Solución analítica tridimensional de la ecuación de transporte de contaminante, aplicada a un sistema de ensayos de columna en escala de campo
A pesar que los procedimientos numéricos han mejorado enormemente en los últimos años, soluciones analíticas de forma cerrada son de especial interés para los científicos de los recursos hídricos. En general, estas soluciones se utilizan para verificar la consistencia y validación de rutinas numéricas. Investigación bibliográfica revela que hasta al día las soluciones analíticas sólo tienen en cuenta la advección en 1D, incluso cuando la dispersión en 3D se considera. Esta suposición crea una dependencia eje puesto ya que el flujo se supone que es paralelo a una de las tres direcciones ortogonales posibles, lo que no se aplica a todas las situaciones prácticas, en el que la advección diagonal está presente. En este trabajo una solución analítica se deriva para el sistema 3D advectivo-dispersivo (ADE), donde se presentan las soluciones por medio de Fourier e integrales de la transformadas de Laplace. La solución permite que la pluma de contaminante se pueda mover angularmente con respecto a los ejes coordenados. El proceso de transporte de una amplia gama de sustancias contaminantes principalmente constituida por iones de metales pesados se aplicó sobre probetas moldeadas por un suelo del Relleno de Moravia, Colombia, bajo condiciones in situ. Las muestras del ensayo se obtuvieron en un sistema de columna bajo condiciones de contorno fijas, a escala de campo. Los parámetros de transporte se determinaron a través del método de mínimos cuadrados entre la concentración medida experimentalmente relativa y la concentración relativa calculada a través de la solución analítica en tres dimensiones como se presenta en este documento. Finalmente, los parámetros de transporte obtenidos son los coeficientes de dispersividad longitudinal y transversal y el coeficiente de distribución, proporcionando este último el factor de retardo.
15 noviembre, 2012