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Perforación de piezómetros de exploración

Los piezómetros de exploración o investigación, son métodos invasivos que permiten caracterizar el acuífero sobre el cual lo atraviesa, obteniendo sus propiedades hidrodinámicas y definiendo el tipo de flujo subterráneo presente en el mismo (Laminar o Turbulento).

A diferencia de los pozos tubulares profundos para agua potable, los piezómetros perforados en diámetros HQ, NQ o BQ casi no permiten la instalación de una bomba sumergible, por lo que se imposibilita realizar una prueba de bombeo para la obtención de las propiedades hidrodinámicas del acuífero empleando las ecuaciones clásicas de Theis, Jacob, Theis – Jacob Correction, Recuperation, Hantush, Neuman, etc. Por tanto, en este caso se emplean pruebas puntuales “Slug Test” como las de carga variable de Hvorslev (1951) para acuíferos libres, de Cooper (1967) para acuíferos confinados y el de Bower y Rice (1976) para acuíferos libres.

A su vez, en Geotecnia e Ingeniería Geológica en general, se utilizan los ensayos Lefranc y Lugeon; menos conocido es el de Gilg – Gavard. Los ensayos Lugeon se utilizan en rocas duras introduciendo agua a presiones elevadas.

Figura 37. Perforación de un piezómetro NQ – Batán de Limón, Costa Rica
Figura 38. Prueba de permeabilidad Hvorslev y recuperación de núcleos

De otro lado, al ser los piezómetros de exploración sondajes sobre el acuífero que permiten caracterizarlo, estos también hacen posible elaborar modelos conceptuales de dicho medio hidrogeológico, los mismos que representan una simplificación de la realidad y su comportamiento hidráulico. A partir de estos, se pueden implementar modelos matemáticos de solución numérica que permiten dar respuestas predictivas a largo plazo bajo el planteamiento de diversos escenarios de aprovechamiento, cambio climático y gestión del recurso hídrico.

Los modelos matemáticos se clasifican de acuerdo al modo de solución de sus ecuaciones en DIFERENCIAS FINITAS y ELEMENTOS FINITOS.

DRILLCOM ha elaborado diversos modelos matemáticos en Costa Rica y algunas regiones de Sudamérica y Centroamerica.

Figura 39. Modelo matemático en diferencias finitas (Visual Modflow) Costa Rica 2014
Figura 40. Modelo matemático en elementos finitos (Feflow) Contaminación de acuíferos Minera Shalca (Perú)
Figura 41. Discretización del modelo matemático en elementos finitos (Feflow)