LOS INGENIEROS DE AGUA DE UNSW DESARROLLAN UNA NUEVA TéCNICA DE ANáLISIS DE AGUAS SUBTERRáNEAS

Los ingenieros hidráulicos de UNSW Sydney han revelado que la investigación y la gestión de los recursos de agua subterránea se pueden lograr de manera más sostenible a un costo menor utilizando los datos existentes de la Tierra y la marea atmosférica.

La exploración de aguas subterráneas se puede lograr a un costo mucho menor y con procedimientos menos invasivos gracias a una nueva técnica pasiva defendida por los ingenieros de UNSW.

En un artículo que se publicará en Reviews of Geophysics, el equipo de investigación de UNSW Sydney, Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en Alemania y la Universidad Deakin señalan una nueva forma de investigar los recursos de agua subterránea al analizar los cambios en el nivel de agua subterránea debidos a las influencias de la Tierra. y mareas atmosféricas. Estos efectos pueden medirse en el monitoreo de pozos a nivel mundial.

El Dr. Gabriel Rau, geólogo de ingeniería en KIT y afiliado al Centro de Investigación de Iniciativas de Aguas Conectadas de UNSW, dijo que los métodos de prueba actuales requieren el bombeo activo de agua de un pozo especialmente diseñado para la extracción de agua mientras se observa la respuesta del nivel de agua en otros pozos cercanos.

"Esto cuesta mucho dinero y solo da un resultado para esa ubicación en particular", dijo.

“Las propiedades de los reservorios de agua subterránea, también conocidos como acuíferos, varían enormemente en el espacio, y es demasiado costoso e intrusivo construir pozos de extracción en todas partes.

“El nuevo método, por otro lado, implica el uso de información de mareas incrustada en los niveles de agua desde el monitoreo de pozos de perforación. Es una técnica pasiva y más sencilla de realizar que las prácticas actuales de prueba de bombas y acuíferos ".

El coautor Timothy McMillan, del Centro de Investigación de la Iniciativa de Aguas Conectadas de la UNSW y la Escuela de Minerales e Ingeniería de Recursos Energéticos, dijo que el artículo reúne estudios de múltiples disciplinas, incluidos algunos realizados previamente por investigadores de la UNSW sobre un método de investigación de aguas subterráneas subutilizado.

"Nuestro trabajo ha descubierto que los avances recientes en este campo, desarrollados aquí en UNSW y en el extranjero revelan un potencial para investigaciones de aguas subterráneas a largo plazo significativamente más baratas", dijo.

"Este método tiene la ventaja de poder calcular las propiedades físicas del subsuelo solo a partir de los niveles de agua medidos".

Los ingenieros dicen que, normalmente, para calcular el agua subterránea disponible, se debe perforar un gran agujero que luego requiere una cuadrilla de dos o tres personas que gestionan el equipo de perforación para bombear el agua, desde unos pocos días hasta varios meses.

Sin embargo, como explica McMillan, el enfoque pasivo que recomiendan solo requiere perforar un pequeño orificio, luego colocar un registrador de datos de presión de agua en el orificio durante un mes, lo que produce los mismos resultados.

"Una ventaja adicional de nuestro nuevo enfoque radica en el hecho de que podemos volver a analizar décadas de datos de nivel de agua existentes para calcular las propiedades del subsuelo que cambian con el tiempo", dijo.

"Mientras que el método de bombeo requeriría que la cuadrilla de bombeo regrese y bombee el orificio nuevamente por el mismo tiempo que antes para obtener un valor más".

El Dr. Rau describe el método pasivo como "cambio de paradigma" en la investigación de recursos del subsuelo.

"Podemos usar el impacto de la Tierra y las mareas atmosféricas en la presión atmosférica y subterránea comúnmente adquirida para obtener un conocimiento sin precedentes de las propiedades del subsuelo a bajo costo", dijo.

"Similar a las mareas en el océano, el nivel del agua subterránea se ve afectado por las fuerzas de las mareas que aprietan las rocas porosas en el subsuelo y causan cambios de presión medibles".

Otro beneficio del aspecto de ahorro de costos del enfoque pasivo es la capacidad de expandir rápidamente nuestro conocimiento de las propiedades del subsuelo para administrar de manera sostenible los recursos de agua subterránea. La extracción de agua subterránea está aumentando rápidamente en todo el mundo y está vinculada a la caída de las capas freáticas, el hundimiento de la superficie del suelo, la degradación de la calidad del agua y la reducción del flujo de la base de la corriente.

Los ingenieros dicen que al usar una combinación de conocimientos obtenidos de ingeniería, ciencias y matemáticas, el impacto de la Tierra y las mareas atmosféricas en el agua subterránea se puede usar para hacer cálculos para pronosticar los recursos de agua subterránea relacionados con la variabilidad del clima.

"Nuestro nuevo enfoque nos permite usar los datos existentes para llegar a las mismas propiedades [que la exploración activa]", dijo la coautora, la profesora Wendy Timms, de la Universidad Deakin.

“Y como también podemos usar los pozos de monitoreo más baratos, tenemos muchas más ubicaciones en el espacio. Además, ahora podemos monitorear los cambios en las propiedades a lo largo del tiempo ".

El nuevo enfoque resalta el enorme valor de las redes de monitoreo de aguas subterráneas existentes, como las financiadas por la Estrategia de infraestructura de investigación de colaboración nacional del gobierno australiano.

"Estamos enfrentando enormes desafíos relacionados con los recursos hídricos en el futuro", dijo el Dr. Rau.

"Con los resultados, podemos gestionar mejor los recursos del subsuelo y hacerlo de forma mucho más sostenible".





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