| Journal: | Revista mexicana de ciencias geológicas |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000274896 |
| ISSN: | 1026-8774 |
| Authors: | Pacheco Martínez, Jesús1 Arzate Flores, Jorge |
| Institutions: | 1Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Geociencias, Juriquilla, Querétaro. México |
| Year: | 2007 |
| Season: | Dic |
| Volumen: | 24 |
| Number: | 3 |
| Pages: | 389-402 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, descriptivo |
| Spanish abstract | En este trabajo se presenta una metodología nueva para determinar las deformaciones y esfuerzos que se producen durante el proceso de subsidencia en un acuífero que está constituido por varias capas de diferentes materiales granulares no consolidados, cuyas propiedades hidráulicas son tales que el incremento de esfuerzos efectivos no depende del tiempo y se produce simultáneamente con el abatimiento del nivel del agua en el subsuelo. Para este propósito se derivan expresiones para determinar el incremento de esfuerzos efectivos a partir de relaciones volumétricas y gravimétricas de la masa de suelo, lo cual permite determinar la distribución de los esfuerzos y deformaciones, tanto en la zona drenada como en la zona por debajo del nivel del agua. La metodología es útil para la simulación del fenómeno mediante el análisis de un sistema equivalente, en el cual se considera el efecto de un incremento aparente en el peso volumétrico sobre las partículas sólidas del suelo asociado al aumento de esfuerzos efectivo. El modelo se aplica a una sección geológica del acuífero del Valle de Querétaro obtenida a partir de mediciones gravimétricas y calibradas con registros litológicos de pozos. A partir de este proceso se deducen los espesores de los diferentes estratos, incluyendo del cuerpo acuífero, así como los tipos de materiales que constituyen la secuencia aluvial y lacustre del relleno en la zona de estudio. Se hace un análisis de esfuerzos y deformaciones de esta sección utilizando elementos fi nitos, considerando el efecto generado por la extracción de agua del acuífero libre del valle. Una de las condiciones de frontera impuesta al modelo es el de un abatimiento total de la misma magnitud del que se observa actualmente en el sistema acuífero del valle (~150 m). Los resultados se comparan con observaciones de campo de los hundimientos registrados y de las zonas donde se han generado agrietamientos |
| English abstract | In this work we present a new methodology to evaluate the stress and strain produced during the process of subsidence within a multi-layered aquifer system with different granular materials. The hydraulic properties of the materials are such that the increase of the effective stress is assumed to be time independent and to occur simultaneously to the groundwater drop. For this purpose, we derive expressions to estimate the increase of effective stress from the volumetric and gravimetric relation for the soil mass, which allows us to estimate the strain distribution and deformations within the drained soil mass as well as below the water level. The methodology is useful to simulate the phenomenon of subsidence by means of the analysis of an equivalent system, which consist of the evaluation of the effect of an apparent increase of the volumetric weight associated with the increase of the effective stress. The model is applied to a geological section of the free aquifer of the Queretaro valley deduced from gravity measurements and calibrated with lithology logs from available wells. This led us to defi ne the aquifer thickness and the distribution of the different material types within it. Then, by using fi nite elements, we made a stress and strain analysis on the section of the effect of water withdrawal of the aquifer. A boundary condition imposed to the system is the actual average level of drawdown, which is about 150 m. The results are compared with observed subsidence and soil failure along the modeled section |
| Disciplines: | Geociencias |
| Keyword: | Geofísica, Geología, Subsidencia, Gravimetría, Valle de Querétaro, México |
| Keyword: | Earth sciences, Geology, Geophysics, Subsidence, Gravimetry, Valley of Queretaro, Mexico |
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