SIMPA - OBIECTIVE

 

Scopul major al acestei propuneri este crearea in cadrul Universitati Tehnice de Constructii Bucuresti a unui nucleu de competenta stiintifica si tehnologica multidisciplinara de inalt nivel, coordonata de un specialist cu peste 10 de experienta in strainatate. Proiectul urmareste realizarea a trei obiective principale si a unor obiective specifice.

Primul obiectiv principal este acela de a implementa instrumente si metodologii utilizate la nivel european care sa faciliteze integrarea modelului geologic 3D al mediilor sedimentare in modelarea hidrogeologica a proceselor de scurgere si transportul contaminantilor miscibili.

Aceste unelte trebuie sa permita reprezentarea in trei dimensiuni a eterogenitatii straturilor sedimentare si a distributiei lor spatiale. Astfel, va fi mai bine definit modul in care conectivitatea dintre diferite corpuri sedimentare este introdusa in modelele hidrogeologice.

 

Pentru aceasta este esential: (1) sa se detina date suficiente care sa permita acumularea unor cunostiinte geologice detaliate despre mediul sedimentar, (2) sa se integreze procesele geologice ce controleaza formatiunile geologice, (3) sa se extrapoleze, tinandu-se cont de punctele mentionate mai sus si de aplicatiile posibile ale diferitelor metodologii precum modele deterministe si geostatistice, cat si caracteristicile hidraulice si petrografice ale intregului volum de sedimente, si (4) intreaga cantitate de informatie sa fie implementata in modele de curgere si transport pentru a determina locatia si calitatea resurselor hidraulice garantand in acelasi timp un management adecvat.

 

Al doilea obiectiv principal al acestei propuneri consta asadar in integrarea standardelor geologice de distributie spatiala ca si parametri hidraulici in procesul de modelare hidrogeologica. Aceasta procedura este impetuos necesara pentru a se putea, in mod corect, caracteriza, intelege si administra acviferele in medii sedimentare.

Al treilea obiectiv principal al acestei propuneri consta in aplicarea de tehnici si tehnologii in care standardele de distributie spatiale ale diferitilor parametrici hidraulici, in cadrul unui mediu sedimentar 3D, sunt integrate in metodologiile obisnuite de modelare hidrogeologica. Astfel, relatia dintre aceste valori determinate si valorile reale (care sunt cele care definesc dinamica acviferului si ceea ce este si mai important pentru resursele de apa, guverneaza in mod global comportamentul acestora) pot fi explicate. Aceasta cunoastere este critica atit pentru o caracterizare corecta a acviferului, cat si pentru determinarea metodologiilor de modelare mai adecvate pentru solutionarea acestei probleme.

Obiectivele specifice se clasifica in functie de etapele diferite de dezvoltare si aplicare ale proiectului. Fiecare dintre obiectivele specifice implica anumite elemente cheie.

Obiectivul 1. consta in dezvoltarea si aplicarea tehnicilor de caracterizare geologica 3D pentru mediile sedimentare. Acest obiectiv implica (1) caracterizare geologica si sedimentologica, si (2) analiza proprietatilor petrografice ale subsolului.

Obiectivul 2. consta in implementarea tehnicilor de parametrizare hidraulica din modelul geologic 3D in medii sedimentare. Acest obiectiv implica: (1) baze de date spatiale aplicate pentru geologie si hidrogeologie, (2) parametrizarea proprietatilor petrografice si alte concepte geologice (exemplu: straturile), (3) aplicarea tehnicilor geostatistice pentru definirea 3D a proprietatilor sedimentelor si, (4) definirea si tipul limitelor/conectivitatii dintre sedimente.

Obiectivul 3. consta in generarea modelelor 3D hidrogeologice. Acest obiectiv implica: (1) determinarea celor mai adecvate metodologii pentru modelarea hidrogeologica, (2) discretizarea domeniului (spatiu/timp) si, (3) calibrarea parametrilor hidrogeologici/comparatie intre modele/ incertitudini ale modelelor.

Obiectivul 4. consta in aplicarea tehnicilor si modelelor pentru sistemul acvifer Moesic. Acest obiectiv implica: (1) caracterizare geologica 3D – aplicarea metodologiilor mentionate, (2) parametrizare 3D a Sistemului acvifer moesic (stratele Fratesti, Mostistea si Colentina), (3) managementul bazei de date hidrogeologice (teste si parametri hidraulici, date de nivel, date hidrochimice, etc.), (4) definirea hidraulica/parametrizarea faciesurilor si alte concepte geologice si, (5) interactiunea dintre lucrarile din subteran si hidrogeologie.

Obiectivul 5. consta in analiza aspectelor din punct de vedere al managementului resurselor hidraulice si al interactiunii cu lucrarile de infrastructura. Acest obiectiv implica: (1) studierea relatiei dintre apa subterana si principalii factori de contaminare, (2) analiza interactiunii apelor subterane si principalele lucrari de constructii; (3) dezvoltarea protocolurilor pentru scenarii de interogari hidrogeologice geospatiale.

Obiectivul 6. consta in generalizarea si adaptarea unui model cadru hidrogeologic 3D pentru mediile sedimentare urbane si propunerea unei extinderi a schemei GeoSciML Fig. 1. Acest obiectiv implica: (1) propunerea unei scheme UML pentru un model cadru 3D pentru ape subterane pentru mediile sedimentare aluvionare si, (2) dezvoltarea si adaptarea la conditiile locale a unei extinderi a schemei GeoSciML ca standard de transfer geospatial al datelor pentru un model cadru 3D pentru ape subterane in mediile sedimentare aluvionare.

Fiecare dintre obiectivele enuntate anterior urmaresc implicit cresterea capacitatii de cercetare prin dezvoltarea infrastructurii de cercetare – dezvoltare, atragerea de tineri, atragerea specialistilor de inalta calificare pentru institutii de cercetare sau pentru firme ce au ca obiect de activitate cercetarea, cresterea pe plan informational a universitatii, stimularea transferului tehnologic bazat pe cooperarea dintre universitate si intreprinderi, dezvoltarea de poli de excelenta. Rezultatele cele mai evidente urmarite prin implementarea proiectului vor fi: modernizarea si dezvoltarea capacitatii si infrastructurii de cercetare – dezvoltare – inovare, cresterea calitatii si diversificarea ofertei de servicii inovative şi stimularea cererii de inovare din partea sectorului productiv, crearea unor rezultate aplicabile direct in economie.

 
 
noiembrie 2017
lmmjvsd
12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930

SEMINARIO DEL GRUPO DE

HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA

"Experimental Upscaling of Flow and Transport in Porous Media"

(autores: A. Englert, N. Güting, T. Vaitl, T. Griese and T. Gökpinar)

a cargo de

Andreas Englert (Ruhr-University Bochum)

 

Día: MIÉRCOLES, 5 de Octubre de 2011

Hora: 12.15 hrs.

Lugar: Aula CIHS (Planta Baja). Departamento Ingeniería del Terreno (módulo D2-UPC).

Andreas Englert (Ruhr-University Bochum)

Día: MIÉRCOLES, 5 de Octubre de 2011

Hora: 12.15 hrs.

Lugar: Aula CIHS (Planta Baja). Departamento Ingeniería del Terreno (módulo D2-UPC).

Abstract:

While the physics of mixing and reaction is well understood at the pore scale, the quantification of these processes at the scales relevant for applications is highly challenging. The inability to sample all the subsurface spatial heterogeneity implies that the processes involved need to be averaged. The loss of information induced by this procedure causes anomalous behaviors of the upscaled dispersion and reaction rates. As mathematical and numerical upscaling of such processes is challenging and such upscaling procedures need to be verified to become useful for proper transport prediction, the project here focuses on experimental laboratory scale upscaling of flow and transport. 
In a first study we examined the potential of laboratory sandbox experiments and studied in detail the impact of the injection near field on the larger scale transport process. Thereto we filled a sandbox with sediments, which were characterized for hydraulic conductivity prior to filling. The latter was then accomplished in such way that different source zone release conditions were arranged by modifying the hydraulic conductivity of injection near-field, while the surrounding hydraulic conductivity field remained unchanged. The experiments in this first sandbox model gave us confidence in laboratory sandbox models and showed that source zone release conditions are of importance for plume development. In detail, we found that source zone release conditions affect the first and second temporal moments, corresponding to the mean arrival time and the spreading of breakthrough curves and the spatial spreading of solute plumes in both the longitudinal and the transverse direction. We further found that in future experiments monitoring of the injection function and subsequent consideration of the measured injection function in the analysis of breakthrough curves might be beneficial for proper parameter estimation. 
In a second study we examined flow and transport in cube shaped sediment samples before and after freezing. Thereto we developed a cube shaped experimental setup, which allows for fill of sediment, performance of flow and transport experiments, freezing of the entire apparatus and withdrawal of a frozen sediment cube from the apparatus. This is an ongoing study. However, first results suggest that the apparatus works and there are only small changes in flow and transport parameters pre- and post- freezing. This is promising for the following experiments. In future studies the frozen sediment cubes will be utilized to arrange heterogeneous sediment formations in sandboxes. Thereto development of an apparatus is ongoing, which will allow to utilize the well explored frozen sediment cubes from experiments in the cube shaped experimental setup. Such experiments will allow experimental upscaling from the dm- to m-scale of the following processes: flow, conservative transport, reactive transport, reactive transport including feedbacks (precipitation and dissolving).

El seminario se podrá ver publicado la próxima semana en la página del grupo: www.h2ogeo.upc.es