Libro de resúmenes [revisión final, 172 páginas] - UGM

MODELADO DE PROCESOS GEOLÓGICOS Y GEOFÍSICOS Geos, Vol. 27, No. 1, Octubre, 2007SE01-1ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MODELADO PORDIFERENCIAS FINITAS Y ELEMENTOS FINITOS DEL FLUJODE AGUA SUBTERRÁNEA EN EL VALLE DE QUERÉTAROOchoa González Gil Humberto 1 y Carreón Freyre Dora C. 21 Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente2 Centro de Geociencias, UNAMgilochoa@iteso.mxSe llevo a cabo la modelación numérica del sistema acuíferodel Valle de Querétaro tomando en cuenta sus condicionesgeológicas locales, que incluyen una secuencia de depósitosde materiales sedimentarios y volcánicos interestratificados. Elmodelo realizado con diferencias finitas considera la extracciónde agua debida a 197 pozos durante 30 años. Las característicasprincipales de los materiales que se incluyeron en el modeloson la conductividad hidráulica y el almacenamiento especifico.Sin embargo es claro que la extracción continua altera estascaracterísticas por lo que no se mantienen constantes en eltiempo, lo que muestra la estrecha relación existente entre laspropiedades geológicas, hidráulicas y mecánicas del sistema.Además en el Valle de Querétaro es fundamental considerardiscontinuidades mayores para lo cual se implementaron dosmetodologías para simular el flujo a través de ellas y seajustó la configuración de los abatimientos con las medicionespiezométricas en pozos de extracción.En particular nos hemos enfocado al estudio del cambio delas propiedades físicas de los materiales debido al fenómenode la consolidación. La consolidación es provocada por ladisminución de la presión de agua en los poros al reducirse lapresión hidráulica, lo cual incrementa los esfuerzos efectivos, quecondicionan las variaciones volumétricas del material ya que sereduce del tamaño de los poros. Esta reducción del tamaño de losporos afecta también a la conductividad hidráulica y al coeficientede almacenamiento. Este proceso no es unidimensional ni tieneun comportamiento lineal. Además dada la heterogeneidad delos materiales geológicos y de su estructura se pueden generaresfuerzos en la masa de suelo capaz de fracturarla.En este trabajo se presenta también los avances hacía unmodelo acoplado capaz de representar el proceso de flujode agua y el proceso de deformación tomando en cuenta laincidencia que cada uno tiene sobre el otro. Para lograr lo anteriorse utilizó el método de elementos finitos, en primera instancia, conel uso de un modelo análogo de flujo de calor y el comportamientotérmico-volumétrico de los materiales. Se ha logrado simularla reducción de volumen en el tiempo conforme varían losniveles piezométricos además de representar la evolución deesfuerzos debido a asentamientos diferenciales provocados porla disminución del volumen en diferentes espesores.tienen una forma angular y exponen materiales granularespedogénicos a procesos de denudación, transporte y depósito.Gradualmente los escarpes adquieren perfiles suaves con el pasodel tiempo. Así, la suavidad del escarpe da una idea del tiempoque ha pasado desde su formación. Numerosos autores hanaproximado este proceso de degradación mediante un modelodifusivo en donde la tasa de erosión y depósito a la largo de unescarpe es proporcional a su curvatura. En general existe buenacuerdo entre la geometría predicha por modelos basados enla ecuación de difusión y las geoformas observadas en campolo que ha permitido estimar la edad de eventos paleosísmicos.Sin embargo, este modelo requiere de suposiciones que resultanen artificios en su soluciones que pueden introducir un sesgoconsiderable en la determinación de edades. Una de las masrestrictivas es que el tamaño de las partículas sea homogéneoy que su coeficiente de difusión sea constante. Esto puede serrazonable en regiones húmedas con suelos areno-arcillosos, oen ambientes fluviales y lacustres donde se depositan materialesfinos; en otras regiones esta suposición es cuestionable. Comoresultado de aplicar esta suposición se tiene que las solucionesde forma cerrada de este modelo son demasiado regularespreservando la simetría entre las partes erosionadas y aquellasdonde ocurre deposito. Otra característica de las solucioneses que no hay diferencia textural entre coluvión y depósitospre-falla/suelos, y que los escarpes permanecen estacionariosObservaciones muestran que los escarpes naturales sonasimétricos, que sus escarpes retroceden con el tiempo y quehay una clara separación en el tamaño de grano por los agentesde erosión y transporte. Aquí se incorporan estos procesosen un modelo de degradación de escarpes. El modelo es unageneralización del modelo difusivo en el cual se relaja la condiciónde homogeneidad de las partículas y asume que el medioesta compuesto de dos fracciones: una gruesa y otra fina querellena el espacio intra-clasto, cada una con un coeficiente dedifusión distinto. Esto da lugar a dos ecuaciones diferencialesacopladas: una que dicta la evolución de la topografía y otra quecontrola la evolución de la concentración de la fracción gruesa.Aun A partir de esta simple consideración, emergen términosadvectivos (retracción de pendiente) en la ecuación que describela topografía del modelo. También aparece un coeficiente efectivode difusión que depende de la concentración de los gruesos yque varía punto a punto en el escarpe ya que las partículas dela fracción gruesa y fina se desplazan a diferentes velocidadesy tienden a separarse y concentrarse en diferentes regiones.Sin embargo, las ecuaciones son no lineales y solo puedenresolverse numéricamente. Experimentación numérica muestraque este sistema no tiene estado estacionario y que puedenaparecer singularidades en las soluciones que pueden dar lugara rejuvenecimiento de la topografía.SE01-2MODELO DIFUSIVO DE LA DEGRADACIÓN DE ESCARPESGRANULARES CON DOS TAMAÑOS DE PARTÍCULASContreras Pérez JuanDivisión de Ciencias de la Tierra, CICESEjuanc@cicese.mxLos terremotos grandes (Mw>7) con frecuencia rompenformando escarpes topográficos en superficie. Inicialmente estos142