Revista de hidrogeología e ingeniería hidrológica

Análisis experimental del impacto de la velocidad de filtración sobre el flujo de masa de agua de mar en acuíferos costeros

Oludotun Omoniyi Faluyi, Olufemi Sijuade Bamigboye, Toba Emmanuel Bamidele, Taofeeq Ayinde Issa

La extracción excesiva de agua dulce en las regiones costeras puede invertir la dirección del flujo de masa de sales disueltas ( J ) que conduce a la intrusión de agua salada (SI) que contamina el agua dulce en los acuíferos costeros. Este trabajo investigó el impacto de las velocidades de filtración y los gradientes hidráulicos de varios medios porosos en el flujo de masa de contaminantes de agua salada. Las leyes de Darcy y Fick se utilizaron para desarrollar un modelo que da J como una función de la velocidad de filtración ( V ) y el gradiente hidráulico i . Para validar el modelo, se diseñó un experimento para determinar J en el que la arena del lecho del río se lavó, secó y tamizó en cinco tamaños de grano diferentes de muestras utilizando un tamiz eléctrico con malla alineada. El Ø de cada muestra se determinó utilizando una técnica volumétrica. Dos brazos verticales de vidrio cilíndrico calibrado con diámetro se unieron con un cilindro de vidrio similar en posición horizontal que albergaba las muestras. Las muestras tamizadas en ambos extremos de longitud x se insertaron en el vidrio con el aire completamente eliminado utilizando el método de desplazamiento antes del comienzo del experimento de flujo. Se determinaron V e i para cinco muestras, después de lo cual se determinó J en la interfaz y en otros puntos. Los valores de la velocidad de filtración V, el flujo de masa J y el gradiente hidráulico I para varias muestras en intervalos de tiempo de 60 segundos a 300 segundos se obtuvieron a partir del procedimiento experimental. Los gráficos de la velocidad de filtración V frente al flujo de masa mostraron un aumento en la velocidad de filtración con el flujo de masa, pero hay un punto límite en el que la velocidad de filtración disminuye con el aumento del flujo de masa. Los resultados confirmaron que el gradiente hidráulico necesario para impulsar el flujo de masa a través de las muestras se reduce con el aumento de la porosidad.