Evaporación y Recarga en Condiciones Áridas: Influencia del Parámetro Succión Crítica en Modelos de Flujo Parcialmente Saturado

Resumen

La evaporación juega un rol crucial en el balance hidrogeológico, especialmente en
regiones áridas como el norte de Chile, donde constituye una de las principales
pérdidas de agua. Su correcta representación es esencial para estimar, entre otros
aspectos, la recarga natural de acuíferos y las potenciales filtraciones en infraestructuras mineras, como botaderos y tranques de relave. Las bajas precipitaciones y altas tasas de la evapotranspiración potencial (ETP) inducen un flujo capilar hacia la superficie, que es un componente crítico del sistema parcialmente saturado.

Un desafío importante en la modelación numérica de estos sistemas radica en
representar adecuadamente la interacción entre el suelo y las condiciones climáticas. En el software HYDRUS, el parámetro ‘succión crítica’ (Hcrit) controla la transición entre las condiciones de borde tipo Neumann y Dirichlet en respuesta a la tasa de evaporación y la humedad disponible en la superficie de la columna. Sin embargo, la definición de este parámetro tiende a sobrestimar el flujo capilar y, consecuentemente la evaporación, por lo que subestimaría la infiltración.

Este estudio analiza el efecto de distintas formulaciones de succión crítica sobre las estimaciones de flujo capilar y recarga en suelos parcialmente saturados bajo
condiciones climáticas áridas. Para ello, se desarrollaron modelos numéricos 1D de
flujo parcialmente saturado utilizando el software HYDRUS versión 4.17 (Šimůnek et al., 2005). El impacto de Hcrit se ha evaluado según (1) las propiedades del suelo y sus incertidumbres asociadas y (2) una definición que considera las variaciones
temporales en las condiciones atmosféricas. Se evaluaron los resultados de los
modelos con datos de evaporación medidos en terreno. 

Los resultados indican que Hcrit afecta significativamente las tasas de evaporación real simuladas. En HYDRUS, una correcta definición de Hcrit es imprescindible para una adecuada estimación de los flujos que atraviesan la zona capilar y que eventualmente forman infiltraciones y recarga.

Autores: 

Etienne Marti | Especialista Hidrogeología, SRK Chile

Saskia Roels | Senior Hidrogeología, SRK Chile

Presenta:

Etienne Marti 

Fecha: Jueves 24 de abril

Hora: 10:15–10:30 am