Geomecánica e hidrogeología
Hidrogeología
Investigador principal
Xavier Sánchez-Vila
Visión general
Investigación
Miembros
Proyectos
Publicaciones
El grupo de Hidrogeología estudia la hidrología y la biogeoquímica del subsuelo, combinando experimentos de laboratorio y de campo con modelos numéricos para abordar la gestión de las aguas subterráneas, la intrusión de agua salada y el transporte de contaminantes en medios porosos.
El grupo de investigación en Hidrogeología del CIMNE se centra en el estudio de la hidrología y la biogeoquímica del subsuelo, combinando la investigación experimental con la modelización cuantitativa para abordar complejos retos relacionados con el agua. El grupo está especializado en la caracterización de medios permeables mediante datos hidráulicos, análisis hidroquímicos e isótopos ambientales. Las aplicaciones de su investigación incluyen la evaluación de los recursos de aguas subterráneas, la gestión de acuíferos, la intrusión de agua salada, la recarga gestionada de acuíferos y el transporte subsuperficial de microorganismos patógenos.
Las metodologías del grupo abarcan desde los procesos a escala de poros hasta los sistemas acuíferos regionales, y se basan en el uso de modelos numéricos de flujo y transporte de masas, incluidas las reacciones químicas biocatalizadas. El trabajo experimental a escala de laboratorio y de campo apoya la conceptualización de modelos que mejoran la comprensión de los procesos del subsuelo. Con un fuerte énfasis en el impacto social, el grupo contribuye al desarrollo de estrategias computacionales para la gestión sostenible de los recursos hídricos.
Areas de investigación
Análisis multifísicos acoplados de medios porosos. Aplicación a la eliminación de residuos radiactivos
Este estudio proporciona un enfoque numérico general para predecir los perfiles de deformación longitudinal utilizando un modelo acoplado ViscoElastic-ViscoPlastic Strain-Softening (VEVPSS). El método propuesto es capaz de considerar el acoplamiento entre el comportamiento posterior a la rotura y el comportamiento dependiente del tiempo, proporcionando así un nuevo método alternativo para el diseño preliminar de túneles. Para simular el proceso de daño progresivo y el comportamiento de fallo por fluencia de los macizos rocosos, se acoplan un amortiguador viscoso y el modelo de deformación-endurecimiento. La deformación del túnel basada en el modelo VEVP-SS es mayor que los resultados elástico-plásticos correspondientes debido a la contribución del comportamiento de fluencia, y la tasa de excavación adquiere relevancia al considerar el comportamiento dependiente del tiempo. (IP: Alfonso Rodríguez-Dono)
Evaluación medioambiental del ciclo de vida de la minería de oro a gran escala
Utilizando el software de evaluación del ciclo de vida (ACV) SimaPro, se ha realizado una evaluación centrada en la minería de oro a gran escala mediante lixiviación en pilas, identificando que los procesos que tienen los peores efectos sobre el medio ambiente resultaron ser el procesamiento, principalmente, y la lixiviación en segundo lugar. Además, las categorías de impacto más afectadas fueron: el cambio climático, la ocupación de tierras agrícolas, el agotamiento del agua y de los metales. Por otro lado, otras tres categorías de impacto diferentes, la ecotoxicidad terrestre, de agua dulce y marina, mostraron un resultado inverso que podría traducirse como un impacto potencial positivo, sin embargo, debido al inventario y a los datos recogidos, no es posible sostener la afirmación. (IP: Alfonso Rodríguez-Dono)
Análisis de los factores de control de la intrusión de agua marina (SWI) en acuíferos costeros aluviales y su acoplamiento con la descarga submarina de aguas subterráneas (SGD)
Esta investigación proporciona un marco para el estudio acoplado de la intrusión de agua marina y la descarga submarina de aguas subterráneas en acuíferos aluviales costeros. Se basa en una caracterización y monitorización multidisciplinar y multiescala de un acuífero aluvial situado en la desembocadura de un torrente representativo del sistema hidrológico del Maresme.
Este enfoque identificó los parámetros hidráulicos y geoquímicos controladores del acuífero y su impacto en el flujo de aguas subterráneas y, más concretamente, en el destino y transporte de los nucleidos radiactivos utilizados para cuantificar la descarga submarina de aguas subterráneas. El análisis reveló la presencia de una capa altamente reactiva en el fondo del acuífero caracterizada por un alto contenido en U y una enorme actividad geoquímica en la zona de mezcla representada principalmente por el intercambio iónico.
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