Simulación numérica de riverbank filtration o filtración ribereña para su aplicación en tres municipios de Antioquia: Santa fe de Antioquia, Guarne y Nechí

Riverbank Filtration (RBF) o Filtración Ribereña (FRB), es una técnica de pre-tratamiento de agua un río, usando un pozo de bombeo localizado en la llanura aluvial y que usa como filtro natural, los depósitos y materiales presentes en el acuífero. En este trabajo, es aplicada la simulación numérica de diferencias finitas, con el software MODFLOW en tres municipios de Antioquia (Colombia): Santa Fé de Antioquia, Guarne y Nechí, para representar y comprender la aplicación de la técnica Filtración Ribereña en dichas zonas. El trabajo comenzó con el planteamiento de modelos apoyados en información obtenida de estudios hidrogeológicos regionales anteriores. Estos modelos son usados para confirmar que los pozos están realizando FRB y para determinar que tasas garantizan el ingreso del agua del río a los pozos. Luego, en los sistemas FRB de Santa Fé de Antioquia y Guarne, se llevaron a cabo campañas de monitoreo de calidad del agua para comprobar la efectividad de los sistemas en la remoción de contaminantes. Finalmente se desarrollan para los casos de Santa Fé y Guarne modelos para simular transitoriamente los flujos de agua y poder determinar, el flujo río-acuífero, las zonas de captura de los pozos y calcular la porción de agua de río extraída por los pozos. Los resultados obtenidos en las primeras simulaciones muestran que las tasas mínimas requeridas para extraer agua del río en los pozos son de 3 l/s en Santa Fé de Antioquia, 8 l/s en Guarne y 30 l/s en Nechí, sin embargo, las simulaciones transitorias de flujo, nos muestran que el agua entra de forma natural al acuífero constantemente, en especial cuando aumentan los niveles del río. Las zonas de capturas estimadas definieron espacialmente la distribución radial de flujos del río y del acuífero hacia los pozos y pueden ser usadas como zonas de protección. La porción de agua de río estimada en los pozos es mayor en el pozo de Santa Fé de Antioquia que en el pozo de Guarne, alcanzando un máximo cercano a los 80%, mientras que en Guarne, alcanza un máximo cercano al 20%. Los análisis de calidad el agua confirman la efectividad de la técnica en la remoción de contaminantes, en especial sólidos suspendidos y turbiedad. En la mayoría de los muestreos, solo sería requerido un tratamiento desinfectante para que el agua sea apta para consumo humano. / Abstract. Riverbank Filtration (RBF) or bank filtration (FRB) is a technique of pre-treatment of water a river using a pumping well located in the floodplain and used as a natural filter, deposits and materials in the aquifer. In this paper, is applied the finite difference numerical simulation with MODFLOW software in three municipalities of Antioquia (Colombia): Santa Fe de Antioquia, Guarne and Nechí to represent and understand the application of bank filtration technique in these areas. The work began with the modeling approach supported by information obtained from previous regional hydrogeological studies. These models are used to confirm that the wells are making FRB and to determine that charges secure entry of the river water to wells. Then in the FRB systems of Santa Fe de Antioquia and Guarne campaigns were carried out monitoring of water quality for the effectiveness of the systems in removing pollutants. Eventually develop in case of Santa Fe and Guarne models to simulate transient water flows and determine the flow stream-aquifer, the capture zones of wells and calculate the portion of river water extracted from wells. The results obtained in the first simulations show that the minimum rates required to extract river water in the wells are 3 l / s in Santa Fe de Antioquia, 8 l / s in Guarne and 30 l / s in Nechí, however, Transient flow simulations, we show that the water enters the aquifer naturally constantly, especially when river levels rise. The estimated catch zones spatially defined the radial distribution of river flows and aquifer to the wells and can be used as protection zones. The portion of river water in the wells is estimated higher in the well of Santa Fe de Antioquia in Guarne well, peaking at around 80%, while in Guarne, reaches a maximum around 20%. The water quality analysis confirm the effectiveness of the technique in the removal of pollutants, especially suspended solids and turbidity. In most samples, only a disinfectant treatment would be required for water suitable for human consumption

• Autores: Escobar Correa, Rogger
• Fecha de publicación: 2012
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/9026
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/9026; http://bdigital.unal.edu.co/5776/
• Palabra clave: 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Riverbank filtration; Modelación numérica; Aguas subterráneas; Captación de aguas / Riverbank filtration, Numerical modeling, Groundwater, Water harvesting
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional