ecuaciones de gobierno
    • Técnicas de simulación
    • Hipótesis y limitaciones del módulo
    • Datos precisos: Propiedades de los hidrocarburos
      • Densidad
      • Viscosidad
      • Solubilidad
      • Tensión superficial
      • Coeficientes de partición
  • Módulo de simulación de la zona saturada: TSGPLUME
    • Ecuaciones de gobierno
    • Hipótesis y limitaciones del módulo
    • Datos precisos: Propiedades de los constituyentes disueltos
      • Coeficientes de partición
      • Solubilidad
      • Vida media
  • Opciones gráficas
    • Perfiles de saturación
    • Perfiles de la lentícula contaminante de LNAPL
    • Evolución del flujo de contaminación másico
    • Evolución radial de la lentícula contaminante de LNAPL
    • Balance de masas
    • Evolución de la concentración en el medio receptor
    • Comparación entre diferentes alternativas
  • Los programas Bioscreen y Biochlor
    • Características diferenciadoras de ambos programas
    • Introducción de datos.
    • Modos de simulación: según el eje y superficiales
    • Salidas gráficas

Si lo desea, puede descargar el Tríptico Informativo completo del curso


Metodología


El Curso dispone de los más avanzados medios docentes, una plantilla de profesores con una dilatada trayectoria docente y profesional y documentación y material de consulta realizado por especialistas en cada materia, que incluye una completa recopilación de software técnico.



Documentación


Material didáctico:
Apuntes propios del curso correspondientes a los distintos módulos del temario. Información adicional (artículos y direcciones de interés). Software técnico. Modelos de simulación comentados.

Software técnico:
El curso cuenta, como documentación complementaria, con las aplicaciones HSSM, Bioscreen y Biochlor. Los alumnos inscritos tendrán acceso al área de descarga de software técnico de Miliarium.com.

Documentación complementaria:
Repertorio de normativa y legislación básicas en formato digital en materia de flujo y calidad de aguas superficiales y subterráneas a través de Miliarium.com.

Calendario


El curso comienza el lunes 10 de Junio de 2013 y finaliza el martes 11 de Junio de 2013.
La dedicación estimada para este curso es de 16 horas presenciales.
Las clases se desarrollarán de 9:30 a 14:30 y de 16:00 a 19:00 horas.



Entidad formadora


FACILE PRINCEPS S.L.
Naciones 9, Entreplanta B
28006 Madrid
NIF: B80937717



Profesores


Enrique Oromendía de la Fuente.
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.
Hidrogeólogo.
Director Gerente de Miliarium.com
Profesor Honorario de la Universidad Autónoma de Madrid.



Matriculación


Los derechos de inscripción ascienden a:

  • 350 €: Inscripción General
  • 300 €: Socios de la AIH y Colegios colaboradores
  • 200 €: Desempleados debidamente acreditados


El curso es susceptible de ser financiado con cargo a los fondos de la Fundación Tripartita, ascendiendo el máximo bonificable sobre el precio sin IVA a 208 €, pudiendo llegar a la totalidad de la matrícula del curso en función de las características de la empresa. Para poder acceder a la financiación, la empresa deberá comunicar a la Fundación Tripartita el inicio del curso con antelación mínima de una semana.

Dado que el número de plazas es limitado, se recomienda enviar el Boletín de Inscripción con antelación suficiente a la fecha de comienzo del curso. Las plazas serán cubiertas por riguroso orden de llegada.

El pago de los derechos de inscripción deberá efectuarse en el momento de formalización de la matrícula, mediante transferencia bancaria o cheque bancario nominativo.

Secretaría y lugar de impartición

MILIARIUM.COM
C/ Naciones, 9 – Entr. B -28006 Madrid
Metro Goya y Manuel Becerra
Tel.: (+34) 91 575 71 57



Bibliografía recomendada


El curso cuenta con una prolija documentación en formato PDF que cubre la totalidad de los temas tratados, incluidos los modelos de simulación utilizados como parte del mismo. Ello no obstante, se recogen a continuación una serie de publicaciones que por su interés son especialmente recomendadas por el equipo docente para ampliar la información del curso. Esta bibliografía complementaria puede ser adquirida, si el alumno lo considero oportuno, a través de la librería online Amazon.



 

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