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3. Modelo de experimentación a escala
intermedia
3.1 Descripción del dispositivo físico, justificación
de materiales y detalles constructivos
3.1.1 Construcción del tanque de experimentación
Se ha desarrollado y construido un dispositivo de laboratorio consistente en un
tanque de experimentación en el que se construyó un medio poroso heterogéneo basado
en las propiedades de una formación geológica real de características conocidas. En el
seno de ese medio se creó un gradiente hidráulico y se introdujo una cantidad conocida
de un trazador no conservativo coloreado. A través la fotografía de la evolución del
penacho y obteniendo la correlación entre el matiz de color mostrado por el penacho en
un punto y la concentración de trazador en ese punto, se obtiene una serie muy detallada
de mapas de concentración a lo largo del tiempo. Mediante el análisis de imagen digital
se puede, por tanto, obtener un mapa en el espacio y el tiempo del valor de la
dispersividad asociado a un elemento discretizado concreto. Modificando el tamaño de
estos elementos de discretización se puede observar la evolución de estos valores de
dispersividad según el tamaño de escala.
A fin de obtener los datos necesarios para estimar las dispersividades locales
instantáneas, se diseñaron y llevaron a cabo diversos experimentos de flujo y transporte
en el interior de un tanque de experimentación de pared transparente. Este tanque,
construido en metacrilato, se realizó con dimensiones generales de 1400 mm de
longitud, por 400 mm de altura, por 200 de profundidad. En su interior alberga un hueco
de 1400 x 400 x 50 mm en el que se construyó el medio poroso. Este medio fue
realizado en arena de diferentes granulometrías, y está compuesto por elementos de 25
mm de longitud, 20 mm de altura y 50 mm de profundidad. Cada uno de estos
elementos está formado por el mismo tipo de arena, por lo que se asume que su
conductividad y demás características hidráulicas son constantes.
Previamente a la construcción del medio poroso, se crearon en cada extremo del
tanque dos cámaras de 100 mm de longitud, 400 mm de altura y 50 mm de profundidad.
El objetivo de realizar estas dos cámaras es crear zonas separadas del medio, a fin de
conseguir una entrada y salida de agua uniforme en toda la altura del tanque. Para crear
cada cámara, se colocó una malla metálica de forma transversal, con una abertura de
paso de 56 µm, tamaño inferior a la granulometría de los elementos más finos del
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