Técnicas de modelación numérica para la gestión sostenible de los acuíferos situados en los páramos calcáreos de la cuenca del Duero

Abstract

La gestión de los recursos hídricos es una prioridad para el desarrollo de los lugares y el bienestar de las personas que abastecen. En este sentido es indispensable establecer metodologías orientadas a la caracterización multidisciplinar de las masas de agua con el fin de implantar planes de gestión que garanticen su buen estado cualitativo y cuantitativo como dicta la Directiva Marco del Agua 60/2000. Mediante esta tesis se contribuye al avance en las técnicas de gestión de los recursos hídricos, siguiendo las directrices marcadas por la Directiva. La utilización de técnicas geoestadísticas que permitan la creación de modelos matemáticos es la herramienta mediante la que pretende plantear la gestión y planificación conjunta de diferentes masas. El ámbito de estudio se sitúa en la cuenca del Duero, cuya mayor superficie está formada por materiales terciarios detríticos que en ciertas zonas están recubiertos por depósitos calizos. En concreto, los estudios de esta tesis se centran es uno de esos depósitos calizos que da lugar a un acuífero, el Páramo de Cuéllar.

OBJETIVOS -Caracterizar de forma integral el acuífero del Páramo de Cúellar -Cartografiar las estructuras geológicas que tengan incidencia sobre la recarga y drenaje del acuífero -Valorar las propiedades físico-químicas del agua para determinar su estado -Crear un mapa de vulnerabilidad intrínseca y extrínseca mediante la aplicación de técnicas geoestadísticas, valorando los riesgos existentes -Estimar la recarga del sistema a través del volumen de precipitación con interpolación mediante técnicas geoestadísticas -Elaborar un modelo conceptual que explique el funcionamiento hidrogeológico de la unidad -Establecer un balance hídrico -Modelizar la geometría del acuífero y los parámetros geohidráulicos con el fin de construir un modelo de flujo subterráneo -Desarrollar un modelo de dispersión de contaminantes partiendo de la identificación de los focos de emisión a partir de técnicas geoestadísticas -Calibrar y validar el modelo en régimen estacionario y transitorio para plantear diferentes escenarios -Determinar la sostenibilidad actual y futura del acuífero mediante el estudio de usos potencialidades -Desarrollar un modelo conceptua, mediante la aplicación de técnicas geoestadísticas, que describa la formación y evolución geológica de la cuenca del Duero a partir del análisis estructural de sus culminaciones calcáreas: Páramos de Cuéllar, Torozos, Astudillo, Duratón y Esgueva.

A xestión dos recursos hídricos é unha prioridade para o desenvolvemento de sitios e benestar das persoas que serven. Neste sentido, é fundamental establecer caracterización orientada multidisciplinar de corpos de auga, a fin de implementar plans de xestión para garantir o seu bo estado cualitativo e cuantitativo e dá as Directiva Marco da Auga 60/2000 metodoloxías. Por esta tese contribúe ao progreso das técnicas de xestión dos recursos hídricos, seguindo as directrices establecidas pola Directiva. O uso de técnicas de Geoestatística que permiten a creación de modelos matemáticos é o instrumento a través do cal pretende reunir a xestión e planificación de masas diferentes. A área de estudo está situada na conca do Douro, cuxa superficie principal está formado por materiais detríticos terciarias en determinadas áreas están cubertas de depósitos de caliza. En particular, os estudos sobre este foco tese é un deses depósitos de caliza, obtendo un aqüífero, a Paramo de Cuellar.

OBXECTIVOS - Extensa caracterizar o aqüífero Paramo de Cuellar - Mapeo estruturas xeolóxicas que teñen un impacto sobre a recarga do aqüífero e drenaxe - Avaliar as propiedades físico-químicas da auga para determinar o seu estatuto - Crear un mapa de vulnerabilidade intrínseca e extrínseca mediante a aplicación de técnicas de Geoestatística, avaliar os riscos - Estimar o sistema de carga a través do volume de precipitación interpolados utilizando técnicas de Geoestatística - Desenvolver un modelo hidrogeológico conceptual que explica o funcionamento da unidade - Establecer un balance hídrico - Modelaxe da xeometría aqüífero e parámetros xeo-hidráulico, a fin de construír un modelo de fluxo de augas subterráneas - Desenvolver un modelo de dispersión de contaminantes con base na identificación das fontes de emisión desde técnicas de Geoestatística - Calibración e validación do modelo no estado estacionario e transiente de propoñer diferentes escenarios - Determinar a sostibilidade actual e futura do aqüífero estudando posibles usos - Aplicar técnicas de Geoestatística para o desenvolvemento dun modelo conceptual que describe a formación e evolución xeolóxica do Douro, da análise estrutural de culminações caliza da conca: mouros de Cuellar Torozos, Astudillo, Duratón e Esgueva.

The water resources management is a priority for the development of places and for the welfare of the people they supply. In this sense, to establish methodologies orientated to water bodies multidisciplinary characterization is essential in order to implement management plans which ensure their good qualitative and quantitative status given by the Water Framework Directive 60/2000.

By this thesis, it contributes to progress in the water resources management techniques, following the guidelines set by the Directive. The use of geostatistical techniques that allow the creation of mathematical models is the tool which aims to bring the joint planning and management of different water bodies.

The study area is located in Duero watershed, whose major surface is formed by tertiary detrital materials which are covered with limestone deposits in some areas. In particular, studies of this thesis are focused in one of those limestone deposits resulting in an aquifer, the Cuellar Moor.

OBJECTIVES -To characterize integrally Cuellar Moor aquifer -To map the geological structures that have an impact on the aquifer recharge and drainage -To evaluate the physical and chemical properties of water and determine their status -To create a map of intrinsic and extrinsic vulnerability by applying geostatistical techniques which are used for assessing the risks -To estimate the charging system through the volume of precipitation interpolatied using geostatistical techniques -To develop a pollutant dispersion model based on the identification of emission sources from geostatistical techniques -To establish a water balance -To model the aquifer geometry and geohydraulic parameters in order to build a groundwater flow model -To develop a pollutant dispersion model based on the identification of emission sources from geostatistical techniques -To calibrate and validate the model in steady and transient state to pose different scenarios -To determine the present and future sustainability of the aquifer by studying potential uses -To apply geostatistical techniques for the development of a conceptual model that describes the geological formation and evolution of the Duero watershed from structural analysis of limestone culminations: Moors of Cuellar, Torozos, Astudillo, Duraton and Esgueva.