| Journal: | Revista mexicana de ciencias geológicas |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000339221 |
| ISSN: | 1026-8774 |
| Authors: | Salas García, Javier1 Gárfias, Jaime1 Llanos, Hilario2 Martel, Richard3 |
| Institutions: | 1Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Ingeniería, Toluca, Estado de México. México 2Universidad del País Vasco, Departamento de Geodinámica, Vitoria-Gasteiz. España 3Institut National de la Recherche Scientifique, Centre Eau, Terre et Environnement, Quebec. Canadá |
| Year: | 2011 |
| Season: | Abr |
| Volumen: | 28 |
| Number: | 1 |
| Pages: | 147-160 |
| Country: | México |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, descriptivo |
| Spanish abstract | En el valle de Toluca se han producido importantes desplazamientos del terreno relacionados con la activación de fracturas de reciente generación que localmente condicionan la infiltración de aguas superficiales contaminadas. Tal es el caso de la zona de fracturas existente en el municipio de Santiago Tianguistenco (Estado de México) a la que afluye un canal de aguas residuales, principalmente domésticas, procedentes de unos 14,000 habitantes. El objetivo de la presente investigación consiste en cuantificar el proceso de infiltración en la zona no saturada de la mencionada área de fracturas. Para ello, se siguió un esquema de trabajo que combina tanto el desarrollo tecnológico como la modelización numérica, ambos sustentados en un intenso trabajo de campo. Así, los resultados de los sondeos eléctricos verticales efectuados contrastados con la información aportada por la perforación de un pozo de monitoreo realizado durante el propio proyecto, han puesto de manifiesto las características litológicas de los materiales involucrados. Éstos consisten en basalto fracturado, recubierto por un horizonte limo-arcilloso de espesor variable. Además, la precipitación, la evaporación, el contenido de humedad en el suelo y la variación del nivel freático se cuantificaron mediante un conjunto de dispositivos automáticos. Los valores obtenidos se emplearon para calibrar y establecer las condiciones iniciales y de frontera de un modelo numérico de flujo y transporte de contaminantes. En dicho modelo se conceptualiza la zona de estudio como una serie de capas equivalentes a medios porosos continuos. Los resultados obtenidos a través de las diferentes simulaciones evidencian que la naturaleza de la primera capa es determinante en la tasa de infiltración |
| English abstract | In the Toluca valley, important surface displacements have occurred in response to the activation of recently generated fractures, which locally condition the infiltration of contaminated surface water. This is the case of a fractured zone in the community Santiago Tianguistenco (Mexico State), to which wastewater, mainly domestic, from about 14,000 habitants is discharged through a canal. The objective of this paper is to quantify the infiltration process in the unsaturated zone of the mentioned fractured zone by combining technological development and numerical modeling, both supported by intense field work. In the course of the study, vertical electrical soundings were carried out and a monitoring well was drilled, which provided information to define the lithological features of the materials involved. These consist of fractured basalt, covered by a silt-clay horizon of variable thickness. Also, precipitation, evaporation, soil water content and water table variations were quantified by automatic devices, and the resulting values were used to calibrate and set the initial and boundary conditions in a numerical model of flow and transport. In this model, the studied zone is conceptualized as consisting of several layers, similar to a continuum porous media. The results obtained in the different simulations show that the nature of the first layer is determinant for the infiltration rate. In the last two months of observation, the fractures were partially sealed as a result of settling of solids suspended in the wastewater, a process that contributed to retard the infiltration process. The simulations for extreme conditions show that a conservative contaminant (without reactions) would go through the vadose zone in a time range of two to four years for the worst and best case, respectively |
| Disciplines: | Geociencias |
| Keyword: | Geología, Hidrología, Infiltraciones, Aguas residuales, Modelos, Fracturas, Valle de Toluca, México |
| Keyword: | Earth sciences, Geology, Hydrology, Infiltrations, Residual water, Models, Fractures, Toluca valley, Mexico |
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