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Resumen
El proceso de dispersión de solutos en el seno de un medio poroso heterogéneo
ha sido el objetivo de numerosas investigaciones en las últimas décadas debido tanto a
las limitaciones de las ecuaciones matemáticas que lo describen como a la necesidad de
describir y predecir el movimiento de contaminantes en acuíferos reales, con la
complejidad derivada de los patrones espaciales de heterogeneidad reales y otras
incertidumbres en el conocimiento del medio.
Si asumimos que la ecuación clásica de convección-dispersión (Advection-
Dispersion Equation, ADE) es válida a escala microscópica, se identifican dos
aproximaciones principales. La primera se centra en la búsqueda de parámetros
efectivos en el dominio, de forma que la evolución del penacho de contaminante pueda
ser predicha con éstos por medio de la ADE. Conforme un penacho evoluciona, va
atravesando diferentes heterogeneidades, y a distintas escalas, en su camino, por cuyo
efecto va evolucionando el valor del parámetro que rige la dispersión hasta que,
teóricamente, a partir de cierto momento llegaría a estabilizarse. Sin embargo, distintos
estudios demuestran que no siempre se alcanza un valor asintótico para la dispersividad.
Esto se ha achacado tanto al efecto combinado de las distintas conductividades
hidráulicas a distintas escalas como a un posible comportamiento no fickiano de la
dispersión.
Otros autores han demostrado la importancia de modelar adecuadamente la
heterogeneidad de la conductividad hidráulica a las distintas escalas, asumiendo el
comportamiento fickiano de la dispersión y achacando las desviaciones de los
resultados reales frente a los teóricos a heterogeneidades de la conductividad a escalas
inferiores a la de trabajo. Para resolver esta limitación, recurren a conceptos como los
medios de porosidad dual, el transporte multitasa (multirate transport) u otros.
Ambos puntos de vista se centran generalmente en un único parámetro para
explicar la desviación del comportamiento de un penacho de soluto frente a los
resultados predichos por la ADE: la variabilidad de la conductividad hidráulica. En
ningún caso se hace referencia o se tiene en cuenta la variabilidad espacial de la
dispersividad. Aunque se reconoce que este parámetro representa de forma efectiva la
heterogeneidad de la conductividad hidráulica a pequeña escala, no se caracteriza su
variabilidad espacial tratando de representar patrones de heterogeneidad análogos a los
de formaciones reales. La dificultad para medir o estimar este parámetro y su enorme
dependencia de la escala de la discretización numérica han limitado esta vía de
investigación. Es frecuente que se calcule el valor efectivo de la dispersividad en todo el
dominio en que evoluciona un penacho utilizando el método de los momentos
espaciales o a partir de las curvas de llegada a ciertos puntos del medio. Así, se pierde
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