United States
Environmental Protection
Agency
Office of Research and
Development
Washington, DC 20460
EPA/600/R-97/003
July 1997
v>EPA Modelo para
Evaluacion da Derrames de
Hidrocarburos (HSSM)
COMISION NACIONAL
DEL AQUA
IMTA
Gufa del Usuario
-------
EPA/600/R-97/003
July 1997
de de
(HSSH)
del
por
James W. Weaver
National Risk Management Research Laboratory
United Environmental Protection Agency
Ada, Oklahoma 74820
Randall J Charbeneau, John D, Tauxe
Department of Civil Engineering
The University of Texas at Austin
Austin, Texas 78712
Bob K.Lien
National Risk Management Research Laboratory
United Environmental Protection Agency
Ada, Oklahoma 74820
y
Jacques B. Provost
Computer Sciences Corporation
Ada, Oklahoma 74820
Traduccion al Espanol por
Ulrich Hungsberg
Comision Nacional del Agua y
Institute Mexicano de Tecnologia del Agua
Mexico
National Risk Management Research Laboratory
Office of Research and Development
U. S. Environmental Protection Agency
Cincinnati, Ohio 45268
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Advertencia
Espanol
La informacion en este documento fue financiada total o parcialmente por la United States Environmental
Protection Agency* a traves del apoyo directo de los autores de la EPA, el acuerdo de cooperacion CR 813080 con
la Universidad de Texas en Austin, el contrato 68-C8-0058 con la Dynamac Corporation y el contrato 68-W1-0043
con la Computer Services Corporation. Fue sujeta a la revision de superiores y administrativa de la Agencia y fue
aprobada para su publicacion como un documento de la EPA. La mencion de nombres o productos comerciales
no constituye un endoso o recomendacion para su empleo.
Todos los proyectos de investigacion que hacen conclusiones o recomendaciones basadas en mediciones rela-
cionadas con el medio ambiente y fmanciadas por la United States Environmental Protection Agency requieren
participar en el programa de aseguramiento de calidad de la Agencia. Este proyecto no se incluyo con mediciones
relacionadas con el medio ambiente y no incluyo al plan de aseguramiento de calidad.
El Programa de Computadora descrito en este informe simula el comportamiento de contaminantes no mis-
cibles en agua (NAPLs: Lfquidos de fase no acuosa) en sistemas subterraneos idealizados. El procedimiento
descrito no es apropiado para su aplicacion a formaciones geologicas heterogeneas, ni son aplicables a cualquier
otro escenario diferente al descrito aquf. El modelotiene solo la intencion de proporcionar estimaciones del orden
de magnitud de contaminantes. El modelo completo no ha sido verificado mediante comparacion con estudios,
ya sean de laboratorio o de campo. Por lo tanto, la EPA no endosa el uso de este programa de computadora para
algun objetivo especffico. Como en el caso de cualquier investigacion subterranea, es de primordial importancia el
juicio cientffico e ingenieril del usuario del modelo. Cualquier resultado del modelo deberfa someterse a un analisis
cuidadoso. En la presente gufa del usuario, se dan valores tfpicos para varios parametros. Estos se proporcionan
exclusivamente para fines de ilustracion.
Al estar disponible, el software descrito en este documento, se proporciona sobre la base "tal como es" , sin
garantfa de cualquier fndole expresa o implfcita. Ni el gobierno de los E.U.A. (United States Environmental Pro-
tection Agency, National Risk Management Research Laboratory), El Institute Mexicano de Tecnologfa del Agua
y la Comision Nacional del Agua, La Universidad de Texas en Austin, Computer Services Corporation, ni ninguno
de los autores aceptan cualquier responsabilidad como resultado del uso de este codigo.
English
The information in this document has been funded wholly or in part by the United States Environmental Pro-
tection Agency, through direct support of the EPA authors, cooperative agreement CR-813080 to the University
of Texas at Austin, contract 68-C8-0058 with Dynamac Corporation, and contract 68-W1-0043 with Computer
Services Corporation. It has been subjected to the Agency's peer and administrative review, and it has been ap-
proved for publication as an EPA document. Mention of trade names or commercial products does not constitute
endorsement or recommendation for use.
All research projects making conclusions or recommendations based on environmentally related measurements
and funded by the United States Environmental Protection Agency are required to participate in the Agency Qual-
ity Assurance Program. This project did not involve environmentally related measurements and did not involve a
Quality Assurance Plan.
The computer program described in this report simulates the behavior of water-immiscible contaminants
(NAPLs: NonAqueous Phase Liquids) in idealized subsurface systems. The approaches described are not suited
for application to heterogeneous geological formations, nor are they applicable to any other scenario other than
that described herein. The model is intended to provide order-of-magnitude estimates of contaminants only.
The full model has not been verified by comparison with either lab or field studies. Therefore the EPA does not
endorse the use of this computer program for any specific purpose. As in the case of any subsurface investigation,
'Agencia de Proteccion del Ambiente de los E.U.A.
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the scientific and engineering judgement of the model user is of paramount importance. Any model results should
be subjected to thorough analysis. In this user's guide, typical values are given for various parameters. These are
provided for illustrative purposes only.
When available, the software described in this document is supplied on an "as-is" basis without guarantee or
warranty of any kind, expressed or implied. Neither the United States Government (United States Environmental
Protection Agency, National Risk Management Research Laboratory), the Institute Mexicano de Tecnologia del
Agua, The University of Texas at Austin, Computer Services Corporation, nor any of the authors accept any
liability resulting from the use of this code.
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Prologo
Espanol
La U.S. Environmental Protection Agency esta encargada, por el Congreso, de la proteccion de los recursos de
tierra, aire y agua. Bajo un mandate de leyes ambientales nacionales, la agencia trata de formular e implementar
acciones que conduzcan a un equilibrio compatible entre las actividades humanas y la habilidad de los sistemas
naturales de soportar y alimentar la vida. Para cumplir con estos mandates, el programa de investigacion de
la EPA esta proporcionando hoy en dfa datos y apoyo tecnico para resolver problemas ambientales y esta con-
struyendo una base de conocimientos cientfficos, necesarios para manejar sabiamente nuestros recursos ecologicos,
comprender como los contaminantes afectan nuestra salud y evitar o reducir los riesgos ambientales en el futuro.
El National Risk Management Research Laboratory (Laboratorio Nacional de Investigacion para el Manejo
de Riesgos) es el centro de la agencia para la investigacion de procedimientos tecnologicos y administrativos
para reducir riesgos de amenazas a la salud humana y al ambiente. El enfoque del programa de investigacion
del laboratorio es sobre metodos de prevencion y control de la contaminacion del aire, tierra, agua y recursos
subterraneos; la proteccion de la calidad del agua en los sistemas publicos del agua; el saneamiento de sitios
contaminados y del agua subterranea y la prevencion y control de la contaminacion del aire interior. La meta de
este esfuerzo de investigacion es catalizar el desarrollo y la implementacion de tecnologfas ambientales inovadoras,
de alta relacion beneficio-costo; desarrollar informacion cientffica e ingenieril necesaria para la EPA para apoyar las
decisiones regulatorias y de polftica; y proporcionar apoyo tecnico y transferencia de informacion para garantizar
la implementacion efectiva de las reglamentaciones y estrategias ambientales.
Esta publicacion ha sido proporcionada como parte del programa de investigacion estrategica a largo plazo
del laboratorio. Se publica y se pone a disposicion por la Oficina de Investigacion y Desarrollo de la EPA, para
ayudar a la comunidad de usuarios y para conectar a los investigadores con sus clientes.
El Modelo de Evaluacion de Derrames de Hidrocarburos (HSSM) fue desarrollado con objeto de proporcionar
una herramienta practice para evaluar el impacto de derrames de hidrocarburos a base de petroleo sobre los
recursos de agua subterranea. El Ing. Ulrich Hungsberg del Institute Mexicano de Tecnologfa del Agua (IMTA), y
posteriormente de la Comision Nacional del Agua de Mexico propuso que se tradujera el modelo al espanol para el
uso del pueblo de Mexico. Fue firmada una carta de intencion para el proyecto entre el IMTA y la Robert S. Kerr
Environmental Protection Agency (RSKERL) por el Dr. Alvaro A. Aldama-Rodrfquez, Vocal Ejecutivo del IMTA
y el Senor Clinton W. Hall Director del Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory^. El Ing. Hungsberg
efectuo personalmente la traduccion del documento del idioma ingles al espanol.
La version en idioma ingles de la gufa del usuario, denominada Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM)
Volume 1 User's Guide, EPA/600/R-94/039a, esta disponible en el Center for Subsurface Modeling Support
(CSMoS) en la Subsurface Protection and Remediation Division, National Risk Management Research Laborato-
ry, United States Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma 78420 (ver pagina 5).
English
The U.S. Environmental Protection Agency is charged by Congress with protecting the Nation's land, air, and
water resources. Under a mandate of national environmental laws, the Agency strives to formulate and implement
actions leading to a compatible balance between human activities and the ability of natural systems to support
and nurture life. To meet these mandates, EPA's research program is providing data and technical support for
solving environmental problems today and building a science knowledge base necessary to manage our ecological
resources wisely, understand how pollutants affect our health, and prevent or reduce environmental risks in the
future.
The National Risk Management Research Laboratory is the Agency's center for investigation of technological
and management approaches for reducing risks from threats to human health and the environment. The focus of
tEl nombre fue cambiado a Subsurface Protection and Remediation Division, National Risk Management Research Laboratory en
1995
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the Laboratory's research program is on methods for prevention and control of pollution to air, land, water, and
subsurface resources; protection of water quality in public water systems; remediation of contaminated sites and
ground water; and prevention and control of indoor air pollution. The goal of this research effort is to catalyze
development and implementation of innovative, cost-effective environmental technologies; develop scientific and
engineering information needed by EPA to support regulatory and policy decisions; and provide technical support
and information transfer to ensure effective implementation of environmental regulations and strategies.
This publication has been provided as part of the Laboratory's strategic long-term research plan. It is pub-
lished and made available by EPA's Office of Research and Development to assist the user community and to link
researchers with their clients.
The Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM) was developed to provide a practical tool for assessing the
impact of petroleum hydrocarbon releases on ground water resources. Ing. Ulrich Hungsberg, of the Institute
Mexicano de Tecnologfa del Agua (IMTA), and later of the Comision Nacional del Agua proposed that the model
be translated into Spanish for the use of the people of Mexico. A letter of intention for the project between the
IMTA and the Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory (RSKERL) was signed by Dr. Alvaro A. Aldama-
Rodrfquez, Vocal Ejecutivo, IMTA and Mr. Clinton W. Hall, Director, Robert S. Kerr Environmental Research
Laboratory-"-. Ing. Hungsberg personally undertook the translation of the English language document into Spanish.
The English language version of the user's guide, titled The Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM) Vol-
ume 1 User's Guide, EPA/600/R-94/039a, is available from the Center for Subsurface Modeling Support (CSMoS)
at the Subsurface Protection and Remediation Division, National Risk Management Research Laboratory, United
States Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma, 78420 (see page 5).
Clinton W. Hall, Director
Subsurface Protection and Remediation Division
National Risk Management Research Laboratory
*name changed to Subsurface Protection and Remediation Division, National Risk Management Research Laboratory in 1995
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Resumen
Espanol
Esta gufa del usuario describe el Modelo de Evaluacion de Derrames de Hidrocarburos (HSSM). El modelo
tiene el proposito de simular derrames subterraneos de Ifquidos ligeros de fase no acuosa (LNAPLs). El modelo
consiste de modules separados para el flujo de LNAPLs a traves de la zona vadosa, el esparcido en la franja capilar,
y el transporte de compuestos qufmicos de LNAPL hacia el acuffero freatico. Estos modules estan basados en
conceptualizaciones simplificadas del flujo y de los fenomenos de transporte, que fueron usados de manera que el
modelo resultante fuese una herramienta practice aunque aproximada. Se proporcionan ambas interfaces de DOS
y Windows para crear conjuntos de datos de entrada, correr el modelo y graficar los resultados. Estas interfaces
simplifican los procedimientos para correr el modelo, de manera que el usuario del modelo pueda enfocarse al
analisis de su problema de interes. Con este fin se proporciona orientacion para seleccionar los valores de los
parametros y se facilitan varios programas de utileria, para calcular ciertos parametros. En problemas ejemplo
tfpicos, que se inician con una descripcion general del problema se muestra exactamente, como debera selec-
cionarse cada parametro del modelo.
English
This user's guide describes the Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM). The model is intended for simu-
lation of subsurface releases of light nonaqueous phase liquids (LNAPLs). The model consists of separate modules
for LNAPL flow through the vadose zone, spreading in the capillary fringe, and transport of chemical constituents
of the LNAPL in a water table aquifer. These modules are based on simplified conceptualizations of the flow and
transport phenomena which were used so that the resulting model would be a practical, though approximate, tool.
Both DOS and Windows interfaces are provided to create input data sets, run the model, and graph the results.
These interfaces simplify the procedures for running the model so that the model user may focus on analysis
of his/her problem of interest. To that end, guidance is given for selecting parameter values and several utility
programs are provided to calculate certain parameters. Typical example problems, which begin with a general
problem statement, show exactly how each parameter of the model should be chosen.
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Contenido
Advertencia ii
Prologo iv
Resumen vi
Lista de Figuras xii
Lista de Tablas xiv
Lista de Sfmbolos y Siglas xv
Agradecimientos xix
1 Introduction 1
1.1 Significado del Nombre Modelo HSSM 1
1.1.1 Hidrocarburo 1
1.1.2 Derrame 2
1.1.3 Modelo de Evaluacion 2
1.2 Componentes del Modelo 2
1.3 Obtencion de una Copia del Modelo HSSM 5
2 Suposiciones en las Que se Basa el Modelo HSSM 8
2.1 Modulo Transporte Cinematico del Contaminante Aceitoso (KOPT) 8
2.2 Modulo OILENS 11
2.3 Modulo de Estela de Fuente Transitoria Tipo Gaussiana (TSGPLUME) 12
3 Opciones de Interfaz 16
4 Interfaz de MS-Windows, HSSM-WIN 18
4.1 Descripcion General de la Interfaz Microsoft Windows 18
4.2 Requisites del Sistema 19
4.3 Instalacion 20
4.3.1 Lista de Empaque de los Archives 20
4.3.2 Copiado de Archives al Disco Duro 21
4.3.3 Agregado de HSSM a un Grupo Administrador de Programas 21
4.4 Uso del Modelo HSSM-WIN 23
4.4.1 Arranque 23
4.4.2 Resumen de Comandos del Menu 24
4.5 Empleode HSSM-WIN para Efectuar Simulaciones del Modelo HSSM 25
4.5.1 Creacion de Nuevos Conjuntos de Datos de Entrada 25
4.5.2 Edicion de Conjuntos de Datos de Entrada Existentes 25
4.5.3 Corrida del Modelo 26
4.5.4 Graficado de los Resultados del Modelo 27
4.5.5 Graficado de Resultados a Partir de una Simulacion Previa 27
4.5.6 Impresion de una Grafica 28
4.5.7 Comparacion Entre Varias Simulaciones 28
4.5.8 Copiado de una Grafica al Portapapeles 28
4.5.9 Salir del Modelo HSSM-WIN 29
4.6 Editar y Crear Conjuntos de Datos del Modelo HSSM 29
4.6.1 Uso de los Editores de los Archives de Entrada - Tecnicas Comunes 29
4.6.2 Unidades Requeridas para las Simulaciones del Modelo HSSM 31
-------
4.6.3 Parametros Generales del Modelo 31
4.6.4 Dates Hidraulicos 33
4.6.5 Dates de la Fase de Hidrocarburos (NAPL) 39
4.6.6 Dates de Simulacion del Modelo 44
4.7 Corrida de los Modules KOPT, OILENS y TSGPLUME 48
4.8 Presentacion Grafica de la Salida de HSSM 54
4.8.1 Perfiles de Saturacion 54
4.8.2 Perfiles de la Lente NAPL 54
4.8.3 Historia del Flujo de Masa Contaminante 55
4.8.4 Historia del Radio de NAPL 55
4.8.5 Balance de Masa de la Lente de Contaminante de NAPL 55
4.8.6 Historias de Concentration de los Receptores 55
4.9 Una Nota acerca de la Eficiencia de Usar la Interfaz de Windows 59
4.10 Relacion de Comandos del Menu 59
5 Problemas Ejemplo 63
5.1 Problema 1: Tiempo de Llegada de la Gasolina al Nivel Freatico 63
5.2 Problema 2: Transporte de Compuestos de Gasolina en el Agua Subterranea Hacia Sitios Receptores 70
6 Contenido de los Archives de Salida 77
6.1 Archivo de Salida del Modelo HSSM-KO 77
6.2 Archivo de Salida de HSSM-T 94
Bibliograffa 99
Apendices 100
A Interfaz de MS-DOS, HSSM-DOS 100
A.I Programa de Menus de HSSM-DOS 100
A.2 Entrada de Datos en PRE-HSSM 100
A.3 Computes por Medio de HSSM-KO y HSSM-T 101
A.4 Graficado de Resultados en HSSM-PLT 101
A.5 Resumen Rapido de los Comandos de la Interfaz de DOS 101
A.6 Requisites del Sistema 101
A.7 Instalacion 103
A.8 Uso del Preprocesador PRE-HSSM 104
A.8.1 Guardar los Datos en un Archivo 106
A.8.2 Comandos del Menu Principal PRE-HSSM 107
A.8.3 Creacion y Edicion de Conjuntos de Datos de HSSM 107
A.9 Corrida de los Modules KOPT, OILENS y TSGPLUME 133
A.10 Graficado de Resultados del Modelo HSSM con HSSM-PLT 139
A.10.1 Requerimientos del Paquete 139
A.10.2 Descripcion General 139
A.11 Presentacion Grafica de la Salida del Modelo HSSM 143
B Problema Ejemplo en DOS 145
B.I Tiempo de Llegada de la Gasolina al Nivel Freatico 145
B.I.I Resultados del Modelo 148
C Fuentes de Datos de Parametros 151
C.I Propiedades del Suelo 151
C.2 Coeficiente de Particion NAPL/Agua 157
C.3 Estimacion de la Saturacion Maxima de NAPL en la Lente 159
-------
D Revision Concisa de las Bases Teoricas del Modelo HSSM 162
D.I Modelo de Transporte Cinematico de Contaminante Aceitoso 162
D.2 Modelo OILENS 164
D.3 Modelo de Estela de Fuente Transitoria tipo Gaussiana 166
E Conversion Aproximada de los Parametros de la Curva de Presion Capilar 168
F Utilerfa de Regresion para Propiedades de Suelo (SOPROP) 170
G Utilerfa RAOULT 172
H Utilerfa NTHICK 176
H.I Procedimiento para el Empleo de NTHICK 178
H.2 Ejemplo de Secuencia de Calculo de NTHICK 178
I Utilerfa REBUILD 181
J Instalacion Doble para las Interfaces DOS y Windows 182
K Edicion Directa de los Archivos de Datos de HSSM-KO 183
L Edicion Directa de los Archivos de Datos de HSSM-T 187
M Plantillas de Entrada de Datos de PRE-HSSM 188
N Plantillas de Datos de Entrada de HSSM-WIN 193
-------
Lista de Figuras
1.1 Vista esquematica del derrame de NAPL 3
1.2 Vista esquematica de un derrame idealizado de NAPL empleado en el modelo HSSM 4
1.3 Esquema del modelo HSSM que muestra el empleo de cada modulo 5
2.1 Opciones de derrames en el modelo HSSM 9
2.2 Comparacion entre frentes abruptos y esparcidos 10
2.3 Comparacion entre datos experimentales y el modelo KOPT 11
2.4 Configuracion de la lente durante la fase de adelgazamiento 12
2.5 Configuracion de la fuente tipo gaussiana usada en TSGPLUME 13
2.6 Sistemasde coordenadas para los modulos KOPT, OILENS y TSGPLUME del modelo HSSM .... 14
2.7 Representacion esquematica de la evolucon de la concentracion segun el modulo TSGPLUME 15
4.1 Instalacion de HSSM-WIN en un grupo Administrador de programas 22
4.2 Pantalla inicial de HSSM-WIN 23
4.3 Cuadro de dialogo abrir archive 25
4.4 Cuadro de dialogo para guardar archive como 26
4.5 Cuadro de dialogo para exhibicion de graficas 27
4.6 Comparacion de graficas de dos simulaciones diferentes 29
4.7 Grafica de HSSM-WIN pegada en PAINTBRUSH 30
4.8 Ejemplo de un mensaje de error en la entrada de datos 31
4.9 Cuadro de dialogo de parametros generales 33
4.10 Cuadro de dialogo de parametros hidraulicos 34
4.11 Cuadro de dialogo de parametros de la fase de hidrocarburos 39
4.12 Cuadro de dialogo para datos de simulacion del modelo 45
4.13 Pantala introductoria de HSSM-KO 49
4.14 Pantalla de declaraciones 50
4.15 Nombre de archives de salida y opciones de corrida 50
4.16 Mensajes de pantalla tfpicos de HSSM-KO 51
4.17 Pantalla introductoria de HSSM-T 52
4.18 Nombres de archives de salida de HSSM-T y opciones de corrida 53
4.19 Mensajes tfpicos de pantalla de HSSM-T 53
4.20 Perfiles tfpicos de saturacion 56
4.21 Perfil tfpico de lente de NAPL 56
4.22 Historia tfpica del flujo de masa contaminante 57
4.23 Historia tfpica del radio de la lente de NAPL 57
4.24 Balance de masa contaminante tfpico en lente de NAPL 58
4.25 Histories tfpicas de concentraciones en receptores 58
5.1 Problema 1 cuadro de dialogo de parametros generales ya llenado 64
5.2 Problema 1 cuadro de dialogo de propiedades hidraulicas ya llenado 65
5.3 Problema 1 cuadro de dialogo de propiedades de la fase de hidrocarburo terminado 67
5.4 Problema 1 cuadro de dialogo de parametros de control de simulacion terminado 68
5.5 Perfiles de saturacion del ejemplo del tanque de almacenamiento 69
5.6 Ejemplo del tanque de almacenamiento con conductividad incrementada 69
5.7 Problema 2 cuadro de dialogo de parametros generales ya llenado 70
5.8 Problema 2 cuadro de dialogo de propiedades hidraulicas ya llenado 72
5.9 Problema 2 cuadro de dialogo de propiedades de la fase de hidrocarburo terminado 74
5.10 Problema 2 cuadro de dialogo de parametros de control de simulacion terminado 76
A.I Menu HSSM-DOS 100
A.2 Pantalla de introduccion de PRE-HSSM 105
A.3 Escritura de archives de datos 106
-------
A.4 Seleccion de nombres de archives 106
A.5 Salir de PRE-HSSM 107
A.6 PRE-HSSM menu principal 108
A.7 Interruptores de control de simulacion 109
A.8 Tftulo de la corrida 110
A.9 Propiedades del medio poroso Ill
A.10 Propiedades hidraulicas 113
A.11 Propiedades de la fase de hidrocarburo (NAPL) 115
A.12 Parametros de aproximacion de succion capilar 118
A.13 Condicion de frontera de hidrocarburos (NAPL) 119
A.14 Concentracion del compuesto disuelto 121
A.15 Coeficientes de particion de equilibrio lineal 122
A.16 Parametros del modelo OILENS, primera pantalla 123
A.17 Parametros del modelo OILENS, segunda pantalla 125
A.18 Parametros de control de simulacion 126
A.19 Numero de perfiles 128
A.20 Tiempos de perfiles 128
A.21 Menu de entrada de datos de TSGPLUME 129
A.22 Datos de TSGPLUME 129
A.23 Tiempo de simulacion de TSGPLUME 131
A.24 Localizacion de pozos para TSGPLUME 132
A.25 Pantalla introductoria de HSSM-KO 133
A.26 Pantalla de declaraciones 134
A.27 Nombres de archives de salida y opciones de corrida 135
A.28 Mensajes tfpicos de pantalla de HSSM-KO 135
A.29 Pantalla introductoria de HSSM-T 137
A.30 Nombres de archives de salida de HSSM-T y opciones de corrida 137
A.31 Mensajes tfpicos de pantalla de HSSM-T 138
A.32 Opciones de configuracion de dispositivos de salida 141
A.33 Seleccion del puerto de salida 142
B.I Perfiles de saturacion 149
B.2 Posicion del frente NAPL 150
B.3 Ejemplo de un almacenamiento en superficie con conductividad incrementada 150
C.I Comparacion de las curvas promedio de presion capilar con datos medidos 156
D.I Comparacion entre frentes abruptos y esparcidos durante la infiltracion (izquierda) y el perfil de NAPL
durante la redistribucion (derecha) 163
D.2 Representacion de profundidad contra tiempo de la solucion del modelo KOPT 164
D.3 La lente NAPL y su cilindro central 165
E.I Comparacion de parametros equivalentes de Brooks y Corey y de van Genuchten 169
F.I Salida de pantalla de SOPROP 171
G.I Pantalla principal de la utilerfa RAOULT 172
G.2 Ejemplo de calculo de RAOULT para el compuesto de benceno de la gasolina 173
G.3 Conjunto de datos por default de RAOULT.DAT 173
G.4 Modificacion interactive del conjunto de datos por default de RAOULT 175
H.I Archivo de datos de entrada de NTHICK 176
H.2 Mensajes tfpicos de salida de NTHICK 177
H.3 Estimacion de la saturacion del NAPL en NTHICK 178
-------
H.4 Perfil de la lente del archive de salida *.HSS 180
K.I Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 1 183
K.2 Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 2 184
K.3 Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 3 185
K.4 Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 4 186
L.I Estructura del archive de dates de entrada de HSSM-T 187
-------
Lista de Tablas
1.1 Implementation de los modules HSSM 5
3.1 Comparacion de las interfaces MS-DOS y MS-Windows 16
3.2 Utilerfas para el calculo de datos para el HSSM 17
4.1 Bosquejo de la interfaz de HSSM-WIN 18
4.2 Lista de empaque de archives para la interfaz Windows del modelo HSSM 20
4.3 Resumen de comandos de HSSM-WIN 24
4.4 Unidades requeridas para las simulaciones del modelo HSSM 32
4.5 Resumen de relaciones de conductividad hidraulica 37
4.6 Densidades y viscosidades de NAPL a 20°C 40
4.7 Tensiones superficiales de varios combustibles (Wu y Hottel, 1991) 41
4.8 Archives usados por las interfaces de HSSM 51
4.9 Interruptores de datos de HSSM-KO para la creacion de archives de datos de entrada TSGPLUME
(HSSM-T) 52
4.10 Graficas de HSSM 54
4.11 Resumen de comandos de HSSM-WIN 59
5.1 Problema 1 propiedades hidraulicas 64
5.2 Problema 1 propiedades del medio poroso 65
5.3 Problema 1 parametros de conductividad hidraulica y de la curva de presion capilar 66
5.4 Problema 1 propiedades de la fase de hidrocarburo (NAPL) 66
5.5 Problema 1 parametros de control de la simulacion 68
5.6 Problema 2 propiedades hidraulicas 71
5.7 Problema 2 parametros derivados de las propiedades hidraulicas 72
5.8 Problema 2 parametros de control de simulacion 75
5.9 Problema 2 parametros del modelo HSSM-T 75
6.1 Contenido del archive principal de salida de HSSM 77
6.2 Datos de entrada 78
6.3 Localizacion del frente NAPL 82
6.4 Localizacion del frente del compuesto 84
6.5 Salida del modelo OILENS-descripcion de la lente NAPL 86
6.6 Salida del modelo OILENS-contaminantes acuosos 88
6.7 Perfil de saturacion y concentracion 90
6.8 Perfil radial a traves de la lente NAPL 92
6.9 Resumen del archive de salida de HSSM-T 94
A.I Resumen rapido de los comandos de HSSM en MS-DOS 102
A.2 Lista de empaque de archives para la interfaz HSSM-DOS 103
A.3 Unidades requeridas para HSSM 108
A.4 Resumen de relaciones de conductividad Ill
A.5 Densidades y viscosidades a 20°C 116
A.6 Tensiones superficiales de varios combustibles 118
A.7 Interruptores de datos de HSSM-KO para la creacion de archives de datos de entrada TSGPLUME
(HSSM-T) 136
A.8 Archives requeridos para el programa de presentaciones graficas de HSSM-PLT 139
A.9 Resumen rapido de los comandos de HSSM-PLT 140
A.10 Graficas del modelo HSSM 144
B.I Problema 1 interruptores de opciones de impresion 145
B.2 Problema 1 propiedades del medio poroso 146
-------
B.3 Problema 1 parametros de conductividad hidraulica y de la curva de presion capilar 146
B.4 Problema 1 Propiedades hidraulicas 147
B.5 Problema 1 propiedades de la fase de hidrocarburos (NAPL) 147
B.6 Problema 1 parametros de control de simulacion 148
C.I Propiedades promedio de los suelos determinadas segun Brakensiek et al. (1981) 153
C.2 Parametros de Brooks y Corey para arenas seleccionadas 153
C.3 Estadfstica descriptiva de los datos de Carsely Parrish (1988): contenido saturado de agua y contenido
residual de agua 153
C.4 Estadfstica descriptiva de los datos de Carsel y Parrish (1988): n y a 154
C.5 Estadfstica descriptiva de los datos de Carsel y Parrish (1988): conductividad hidraulica 154
C.6 Coeficientes de regresion segun Rawls y Brakensiek (1985) 155
C.7 Caracterfsticas de particion 157
C.8 Mezcla de pseudo-gasolina (Baehr y Corapcioglu, 1987) 158
C.9 Coeficientes de particion combustible/agua medidos 158
E.I Parametros equivalentes de la curva de presion capilar 168
F.I Rango de valores de parametros producidos por las ecuaciones de regresion de Rawls y Brakensiek
(1985) 171
H.I Datos de entrada requeridos para NTHICK 176
H.2 Ejemplode secuencia de resultados de NTHICK y HSSM-KO 179
-------
Lista de Simbolos y Siglas
en Latfn
B(T) Flujo de masa dependiente del tiempo de las ecuaciones D.9 y D.10
b0 Espesor de hidrocarburo (NAPL) en el pozo de observacion
btjk Coeficiente de regresion en ecuacion C.6
C Coeficiente en ecuacion C.5
Ci, Concentracion del benceno en la gasolina
c0 Concentracion de la fase de NAPL y Concentracion pico (ecuacion D.13)
c0(;m-) Concentracion inicial del compuesto en el NAPL
c0j Concentracion del constituyente numeroj
cs Concentracion de la fase solida
cw Concentracion de la fase de agua
cwo Concentracion de la fase de agua del compuesto en equilibrio
DL Coeficiente de dispersion longitudinal
D0 Espesor medio de hidrocarburo (NAPL) de la formacion
DT Coeficiente de dispersion horizontal transversal
DV Coeficiente de dispersion vertical transversal
dpi Profundidad de la base de la zona contaminada
/;, Fraccion de masa del benceno en la gasolina
foc Fraccion de carbon organico del medio
g Aceleracion de la gravedad
Hs Profundidad de encharcamiento
hc Carga capilar
hce Carga de entrada de aire
hceij Presion de entrada para un sistema fluido i-j
hceao Presion de entrada para un sistema NAPL-aire
hceow Presion de entrada para un sistema agua-NAPL
hos Carga del NAPL en la fuente
Kej Conductividad efectiva con respecto al flujo j
Keo Conductividad efectiva con respecto al NAPL
Keo(So, Sw(avg)) Conductividad efectiva para el NAPL
Kew Conductividad efectiva con respecto al aqua
Ksw Conductividad hidraulica vertical saturada
Ksj Conductividad saturada respecto al fluido j
Kso Conductividad hidraulica saturada de la fase NAPL
kd Coeficiente de particion suelo/agua
k0 Coeficiente de particion NAPL/agua
koc Coeficiente de particion del carbon organico
krj Permeabilidad relative respecto al fluido j
-------
Jcow
en Latfn (continuacion)
krw Permeabilidad relative con respecto al agua
krw(max~) Permeabilidad relative mexime con respecto el egue durente le infiltrecion
m Peremetro del modelo de ven Genuchten
niinfn Flujo de mese por recerge
rhdiss Flujo de mese de conteminentes por disolucion de le lente NAPL (ecuecion D.10)
n Peremetro del modelo de ven Genuchten
PC, Pc(S) Presion cepiler
PC Por ciento de ercille
PS Por ciento de erene
Pbaw Presion de burbujeo (o entrede) en un sisteme compuesto de egue y eire,
y esociede con le cerge de entrede, hce
Pbij Presion de burbujeo (o entrede) en un sisteme compuesto de los fluidos i y j
Presion cepiler entre los fluidos i y j
Presion cepiler NAPL-eire
Presion cepiler egue-NAPL
QKOPT Flujo volumetrico de entrede e le lente
Qioss Sume de IBS perdides volumetrices debides e disolucion y entrempemiento
de le fese NAPL en IBS zones saturadas
Qradial Flujo volumetrico de salide desde el cilindro centrel
Qout Perdide del NAPL por disolucion y entrempemiento
con le seturecion residuel
qi, 52 Flujos de NAPL de cede ledo de le eriste frontel del NAPL invesor
q0 Flujo de NAPL
qw Flujo de egue
qwi Velocided medie enuel de recerge
Rd Coeficiente de reterdo
Rs Redio de le lente de petroleo en le fuente
RT Redio de le lente NAPL
S Seturecion
Si, 82 Setureciones del NAPL de cede ledo de le eriste frontel del NAPL invesor
Sir Seturecion residuel del fluido i
Sj Seturecion del fluido j
S* Centided definide por ecuecion E.4
S0 Seturecion de NAPL
S0(max) Seturecion de NAPL en le lente
S0rs Seturecion residuel del ecuffero con NAPL
S0rv Seturecion residuel de NAPL en le zone vedose
S-t Seturecion totel de Ifquidos S-t = Sw + S0
Sw Seturecion de egue
Sw(avg) Seturecion de egue determinede por le recerge
Swr Seturecion residuel de egue
Sfe Solubilided de le especie k en el egue
t Tiempo
v Velocided de filtrecion
X, x Direccion e lo lergo del eje longitudinel de le estele
(le direccion de flujo del egue subterrenee)
Y, y Direccion trensversel el eje X
z Profundided debejo de le superficie
En Apendice C.3 elture erribe del nivel freetico
zao En Apendice C.3 elevecion de le presion cepiler cero en un sisteme eir-LNAPL
zaw En Apendice C.3 elevecion de le presion cepiler cero en un sisteme eire-egue
zow En Apendice C.3 elevecion de le presion cepiler cero en un sisteme LNAPL-egue
-------
en Griego
a Parametro del modelo de van Genuchten
(XL Dispersividad longitudinal
(XT Dispersividad horizontal transversal
ay Dispersividad vertical transversal
(3 Funcion de b0 en ecuacion C.24
jk Coeficiente de actividad de la especie k
A.pij Diferencia en densidad entre los fluidos i y j
A/oao Diferencia en densidad entre aire y NAPL
r\ Porosidad
Qj Contenido reducido de la fase de humedecimiento
0t Contenido reducido total Ifquido
Qw Saturacion reducida de agua
Oj Contenido volumetrico del fluido j
Ojr Contenido Ifquido residual del fluido j
9m Contenido volumetrico maximo de agua
00 Contenido volumetrico de NAPL
Ow Contenido volumetrico de humedad
Owr Contenido volumetrico residual de agua
A Indice de distribucion del tamano de poro
A* Constante de decaimiento de primer orden (Apendice D)
Hj Viscosidad dinamica del fluido j
Ho Viscosidad dinamica del NAPL
fj,w Viscosidad dinamica del agua
pi, Densidad global del suelo
Pj Densidad del fluido j
pg Densidad de la gasolina
Po Densidad del NAPL
ps Densidad de los solidos
pw Densidad del agua
IT Desviacion estandar de la distribucion del contaminante transversal a la estela
(Tij Tension interfacial entre fluidos i y j
aao Tension superficial del NAPL
aaw Tension superficial del agua
aow Tension interfacial entre el NAPL y el agua
X Constante en ecuacion C.24
uij Peso de molecular del constituyente numero j
u}0 Peso molecular medio de la fase NAPL
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Abreviaturas y Siglas
CSMoS Center for Subsurface Modeling Support
Centro para Apoyo de Modelado del Subsuelo
DNAPL Denser-than-water Nonaqueous Phase Liquid
Lfquido de fase no acuosa mas densa que el agua
KOPT Kinematic Oily Pollutant Transport (vadose zone module of HSSM)
Transporte Cinematico del Contaminante Aceitoso (modulo de zona vadosa de HSSM)
HSSM Hydrocarbon Spill Screening Model
Modelo de Evaluacion de Derrames de Hidrocarburos
HSSM-DOS DOS menu program for HSSM
Programa del menu DOS para HSSM
HSSM-KO KOPT and OILENS portion of HSSM
Porcion KOPT y OILENS de HSSM
HSSM-PLT DOS plotting program for HSSM
Programa de graficado en DOS para HSSM
HSSM-T TSGPLUME portion of HSSM
Porcion TSGPLUME de HSSM
HSSM-WIN Windows interface program for HSSM
Programa de interfaz de Windows para HSSM
IMTA Institute Mexicano de Tecnologfa del Agua
LNAPL Lighter-than-water Nonaqueous Phase Liquid
Lfquidos de fase no acuosa menos densos que el agua
NAPL Nonaqueous Phase Liquid
Lfquidos de fase no acuosa
NRMRL National Risk Management Research Laboratory
Laboratorio Nacional de Investigacion para el Manejo de Riesgos
OILENS HSSM Module for NAPL lens motion and chemical dissolution into the aquifer
Modulo HSSM para el movimiento de la lente NAPL y la disolucion qufmica al aquffero
PRE-HSSM DOS preprocessor for HSSM
Preprocesador de DOS para HSSM
RSKERL Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory
Laboratorio de Investigacion Ambiental Robert S. Kerr
SPRD Subsurface Protection and Remediation Division
Division de Proteccion del Subsuelo y de Remediacion
TSGPLUME Transient Source Gaussian Plume model (aquifer module of HSSM)
Estela de Fuente Transitoria Tipo Gaussiana (modulo del acuffero de HSSM)
USEPA United States Environmental Protection Agency
Agencia de Proteccion del Ambiente de los E. U. A.
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Agradecimientos
Espanol
Los autores desean agradecer a Susan Roberts-Shultz el desarrollo original del codigo de OILENS; a Mike
Johnson el desarrollo original del codigo de TSGPLUME; a Donald Collings el desarrollo del pre-procesador para
DOS; a Mark Lee el desarrollo de los programas REBUILD y de los menus de DOS; a Julia Mead y Sarah Hen-
drickson las pruebas repetitivas de los conjuntos de datos de HSSM, al Dr. Jeffrey A. Johnson, Dr. Varadhan
Ravi y Rick Bowers las pruebas extensas de beta y a los usuarios de HSSM que han informado sobre la necesidad
de correcciones y ampliaciones para la primera version. El primer autor desea expresar su gran agradecimiento
a Julia Mead y Sarah Hendrickson la ayuda en la preparacion de la documentacion, tanto en ingles como en la
version del idioma espanol del modelo.
El traductor desea expresar su agradecimiento a la senorita Maura Ocampo Garcfa por los trabajos de
mecanograffa y formacion inicial del texto en espanol.
English
The authors express their appreciation to Susan Roberts-Shultz for the original development of the OILENS
code; to Mike Johnson for the original development of the TSGPLUME code; to Donald Collings for developing
the DOS preprocessor; to Mark Lee for developing the REBUILD and DOS menu programs; to Julia Mead and
Sarah Hendrickson for repeated testing of HSSM data sets; to Dr. Jeffrey A. Johnson, Dr. Varadhan Ravi and
Rick Bowers for extensive beta testing; and to the users of HSSM who have reported needs for corrections and
extensions to the first version. The first author expresses his deep appreciation to Julia Mead and Sarah Hendrick-
son for assistance in preparing the documentation for both the English and Spanish Language versions of the model.
The translator expresses his appreciation to Miss Maura Ocampo Garcfa for her assistance in preparing the
manuscript and the initial formatting of the text in Spanish.
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Capitulo 1
Introduccion
Cuando fluidos que son inmiscibles en el agua (los llamados Ifquidos de fase no acuosa o NAPL)* se introducen
al subsuelo, estos permanecen como fluidos distintos, fluyendo en forma separada de la fase acuosa. Los fluidos
menos densos que el agua (LNAPL)t migran hacia abajo a traves de la zona vadosa, pero al alcanzar el nivel
freatico, tienden a formar lentes encima del acuffero. Generalmente, los fluidos estan compuestos de mezclas
complejas de compuestos qufmicos individuales, de manera que resulta una contaminacion del acuffero por la
disolucion de varios constituyentes del LNAPL. Este documento describe un modelo de evaluacion denominado
Modelo para Evaluacion de Derrames de Hidrocarburos (HSSM)+ para estimar los impactos de este tipo de con-
taminante en los acufferos freaticos. El modelo se basa en un tratamiento aproximado del flujo a traves de la
zona vadosa, el esparcido de un LNAPL a lo largo del nivel freatico, y el transporte miscible de un solo compuesto
qufmico del LNAPL a traves de un acuffero freatico hacia varios puntos receptores. Las areas potenciales para el
uso del modelo HSSM son la respuesta en casos de emergencia, las fases iniciales de investigacion de un sitio, la
localizacion de sitios para instalaciones, y programas para tanques de almacenamiento subterraneo.
La gufa del usuario esta organizada en secciones que describen las suposiciones en las que se basa el modelo,
los datos de entrada requeridos y la mecanica de la corrida del modelo. Se proporcionan interfaces separadas de
MS-DOS y MS-Windows para el modelo. Cada interfaz tiene la capacidad para cargar y editar los conjuntos de
datos de entrada, correr el modelo y presenter las graficas de los resultados. Las ventajas y desventajas de cada
interfaz se describen brevemente con objeto de ayudar al usuario en la seleccion de la interfaz apropiada para
la configuracion de su software y equipo. A continuacion de la descripcion de las interfaces, se presentan varios
problemas ejemplo que ilustran los pasos necesarios para implantary correr el modelo.
1.1 Signiflcado del Nombre Modelo HSSM
Cada palabra en el nombre del modelo se usa mas adelante como punto de partida para una discusion de algunos
temas relacionados con el uso del modelo. La informacion especffica sobre los valores de los parametros del modelo
y las instrucciones para el uso del modelo se dan en capftulos posteriores.
1.1.1 Hidrocarburo
En el modelo HSSM, se supone que el LNAPL (o hidrocarburo] esta formado por dos componentes. El primer
componente es el LNAPL mismo, que es un Ifquido que esta separado y no se mezcla con el agua subterranea. El
modelo contiene un conjunto de ecuaciones para seguir la trayectoria del movimiento de la fase LNAPL. Varios
de los resultados y las graficas producidas por el modelo ilustran la distribucion de la fase LNAPL. La segunda
componente se menciona como un constituyente qufmico del LNAPL, ya que los LNAPL tfpicos estan formados
de muchos compuestos qufmicos individuales. El modelo HSSM traza la trayectoria de transporte de uno de
estos compuestos qufmicos. Ya que el compuesto qufmico puede disolverse en el agua del subsuelo, puede ser
transportado por el agua subterranea y contaminar puntos receptores en el sentido del gradiente. Por ejemplo, el
modelo HSSM puede usarse para simular un derrame de gasolina. El benceno podrfa ser el compuesto qufmico
*En Ingles: Npn aqueous Riase Ljquid, NAPL
tEn Ingles: Ught Npn aqueous Riase Ljquid, LNAPL
*En Ingles: Hydrocarbon ^pill Screening Model, HSSM
-------
de interes. Todo el resto de los compuestos qufmicos que forman la gasolina se tratarfan como parte del LNAPL.
Cuando se requiera determinar el impacto de otro constituyente de la gasolina, digamos el toluene, el compuesto
qufmico serfa el toluene. De esta manera, el modelo HSSM podrfa correrse para varios de los compuestos qufmicos
importantes del LNAPL. El usuario del modelo podrfa desarrollar un sentir para el comportamiento de los difer-
entes compuestos qufmicos comparando los resultados.
El modelo HSSM esta disenado para los LNAPL. No es apropiado para los NAPL mas densos que el agua
(DNAPL)§, ya que se supone que el NAPL "flota" sobre el nivel del agua. Sin embargo, se podrfa usar el modulo
para la zona vadosa del modelo HSSM (Inciso 2.1) para un DNAPL, en vista de que el comportamiento cualitativo
de ese modulo no es afectado por la densidad del fluido.
1.1.2 Derrame
Derrame se usa como un termino generico para un tiradero de LNAPL. El tiradero puede ser un derrame, una
fuga u otro evento que permite que el LNAPL entre en el subsuelo. En el modelo HSSM deben conocerse algunos
detalles del derrame, ya que se requieren como entrada del modelo. Estos detalles pueden incluir los tiempos del
inicio y del final del derrame, el caudal de derrame del LNAPL o la profundidad de encharcamiento del LNAPL
en la superficie.
1.1.3 Modelo de Evaluacion
Los modelos de evaluation pueden incluir una variedad de procesos qufmicos e hidrologicos, pero generalmente no
incluyen la heterogeneidad del subsuelo. La mayorfa de los modelos de evaluacion estan en forma de soluciones
analfticas de las ecuaciones que las gobiernan. Comunmente deben hacerse simplificaciones con objeto de obtener
estas soluciones analfticas. Como resultado, las implementaciones de modelos de evaluacion en computadora
usan unicamente cantidades relativamente pequenas de tiempo de computadora. En general, los modelos de
evaluacion pueden usarse para estimar los impactos de contaminacion, dadas sus suposiciones. El modelo HSSM
es un modelo de evaluacion; incluye una serie de fenomenos qufmicos e hidrologicos, supone homogeneidad en el
subsuelo, se ejecuta rapidamente en computadoras personales PC y excluye algunos fenomenos. Por ejemplo, si
se derrama la gasolina, se puede utilizer el modelo HSSM para dar una estimacion tosca de las concentraciones
de los compuestos de la gasolina en el agua. El modelo esta unicamente destinado para dar resultados de orden
de magnitud, en vista de que un numero de los procesos potencialmente importantes se tratan en el modelo
de una manera aproximada o se ignoran totalmente. Tambien, no se esperarfa calibrar el modelo ajustando las
distribuciones espaciales de los parametros, en vista de que la heterogeneidad no esta incluida en el modelo.
Si se requiere la simulacion de sitios heterogeneos complejos o si las otras aproximaciones hechas en el modelo
HSSM son inaceptables, entonces se debera usar un modelo mas complete, tal como el codigo MOFAT desar-
rollado en el Virginia Polytechnic Institute (Kuppussamy et a/., 1987); el codigo SWANFLOW desarrollado por
Geotrans, Inc. (Faust, 1985); el codigo MAGNUS desarrollado por Hydrogeologic, Inc. (Huyakorn y Kool, 1992);
o el codigo VALOR desarrollado por el Electric Power Research Institute (Abriola et a/., 1992) en vez de, o edemas
del modelo HSSM. Los usuarios potenciales del modelo HSSM deberfan seguir con mucha atencion la discusion
siguiente de las suposiciones y limitaciones del modelo, de manera que puedan hacer una decision informada sobre
el uso del modelo.
1.2 Componentes del Modelo
La Figura 1.1 muestra un derrame tfpico de un contaminante LNAPL en la superficie del terreno. El LNAPL
fluye hacia abajo a traves de la zona vadosa debido a la gravedad y las fuerzas capilares. El LNAPL se desvfa
§En Ingles: Dense Npn aqueous Riase Ljquid, DNAPL
-------
de su trayectoria descendente debido a heterogeneidades geologicas que encuentra en su camino hacia el nivel
freatico. El agua de lluvia que se infiltra puede empujar el LNAPL hacia abajo en forma mas rapida que comosi
se moverfa por sf mismo. Una vez en la vecindad del nivel freatico, el LNAPL flota en la franja capilar, ya que es
una fase no humectante que es menos densa que el agua. La fluctuacion del nivel freatico puede crear una zona
de mancha que contiene LNAPL atrapado por causas naturales o por pozos. El contacto con el agua subterranea
o el agua de recarga que se infiltra ocasiona la disolucion de los compuestos qufmicos del LNAPL, resultando en
la contaminacion del acuffero. Los compuestos pueden lixiviarse a velocidades diferentes debido a sus propiedades
diversas. Dependiendo de su volatilidad, los compuestos tambien pueden separarse hacia el aire de la zona vadosa.
Una vez dentro del acuffero, un mezclado limitado deja los compuestos en una banda relativamente angosta
cerca de la cima del acuffero. Estos compuestos son transportados por adveccion y dispersion a traves del acuffero.
El acuffero asf como la zona vadosa son heterogeneos y el flujo puede seguir trayectorias preferenciales.
El modelo HSSM se basa en una conceptualizacion simplificada de un derrame de LNAPL. La Figura 1.2
muestra la geometrfa supuesta para el modelo HSSM, que es una version simplificada del escenario descrito en la
Figura 1.1. Dentro de el modelo HSSM, el LNAPL sigue una trayectoria unidimensional desde la superficie hasta
el nivel freatico. Las propiedades del subsuelo se consideran como uniformes. El LNAPL esta formado por dos
componentes: uno es la fase LNAPL y la otra es el compuesto qufmico de interes. En el nivel freatico el LNAPL
se esparce radialmente, lo que implica que el gradiente regional no tiene ningun efecto sobre el flujo del LNAPL.
La disolucion del compuesto qufmico obedece a la particion por equilibrio local, pero es movida por el flujo del
agua subterranea y el agua de recarga que alcanza el nivel freatico. El compuesto qufmico es transportado por
adveccion y dispersion a puntos multiples de recepcion en el acuffero uniforme. Los detalles adicionales sobre
estas suposiciones se dan mas adelante.
Superficie del terreno
Nivel freatico bajo
Acuffero
Figura 1.1: Vista esquematica del derrame de NAPL.
El modelo se compone de tres modules con base en la conceptualizacion simplificada presentada arriba. To-
dos los modules estan en forma de soluciones semi-analfticas de las ecuaciones gobernantes, de manera que los
modules del modelo HSSM no usan discretizacion en la region de flujo ni tecnicas iterativas de solucion. Estas
aproximaciones estan disenadas para ejecutarse rapidamente. En los parrafos siguientes se discute la base concep-
-------
tual de los modules. Los detalles matematicos de los modules se encuentran en The Hydrocarbon Spill Screening
Model (HSSM) Volume 2: Theoretical Background and Source Codes (Charbeneau et a/., 1995).fl
Con este modelo se tiene la intencion de tratar el problema de flujo y transporte de LNAPL desde la superficie
del terreno hasta un acuffero freatico. En vista de que el interes principal esta en la calidad del agua, un enfasis
del modelo esta en la determinacion del tamano del lente de NAPL y en el flujo de masa de los contaminantes
hacia el acuffero. Estas cantidades definen la condicion de la fuente para la contaminacion del acuffero y deben
estar basadas en fenomenos de flujo de fase multiple en la zona vadosa. Los primeros dos modules del modelo
HSSM estan orientados al flujo y transporte en la zona vadosa del LNAPL. Estos dos son los modules Transporte
Cinematicode Contaminantes Aceitosos (KOPT)y OILENS. El KOPTy el OILENS se combinan en un solo codigo
de computadora, HSSM-KO, que proporciona una condicion de fuente variable en el tiempo para el modelo del
acuffero.
Un compuesto qufmico disuelto en ambos, la fase LNAPL y la del agua, es seguido por KOPT y OILENS. Una
vez que este compuesto qufmico alcanza el nivel freatico, contamina al acuffero por el contacto con el agua de
recarga y por la disolucion desde la lente de LNAPL. De esta manera, la tercera parte del modelo es el transporte
a traves del acuffero de un compuesto qufmico del LNAPL. Es notable que el flujo de masa desde OILENS es
variable con el tiempo, de manera que el modelo del acuffero debe ser capaz de simular una condicion de fuente
variable en el tiempo. De acuerdo con el nivel de aproximacion empleado en KOPT y OILENS, una seleccion
conveniente es el modelo de Estela de Fuente Transitoria Gaussiana (TSGPLUME), que usa una solucion analftica
de la ecuacion de adveccion-dispersion. El codigo TSGPLUME emplea tecnicas numericas diferentes que KOPT
y OILENS; por lo tanto, no esta incorporado dentro de HSSM-KO, sino mas bien se implementa en el codigo de
computadora HSSM-T. El modelo TSGPLUME toma el flujo de masa de disolucion desde el modulo OILENS de
HSSM-KO y calcula las concentraciones esperadas en una serie de puntos receptores aguas abajo.
Superficie del terreno
Zona vadosa
7
Acuffero
Nivel freatico
Figura 1.2: Vista esquematica de un derrame idealizado de NAPL empleado en el modelo HSSM.
La Tabla 1.1 resume los modules que componen el modelo HSSM. Notese que los nombres KOPT, OILENS
y TSGPLUME se refieren a los modelos matematicos, mientras que HSSM-KO y HSSM-T se refieren a las im-
plementaciones en computadora de los modelos.
^Tftulo en espanol: Modelo para Evaluation de Derrames de Hidrocarburos (HSSM) Volumen 2: Bases Teoricas y Codigos
Fuente. En el Apendice D se da una presentation concisa del contenido matematico de este documento.
-------
Region del Subsuelo Modelo Matematico Codigo de Computadora
Zona vadosa
Nivel freatico
Acuffero
KOPT
OILENS
TSGPLUME
HSSM-KO
HSSM-KO
HSSM-T
Tabla 1.1: Implementacion de los modules HSSM.
La porcion del subsuelo cubierta por cada modulo del modelo HSSM se muestra en la Figura 1.3. En el
escenario del modelo se introduce la contaminacion como un LNAPL que fluye desde cerca de la superficie hacia
el nivel freatico. Esta porcion del evento de contaminacion es modelado por KOPT y OILENS, como se indica en
la Figura 1.3. A traves del contacto con la recarga que se infiltra y el agua subterranea, los compuestos qufmicos
del NAPL se disuelven y contaminan el acuffero. Se simula el transporte de un compuesto qufmico del NAPL por
mediodel modelo TSGPLUME.
Superficie del terreno
KOPT
Zona vadosa
NAPL
OILENS
Contaminacion
acuosa
TSGPLUME
Acuffero
Figura 1.3: Esquema del modelo HSSM que muestra el empleode cada modulo.
1.3 Obtencion de una Copia del Modelo HSSM
EL modelo HSSM esta disponible en el Center for Subsurface Modelling Support (CSMoS) en el Subsurface Pro-
tection and Remediation Division, National Risk Management Research Laboratory. El Centro CSMoS distribuye
en forma gratuita el software y la documentacion, ya sea a traves del ftp anonimo, de la home page de Internet
de Kerr Lab, o un programa de intercambio de disquetes. El CSMoS tambien proporciona apoyo tecnico para el
software que distribuye. A continuacion se dan los metodos actuales para la obtencion del modelo HSSM. En vista
de que las direcciones de computadora y los sistemas de distribucion cambian con el tiempo, deberan ponerse en
-------
contacto con el centre CSMoS, si se requiere informacion actualizada.
Para obtener el modelo HSSM a traves de Internet Abra la direccion URL:
http://www.epa.gov/ada/kerrlab.html
y proceda al "Center for Subsurface Modeling Support CSMoS"". De ahf siga la conexion a Ground Water and
Vadose Zone Models/Manuals. Existe una conexion hacia el modelo HSSM listada en esta pagina junto con
"Installation Instructions for all CSMoS Software"**, el cual deberfa bajarse. Los discos de instalacion virtual,
documentacion en formato Adobe Acrobat (PDF), y archives de datos ejemplo pueden bajarse de esta pagi-
na (http://www.epa.gov/ada/hssm.html). El lector de Adobe Acrobat (PDF) puede obtenerse sin cargo de
Adobe en la pagina Adobe en http://www.adobe.com/acrobat/.
Para obtener el modelo HSSM a traves del ftp anonimo Use ftp para accesar a
ftp.epa.gov
El login es "anonymous" (anonimo) y cambie el directorio tecleando:
cd /pub/gopher/ada/models
El contenido del directorio puede revisarse tecleando
dir
Al teclear dir hssm*.* se despliegan los nombres de los archives relacionados con el modelo HSSM. Todos los
archives del modelo HSSM pueden bajarse marcando
binary
mget hssm*.*
Los archives consisten de archives *.zip comprimidos y archives *.pdf de Adobe Acrobat. Las utilerfas para de-
comprimir ( "unzip" ) pueden encontrarse en ftp.pkware.com
El login es "anonymous" (anonimo) y cambie el directorio tecleando:
cd /pub/pkware
Los archives de los utilerfas para decomprir ("pkunzip") pueden bajarse marcando
binary
get pkz204g.exe
o
get pkZiS201.exe
El lector de pdf de Adobe Acrobat (Adobe Acrobat reader) puede encontrarse en la direccion de ftp. siguiente
ftp.adobe.com
II Centre para Apoyo de Modelado del Subsuelo
**lnstrucciones de Instalacion para todo el software del centre CSMoS
-------
El login es "anonymous" (anonimo) y cambie el directorio tecleando:
cd /pub/adobe/acrobatreader/win/2.x
El contenido del directorio puede revisarse tecleando
dir
Los archives del lector de pdf pueden bajarse marcando
binary
mget acrospan.*
Para obtener el modelo HSSM a traves de un intercambio de disquetes, envfe una carta de solicitud junto
con un disquete de 3.5 pulgadas de alta densidad a la direccion siguiente:
Center for Subsurface Modeling Support
Subsurface Protection and Remediation Division
National Risk Managment Research Laboratory
United States Environmental Protection Agency
P.O. Box 1198
Ada, Oklahoma 74820
TEL: 405-436-8586
FAX: 405-436-8529
Por favor indique si requiere la version para DOS o para Windows. Si requiere ambas interfaces, adjunte dos
disquetes formateados.
El paquete completo del modelo HSSM consiste del documento
D Modelo de Evaluation de Derrames de Hidrocarburos (HSSM) Guia del Usuario
y dos disquetes de alta densidad de 3.5". Los disquetes contienen:
Para Windows:
D el disquete HSSM-l-w, la Interfaz para Windows del modelo HSSM-WIN
Para DOS:
D el disquete HSSM-l-d, la Interfaz para DOS del modelo HSSM-DOS
La documentacion del modelo HSSM y la del usuario son del dominio publico. Cualquier persona puede copiarla
o distribuirla.
La documentacion en idioma ingles incluye tambien un segundo volumen de la gufa del usuario, denomi-
nado The Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM) Volume 2: Theoretical Background and Source Codes,
EPA/600/R-94/039b, que describe las bases teoricas del modelo y contiene los codigos fuente en FORTRAN para
el modelo. Para los usuarios del modelo de la version en idioma espanol se da en el Apendice D un resumen de
la teorfa, en la que se basa el modelo HSSM.
-------
Capitulo 2
Suposiciones en las Que se Basa el Modelo HSSM
En los parrafos siguientes se discute la base conceptual de KOPT, OILENS y TSGPLUME. Esta discusion tiene
por objeto dar una comprension clara de las suposiciones y limitaciones de cada modulo del modelo HSSM. Para
mayor informacion, se presenta una revision concisa del desarrollo matematico del modelo en el Apendice D.
2.1 Modulo Transporte Cinematico del Contaminante Aceitoso (KOPT)
El modelo del Transporte Cinematico del Contaminante Aceitoso (KOPT)* simula el flujo de la fase LNAPL y
el transporte de un compuesto qufmico del LNAPL desde la superficie hasta el nivel freatico. Se supone que
el LNAPL se libera en o debajo de la superficie del terreno en cantidad suficiente para formar una fase fluida
distinta del agua. Como resultado, la cantidad de LNAPL liberada es mucho mayor que aquella que producirfa
unicamente contaminacion disuelta en la fase acuosa. Se idealiza el sistema de flujo como consistente de una
region fuente circular que sobreyace a un acuffero freatico a una profundidad especificada. Aunque el flujo real
en la zona vadosa es tri-dimensional, el modelo KOPT trata el flujo y transporte a traves de la zona vadosa como
uni-dimensional. Se desprecia el esparcido lateral de contaminantes por fuerzas capilares, asf como el esparcido
debido a la heterogeneidad, ya que se supone que el suelo es de composicion uniforme. Para situaciones donde el
NAPL se libera sobre un area relativamente grande, el flujo real es aproximadamente uni-dimensional en el centro.
Para fuentes contaminantes que son de extension superficial pequena, el transporte lateral de contaminantes
puede ser importante. Sin embargo, al tratar el flujo como uni-dimensional, el modelado es conservador, ya que
se supone que todo el Contaminante se mueve hacia abajo y contribuye a la contaminacion del acuffero. En la
realidad, algo puede quedarse atras debido a un entrampado por la estratificacion o esparcido lateral.
El derrame de la fase LNAPL puede simularse de tres maneras (Figura 2.1):
1. La liberacion de un LNAPL puede ocurrir a un caudal conocido para una duracion especificada. Esta
situacion ocurrirfa si se libera un volumen conocido de LNAPL durante un cierto perfodo de tiempo. El
volumen del LNAPL dividido entre la duracion y el area de liberacion determina la velocidad de liberacion,
q0. Si el flujo del LNAPL excede la conductividad maxima efectiva del LNAPL, Keo, parte del LNAPL
escurrira sobre la superficie.
2. Puede colocarse un volumen conocido de LNAPL en un intervalo especificado a una profundidad especificada,
dpi. Cuando se inicia la simulacion, el LNAPL puede comenzar a fluir fuera de la zona especificada, si se
excede la capacidad de retencion del suelo para el LNAPL.
3. La ultima opcion es la especificacion de una profundidad constante de encharcamiento con LNAPL para
una cierta duracion. Este caso representa un tanque con una fuga lenta o un tanque con fugas dentro de un
terraplen. En cualesquiera de estas situaciones, se estima o se conoce la profundidad de encharcamiento del
NAPL. Se tienen dos opciones para esta condicion de frontera. En la primera, el encharcamiento pasa abrup-
tamente a cero al final del perfodo de encharcamiento. En la segunda, la profundidad de encharcamiento
disminuye gradualmente al final del perfodo de encharcamiento.
Se supone que el flujo de la fase LNAPL ocurre dentro del suelo que contiene una cantidad uniforme de agua.
En el modelo KOPT, la cantidad de cada fluido se expresa como saturacion, S, que se define como la fraccion
*En Ingles: Kinematic Ojly pollutant Transport, KOPT
-------
-dpa
1. Representation de una Fuente de Flujo
ldpl
2. Representacion de una Fuente de Volumen
H
s
3. Representacion de una Fuente de Carga Constante
Figura 2.1: Opciones de derrames en el modelo HSSM.
del espacio poroso llenada por un fluido determinado. La saturacion de agua corresponde al valor promedio de
la velocidad de recarga anual o una saturacion especificada de agua. Al usar ese enfoque, se desprecian los
efectos temporales del clima. La justification de este enfoque viene del hecho que en suelos uniformes el perfil
de humedad de suelo muestra poca variacion excepto cerca de la superficie (Charbeneau y Asgian, 1991). Se re-
quieren muchos datos para simular los eventos de precipitacion en el tiempo para desarrollar un perfil de humedad
del suelo no-uniforme y variable en el tiempo. El nivel de esfuerzo involucrado no esta acorde con el proposito del
modelo como una metodologfa de evaluacion. Weaver (1991) presento los resultados de un modelo que ilustra
los efectos de precipitaciones sobre los LNAPL en el sitio. Este trabajo mostro que al simular combustibles tales
como gasolina, frecuentemente el LNAPL alcanza el nivel freatico rapidamente. De esta manera la simulacion de
sucesiones largas de precipitaciones puede ser de poca utilidad, si el objetivo de la modelacion es la estimacion
del tiempo de llegada de la gasolina al nivel freatico.
De acuerdo con la practice comun de la ciencia del suelo (Richards, 1933), el efecto del flujo de aire en el
transporte de la fase LNAPL se desprecia en el modelo KOPT. La presencia de las fases de agua y aire se incorpora
por el uso de un modelo no-histeretico, de tres fases, de permeabilidad relative. Este modelo es una aproximacion
razonable de los fenomenos de escala de poro que ocurren en un flujo de tres fases, pero la naturaleza real de
estas relaciones es una causa importante de incertidumbre en este y la mayorfa de los otros modelos de flujo
de fase multiple. El modelo usa propiedades medidas del suelo (parametros de la curva de presion capilar) para
aproximar la permeabilidad relative. El modelo no incluye el transporte en fracturas o macroporos.
Se logra una eficiencia al correr el modelo en primer lugar al despreciar los efectos del gradiente capilar
en la mayorfa de los aspectos de flujo. Esto ocasiona que las ecuaciones gobernantes llegan a ser ecuaciones
hiperbolicas, que pueden ser resueltas por el metodo generalizado de caracterfsticas (Charbeneau et a/., 1995).
Un efecto importante de esta suposicion sobre los resultados de la simulacion es, que se idealiza el borde frontal
del LNAPL que se mueve en el suelo como un frente abrupto (Figura 2.2). Algunos experimentos de laboratorio
-------
Saturacion
T3
"5
it
ZiH-
z2--
Frente abrupto
Frente esparcido
Figura 2.2: Comparacion entre frentes abruptos y esparcidos.
en paquetes uniformes de arena Reible et al. (1990) muestran perfiles del NAPL en el suelo que tienen fron-
teras casi totalmente abruptas. Se han encontrado resultados similares en los experimentos de visualization de
flujo conducidos en arenas casi uniformes en el Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory (RSKERL)
reportados por Weaver et al. (1994). La Figura 2.3 muestra un resultado experimental para un derrame de
gasolina hacia una arena uniforme. Se utilizaron valores de parametro medidos de manera independiente para
simular el experimento. Queda claro que el KOPT es capaz de simular los principales aspectos cualitativos
del flujo, porque la forma del frente simulado del NAPL se ajusta a los datos experimentales. Se obtuvo una
coincidencia cuantitativa ajustando valores de los parametros dentro de sus rangos medidos. En el Volumen 2
de la documentacion del modelo HSSM se presentan detalles de un experimento similar (Charbeneau et a/., 1995).
Ya que el gradiente capilar tiene un impacto dramatico sobre la capacidad de infiltracion del suelo, se usa
el modelo aproximado Green-Ampt (Green y Ampt, 1911) para estimar la capacidad de infiltracion durante la
aplicacion de la fase LNAPL. Esto da una estimacion mejorada del flujo en el suelo, bajo una condicion de flujo
o de encharcamiento de carga constante en la superficie.
En los modelos KOPT y OILENS, el LNAPL se trata como una mezcla de dos componentes. Se supone que
el LNAPL en sf es soluble en el agua y sorbente. Debido a los efectos del agua de recarga y del contacto con
el agua subterranea, el LNAPL puede disolverse. Esto puede ser significative para fases altamente solubles del
LNAPL. Sin embargo, se supone que las propiedades de transporte del LNAPL (densidad, viscosidad, presion
capilar, permeabilidad relative) no varfan. El segundo componente es el compuesto qufmico que puede partirse
entre la fase de LNAPL, la fase acuosa y el suelo. Este compuesto del LNAPL se considera como el contaminante
primario de interes. Las concentraciones de este compuesto se informan en la salida del modelo y se grafican por
10
-------
Transporte de gasolina
en arena C125, Rep.1
60 100 ISO 200 250 300
Tiempo (min.)
Figura 2.3: Comparacion entre dates experimentales y el modelo KOPT.
medio de los post-procesadores.
Se usa un enfoque cinematico en KOPT para el transporte del compuesto qufmico, que resulta en un modelo
que desprecia la dispersion. Se supone que el movimiento qufmico es causado exclusivamente por adveccion del
agua y el LNAPL. Los contaminantes hidrofobicos que residen en primer lugar en la fase LNAPL se transportaran
principalmente con el LNAPL. Se supone que el compuesto qufmico, que es el segundo componente de la fase
LNAPL, discutido arriba, se parte entre el NAPL, el agua y el suelo, de acuerdo con relaciones lineales de particion
de equilibrio. El flujo de masa constituyente en el acuffero proviene del agua de recarga que se contamina por
el contacto con la lente y de la disolucion que ocurre como flujo de agua subterranea debajo de la lente. La
concentracion del compuesto qufmico en el acuffero esta limitada por su solubilidad efectiva de mezclado, que es
menor que la solubilidad de la fase pura en el agua.
2.2 Modulo OILENS
Si se suelta un volumen suficientemente grande de hidrocarburos, entonces el LNAPL alcanza el nivel freatico.
Tfpicamente, esto ocurre en un tiempo relativamente corto para los LNAPL, como gasolina, que tienen viscosi-
dades bajas. El modulo OILENS Simula el esparcido radial de la fase del LNAPL en el nivel freatico y la disolucion
del compuesto qufmico. Si se dispone de suficiente carga, se desplaza el nivel freatico hacia abajo; se inicia el
esparcido lateral; y la porcion de OILENS del modelo arranca. El modulo OILENS se basa en tres aproximaciones
importantes. Primero, el esparcido del LNAPL es puramente radial, lo que implica que la inclinacion del nivel
freatico regional es pequena, suficiente para ser insignificante para el movimiento de la lente. En segundo lugar,
el espesor se determina unicamente por la flotacion (relaciones de Ghyben-Herzberg). En tercer lugar, la forma
de la lente esta dada por las suposiciones de Dupuit, donde se supone que el flujo es horizontal y que el gradiente
11
-------
se aproxima a la variacion de la carga dividida entre la distancia horizontal. Estas tres suposiciones conducen a
una formulacion eficiente del modelo, lo que se refleja en sus requerimientos computacionales bajos.
Ambos, el espesor de la lente en la formacion y el radio de la lente aumentan durante la fase inicial de esparcido
(Figura 1.2). La altura de la lente depende de la densidad y viscosidad de la fase LNAPL, las caracterfsticas del
derrame y la conductividad hidraulica saturada del sistema. Por ejemplo, en un medio poroso determinado, el
combustible diesel tenderfa a formar lentes mas altas que la gasolina por su viscosidad mas elevada. Al principio
las lentes creceran en altura porque el LNAPL entra en la lente a una velocidad mas alta que como se mueve
radialmente. Luego, despues de que declina la velocidad de la fuente, la lente se adelgaza mientras continue
esparciendose lateralmente. El hidrocarburo residual se deja tanto arriba como debajo de la lente que se esparce
en forma activa durante este perfodo (Figura 2.4). El espesor calculado por OILENS es un espesor promediado
del LNAPL en la formacion (Apendice C.3, Schwille (1967)) y no necesariamente esta directamente relacionado
con los espesores observados en los pozos de observacion (Kemblowski y Chiang, 1990).
Figura 2.4: Configuracion de la lente durante la fase de adelgazamiento.
2.3 Modulo de Estela de Fuente Transitoria Tipo Gaussiana (TSGPLUME)
El transporte en el acuffero del compuesto qufmico se simula por el Modelo de Estela de Fuente Transitoria Tipo
Gaussiana (TSGPLUME)^ que usa una solucion analftica bidimensional promediada verticalmente de la ecuacion
de adveccion-dispersion. Dos consideraciones importantes son la condicion de frontera para el acuffero y las
suposiciones usadas al aplicar el modelo planar bidimensional.
Las condiciones de frontera se situan en el borde en el sentido hacia aguas abajo del gradiente de la lente y
toman la forma de una distribucion de concentracion tipo gaussiana con el pico directamente en el sentido hacia
aguas abajo del centro de la lente (Figura 2.5). La concentracion pico de la distribucion gaussiana se ajusta a
traves del tiempo de manera que el flujo de masa simulado desde la lente se iguala con el que entra al acuffero.
El ancho de la distribucion gaussiana permanece constante y se considera de manera que cuatro desviaciones
estandar son igual al diametro representative de la lente. Aunque el tamano de la lente varfa con el tiempo, se usa
un diametro constante en el modelo TSGPLUME para la condicion de fuente del acuffero. Una eleccion razonable
para el diametro de la lente es el diametro que ocurre cuando el flujo de masa dentro del acuffero es maximo.
Esta eleccion asegura que el flujo de masa pico hacia el acuffero ocurra a traves de una lente de tamano apropiado.
Aunque el modelo del acuffero sea bidimensional en el piano horizontal, no es necesario ni se supone de ante-
manoel mezclado complete del compuesto qufmico en el espesor del acuffero. El mezclado vertical se representa
por la profundidad de penetracion de la estela en el acuffero y se calcula a partir de la cantidad de dispersion
vertical debajo de la lente mas el flujo advectivo debido a la infiltracion a traves de la lente, siguiendo el enfoque
de Huyakorn et al. (1982). Si la profundidad de penetracion calculada excede el espesor acuffero, entonces la
tEn Ingles: Transient Source Gaussian PLUME, TSGPLUME
12
-------
Figura 2.5: Configuracion de la fuente tipo gaussiana usada en TSGPLUME.
estela penetra totalmente en el acuffero; y el modelo permite la dilucion de la estela por recarga difusa. Si la
profundidad de penetrecion es menor que el espesor acuffero, entonces el espesor de la estela se toma como la
profundidad de penetracion. En este ultimo caso, la recarga simplemente empuja la estela a mayor profundidad
y el espesor de penetracion permanece constante.
La Figura 2.6 muestra los sistemas de coordenadas para los tres modules del modelo HSSM. Para los modules
KOPT y OILENS, se supone que la fuente de contaminacion es un cfrculo de radio, Rs, ubicado en la superficie
del terreno. El origen de coordenadas se ubica en el centro de la fuente. X es la direccion hacia aguas abajo,
y Y es la direccion horizontal transversal. El eje Z indica hacia abajo de manera que la profundidad es igual al
valor de la coordenada Z. En el modulo TSGPLUME, se supone que la fuente de contaminacion es un cfrculo de
radio RT, ubicado sobre el nivel freatico. El tamano de la fuente se toma como un radio calculado en el modulo
OILENS. El origen de coordenadas (Xx.Yx) se supone que se localize en el extreme de aguas abajo de la fuente
de contaminacion. La implementacion en el modelo HSSM-T de TSGPLUME ajusta las coordenadas de X usadas
por el modelo HSSM-KO a los valores XT requeridos por TSGPLUME (Xx = X - RT)- Las coordenadas escritas
en los archives de salida y de graficado son las usadas por KOPT y OILENS (X,Y,Z).
En el modulo TSGPLUME, se supone que el flujo de agua es uni-dimensional, de manera que la adveccion del
contaminante se simula unicamente en direccion longitudinal (XT) del terreno. Sin embargo, el compuesto puede
ser transportado por dispersion en ambas direcciones longitudinal (XT) y transversal (Yx). Como en muchas
soluciones analfticas, se supone que el acuffero es uniforme. El flujo de masa en el acuffero varfa con el tiempo,
y la historia de la concentrecion en el punto receptor se determine por integracion de la solucion de entrada
constante y la distribucion del flujo de masa variable en el acuffero.
Los resultados del modulo TSGPLUME son histories de concentracion en puntos de recepcion especificados
por el usuario. En estos puntos, el modelo calcula la concentracion del contaminante en la fase acuosa empezando
en el tiempo en el cual la concentracion se eleva por primera vez arriba del valor Ifmite (tiempo A en la Figura 2.7).
Este tiempo se determina mediante un algoritmo de busqueda que usa la solucion analftica para determinar el
tiempo mas proximo en el que la concentracion este arriba del umbral. Tfpicamente, el valor de umbral se fija
en 1 fj.g/1 por parte del usuario del modelo. El calculo de la concentracion en el punto de recepcion continue en
intervalos de At, como lo fije el usuerio. El intervelo de tiempo se ecorte en el tiempo B a un velor pequeno
a fin de registrer le concentrecion pico. En ceso neceserio, se ecorte el intervelo mes eun a fin de esegurerse
que se encuentre el pico. Une vez que le concentrecion see reducide ebejo del pico (tiempo C), se mcremente
greduelmente el intervelo de tiempo pere volver a ser iguel el de At originel. El celculo continue heste que le
concentrecion desciende ebejo del umbrel (tiempo D).
13
-------
Condicion de la Fuente de KOPT y OILENS en
el Punto de Derrame
Condicion de la Fuente de TSGPLUME en
el Nivel Freatico
XT
Figura 2.6: Sistemas de coordenadas para los modules KOPT, OILENS y TSGPLUME del modelo HSSM
14
-------
"c
CD
o
c
o
O
ABC
Tiempo
Figura 2.7: Representation esquematica de la evolucon de la concentration segun el modulo TSGPLUME.
15
-------
Capitulo 3
Opciones de Interfaz
Se proporcionan dos interfaces para ayudar al usuario correr el modelo HSSM. La primera interfaz fue desarrollada
para el sistema de operacion Windows de Microsoft. Esta interfaz consiste del programa de interfaz de Windows,
HSSM-WIN, y los dos programas de simulacion: HSSM-KO y HSSM-T. El modelo HSSM-WIN se usa para crear
y editar los conjuntos de datos de entrada, ejecutar los modelos HSSM-KO y HSSM-T y graficar los resultados del
modelo. La interfaz de Windows se describe en al Capftulo 4, denominada "Interfaz MS-Windows, HSSM-WIN."
• DOS
- Ventajas
* Se logra el desarrollo mas rapido de los calculos del modelo (para cualquier computadora dada)
en la interfaz de DOS.
* La interfaz DOS puede correr en una maquina con capacidad limitada de procesamiento y una
memoria RAM limitada. El codigo funcionara por lo tanto en forma lenta en una maquina 286
con 640 kiloBytes de RAM.
- Desventajas
* El preprocesador es interactive pero no es grafico.
• Windows
— Ventajas
* Un solo programa de entorno ejecuta todas las funciones necesarias del modelo.
* Los Datos se capturan en forma directa sobre pantallas graficas.
* Presentacion simultanea de todas las salidas del modelo.
* Presentacion simultanea de las salidas de simulaciones con valores diferentes de parametros.
* Capacidad de cortar y empastar con otras aplicaciones de Windows.
- Desventajas
* Los calculos efectuados por HSSM-KO y HSSM-T son mas lentos bajo la interfaz de Windows
por el efecto del entorno de Windows.
* Se requiere una maquina con suficiente capacidad de procesamiento y memoria para correr Win-
dows en forma efectiva. Tfpicamente esto serfa una 386 o superior con por lo menos 4 megaBytes
de RAM.
* Se requiere de cierto nivel de experiencia con Windows.
* Se consume mas memoria por Windows que por DOS.
Tabla 3.1: Comparacion de las interfaces MS-DOS y MS-Windows.
La segunda interfaz se desarrollo para el sistema operative MS-DOS. En este caso la interfaz consiste de cuatro
programas: PRE-HSSM, HSSM-KO, HSSM-T y HSSM-PLT. El PRE-HSSM se usa para crear y editar archives
de datos de entrada; HSSM-KO y HSSM-T ejecutan los calculos del modelo, y HSSM-PLT se usa para trazar
y producir la salida de los resultados del modelo. Los cuatro programas pueden correrse individualmente o bien
16
-------
el programa HSSM-DOS puede usarse como un sistema simple de menu. La interfaz de DOS se describe en el
Apendice A "La interfaz MS-DOS, HSSM-DOS."
Cada una de las interfaces puede usarse para crear y editar los archives de dates de entrada, correr el modelo
y graficar los resultados. La interfaz Windows de Microsoft permite una manipulacion extensa de la salida del
modelo, exhibicion simultanea de todas las salidas principals del modelo, y presentacion simultanea de resultados
de varias simulaciones. Con objeto de ayudar en la seleccion de una interfaz de usuario, la Tabla 3.1 describe
algunas ventajas y desventajas de cada interfaz. La informacion detallada sobre la corrida del modelo HSSM con
cada una de las interfaces se da en la seccion o apendice respectivos. Cada una contiene la misma informacion
sobre la estimacion de los valores de los parametros del modelo, de manera que el usuario disponga de la infor-
macion de los parametros en donde se describan los procedimientos de entrada.
Se proporcionan tres programas de utilerfa para simplificar el calculo de ciertos valores de parametros de
entrada. Los programas de utilerfa, que se enumeran en la Tabla 3.2, se relacionan como sea necesario en donde
se describen los valores de los parametros. La informacion de antecedentes y las instrucciones para correr los
programas de utilerfa se proporcionan en los apendices.
Parametro(s)
Programa de Utilerfa
Propiedades hidraulicas del suelo SOPROP
Coeficientes de particion de equilibrio NAPL/Agua RAOULT
Saturacion promedio de NAPL para OILENS NTHICK o NTHICK2
Tabla 3.2: Utilerfas para el calculo de datos para el HSSM.
17
-------
Capitulo 4
Interfaz de MS-Windows, HSSM-WIN
La interfaz de MS-Windows, HSSM-WIN, proporciona una interfaz conveniente para crear y editar los archives de
dates, correr el modelo HSSM, visualizando las salidas de varias corridas al mismo tiempo, y exportando graficas
hacia otras aplicaciones de Windows. Esta interfaz se desarrollo a partir de la interfaz de modelado ShowFlow, de-
sarrollada en la Universidad de Texas en Austin (Tauxe, 1990) y se describe en este capftulo de la gufa del usuario.
4.1 Descripcion General de la Interfaz Microsoft Windows
Las funciones principals de la interfaz se plantean en la Tabla 4.1. Los detalles necesarios se proporcionan en las
secciones anotadas en la tabla.
Funcion de la Interfaz
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Instalacion de HSSM-WIN
Operacion de la interfaz HSSM-WIN,
Resumen de comandos de la interfaz
Creacion de conjuntos de datos
Edicion de parametros de entrada
Corrida de los modelos HSSM-KO y HSSM-T
Graficado de los resultados de HSSM
Interpretacion de las graficas de HSSM
Contenido de los archives de salida de HSSM
Incisos
4.2 y 4.3
4.4
4.5
4.6.1 y
4.6.3 a 4.6.6
4.5.3y 4.7
4.5.4
4.8
6
Paginas
19 y 20
23
25
29 y
31 a 44
26 y 48
27
54
77
Tabla 4.1: Bosquejo de la interfaz de HSSM-WIN.
A continuacion se presenta el procedimiento general para usar HSSM-WIN. Despues de instalar HSSM-WIN,
debe crearse un conjunto de datos seleccionando el menu "Editar" de HSSM-WIN (Inciso 4.5). EL modelo HSSM-
WIN contiene cuatro pantallas para editado de datos (cuadros de dialogo) que se usan sucesivamente para crear
los conjuntos completos de datos de entrada para los modelos HSSM-KO y HSSM-T (Incisos 4.6.1 y 4.6.3 a
4.6.6). Una vez que este satisfecho el usuario con el conjunto de datos, entonces se guardan los datos con un
nombre de archive nuevo o se puede escribir sobre un archive existente. Este nombre de archive se carga en la
memoria del modelo HSSM-WIN y se usara cuando se Neve a cabo la simulacion.
Los modelos HSSM-KO y HSSM-T se ejecutan desde la interfaz de Windows. En vista de que HSSM-KO y
HSSM-T son programas independientes, estos deben correrse sucesivamente para completar toda la simulacion.
El inciso 4.7 describe la ejecucion de estos programas. Una vez que haya terminado cada uno, permanece una
18
-------
ventana de DOS en la pantalla, que debe ser cerrada por el usuario antes de continuar. Esta caracterfstica se
proporciona porque es importante ver los mensajes escritos por los programas en la pantalla. (El programa Win-
dows cerrarfa normalmente la ventana de DOS inmediatamente despues de la terminacion de los programas y el
usuario no podrfa ver el conjunto final de mensajes).
Cuando se termina una simulacion, pueden graficarse los resultados con el concepto Graficar del menu del
modelo HSSM-WIN. Pueden presentarse seis graficas por la interfaz, y el usuario puede seleccionar aquellas que el
6 ella quisieran inspeccionar (Inciso 4.5.4). EL modelo HSSM-WIN permite el copiado de graficas a otras aplica-
ciones de Windows (Inciso 4.5.8), la exhibicion simultanea de resultados de simulaciones multiples (Inciso 4.5.7),
y la impresion de las graficas (Inciso 4.5.6).
4.2 Requisites del Sistema
El modelo HSSM-WIN es una aplicacion escrita para el ambiente grafico Windows de Microsoft. Para usar la
interfaz de Windows, el usuario deberfa estar familiarizado en forma general con computadoras personales, DOS,
Windows, y el modelo HSSM. Se aconseja a los usuarios que estudien los diversos aspectos de Windows, ya que
muchas de las capacidades del modelo HSSM-WIN requieren un conocimiento de las funciones de Windows. Hay
varios requisites para su sistema:
EQUIPO:
D Para 386 modo tnejorado, una computadora personal con el procesador Intel 80386 (o superior) y 2 megabytes
(MB) o mas de memoria (640K de memoria convencional y por lo menos 1024K de memoria extendida).
Para el modo estandard, una computadora personal con el procesador Intel 80286 (o mayor) y 1 megabyte o mas
de memoria (640K de memoria convencional y por lo menos 256K de memoria extendida).
Para el modo real, una computadora personal con el procesador Intel 8086 u 8088 (o mayor) y 640K de memoria
convencional. El programa Windows 3.1 y los posteriors no apoyan el modo real.
D Un disco duro y por lo menos una de unidad de disco flexible.
D Un monitor de video apoyado por Windows (con resolucion EGA o mejor).
n Una impresora apoyada por Windows.
n Se recomienda enfaticamente un raton apoyado por Windows.
La cantidad de memoria disponible del sistema bajo Windows puede verificarse abriendo una ventana a DOS y
tecleando el comando MEM de DOS. Se presenter! la cantidad de memoria disponible para correr una aplicacion
de DOS. Esta cantidad debe exceder aproximadamente a los 400 kilobytes requeridos por el modelo HSSM-KO.
Si no se dispone de suficiente memoria bajo Windows, los modelos HSSM-KO y HSSM-T pueden correrse bajo
DOS y los resultados pueden graficarse posteriormente mediante el modelo HSSM-WIN.
SOFTWARE:
n Windows de Microsoft version 3.0 o posterior*.
D El programa Windows requiere MS-DOS o PC-DOS version 3.1 o posterior.
*EI Programa HSSM-WIN ha sido probado y corre bajo Windows 95
19
-------
4.3 Instalacion
4.3.1 Lista de Empaque de los Archives
La Tabla 4.2 muestra los archives que se encuentran en el disquete de distribution HSSM-l-w del modelo HSSM-
WIN.
Archive
Objetivo
HSSM-WIN.EXE
HSSM-KO.EXE
HSSM-T.EXE
HSSM-KO.PIF
HSSM-T.PIF
REBUILD.EXE
REBUILD.PIF
README.TXT
RAOULT.EXE
RAOULT.DAT
SOPROP.EXE
NTHICK.EXE
SYSTEM\COMMDLG.DLL
Programa para la interfaz de Windows
Modules KOPT y OILENS del modelo HSSM
Modulo TSGPLUME del modelo HSSM
Archive de Informacion de Windows (pif) para HSSM-KO.EXE
Archive de Informacion de Windows (pif) para HSSM-T.EXE
Programa de recuperacion para simulaciones interrumpidas
Archive de Informacion de Windows (pif) para REBUILD.EXE
Este archive contiene informacion sobre cambios que han
occurrido desde la escritura de la gufa del usuario.
Utilerfa para efectuar el calculo de la ley de Raoult.
Conjunto de datos por default para la utilerfa RAOULT.
Utilerfa para estimar las propiedades de los suelos con las
ecuaciones de regresion de Rawls y Brakensiek (1985).
Utilerfa para estimar el espesor de NAPL a la altura del nivel
freatico.
Librerfa de liga dinamica de Windows proporcionada para usuarios
de Windows 3.0.
Tabla 4.2: Lista de empaque de archives para la interfaz Windows del modelo HSSM.
En el disquete HSSM-2 se distribuyen varios problemas ejemplo, incluyendo aquellos presentados en al
Capftulo 5. Asegurese de hacer copias de respaldo de estos archives en otros disquetes y de proteger los disquetes
de distribucion contra escritura.
20
-------
4.3.2 Copiado de Archives al Disco Duro
Esta seccion describe la instalacion del modelo HSSM-WIN desde el sistema DOS, que es el procedimiento mas
sencillo de instalacion. Verifique el archive README.TXT para informacion sobre procedimientos automatiza-
dos de instalacion que se encuentran en desarrollo a la fecha de este escrito. Los usuarios experimentados de
Windows pueden instalar el programa usando el Administrador de Archives de Windows. Para mayor informacion
sobre el Administrador de Archives, consulte su material de referencia de Windows.
Despues de respaldar el disquete HSSM-l-w, se debera crear un sub-directorio para el modelo tecleando el
comando DOS:
MKDIR C:\HSSM
donde HSSM es el nombre del subdirectorio de HSSM-WIN. Con el disquete HSSM-l-w en el puerto A, copie
todos los archives desde el disquete al directorio HSSM sobre el disco duro, tecleando:
COPY A:\*.* C:\HSSM
(El disquete HSSM-l-w puede estar en otro puerto, digamos el B, debiendose teclear mas bien "B:" en vez de
"A:" en el comando anterior.) Los problemas ejemplo y los archives de salida contenidos en el disquete HSSM-2
deberan instalarse en un directorio separado. Crea el directorio para los problemas ejemplo tecleando:
MKDIR C:\HSSM\EXAMPLE
Los archives se copian a este directorio tecleando:
COPY A:\*.* C:\HSSM\EXAMPLE
Se pueden y deberfan crear subdirectories para cada simulacion de HSSM. Por ejemplo, para crear un directorio
PROJECT1, teclee el comando:
MKDIR C:\HSSM\PROJECT1
Seleccionando el subdirectorio PROJECTl al usar el modelo HSSM, todos los archives de entrada y salida para la
simulacion estaran en C:\HSSM\PROJECT1.
Los usuarios de Windows 3.0 necesitaran tambien copiar la librerfa de liga dinamica COMMDLG.DLL desde
el subdirectorio SYSTEM en el disquete de distribucion al subdirectorio SYSTEM de su directorio de Windows
sobre el disco duro tecleando:
COPY A:\SYSTEM\COMMDLG.DLL C:\iIIDOiS\SYSTEM
Los usuarios de Windows 3.1 ya tienen este archive. El usuario deseara probablemente agregar ahora HSSM-WIN
a un grupo Administrador de Programas como se describe en la siguiente seccion.
4.3.3 Agregado de HSSM a un Grupo Administrador de Programas
El programa HSSM-WIN deberfa agregarse a un grupo Administrador de Programas de manera que el HSSM-WIN
pueda ser ejecutado marcando con el raton sobre su icono. Se dan dos procedimientos para esta operacion:
1. Con ambos, el Administrador de Archives y el Administrador de Programas que ocupan lugares diferentes en
la pantalla como se muestra en la Figura 4.1, simplementearrastre el nombre del archive HSSM-WIN.EXE
21
-------
al grupo manejador de Programas, donde aparecera como un icono.
2. De manera alternativa, Ud. puede usar el comando "Archive" "Nuevo" de Windows para especificar un
nuevo grupo de programas y concepto.
Para el grupo de programas:
Seleccione el boton del grupo de programas
Marque con el raton el boton "ACEPTAR"
Teclee HSSM como descripcion
Marque con el raton el boton "ACEPTAR"
Para el concepto de programa:
Seleccione el boton de concepto de programa
Marque con el raton el boton "ACEPTAR"
Teclee HSSM como descripcion
Teclee C:\HSSM\HSSM-WIN.EXEcomolfnea de comando
Teclee C:\HSSM como directorio de trabajo
Marque el boton "ACEPTAR" con el raton
Archivo Disco Arbol Ver Qpciones Vi
Ay ii da
•Bit4i^B ^ 1 **•
^y iseaa&i
Ba3
y__gej
Microsoft Visual C-*--*-
1&, & jO
|a,a 3
l^jtaj
ovagraph Apps
[a~fi~s|
\£ *£. ^|
Startup
a «a ml
Visual Basic 3.0 MS-DOS HSSM
,*U ~r'" (M
*i
^
zr
—••'•'
_
'
Figura 4.1: Instalacion de HSSM-WIN en un grupo Administrador de programas.
Una vez que se haya cargado exitosamente el modelo HSSM-WIN en su sistema, debera verificar el archive
CONFIG.SYS. El programa HSSM-KO abre un numero de archives temporales y el CONFIG.SYS debe estar
configurado de manera que pueda abrirse un numero suficiente de archives. El archive CONFIG.SYS en su
sistema necesita incluir la Ifnea
FILES = 30
22
-------
(Un numero mayor de treinta tambien trabajara.) Despues de modificar el archive CONFIG.SYS, debera volver
a arrancar su sistema para permitir que se efectue el cambio. En el Apendice J se discute la instalacion de ambas
interfaces de Windows y de DOS en una sola computadora.
4.4 Usodel Modelo HSSM-WIN
4.4.1 Arranque
Como cualquier otra aplicacion de Windows, el modelo HSSM-WIN aparecera en un grupo Administrador de Pro-
gramas como un fcono, y puede arrancarse simplemente por un marcado doble con el raton colocando el cursor
sobre el fcono.
El modelo HSSM-WIN puede arrancarse tambien desde el Administrador de Archives de Windows por medio
de doble-marcaje con el raton sobre el archive denominado HSSM-WIN.EXE. Si no tiene un raton, seleccione
"Correr..." desde el menu "Archive" (ALT+A seguido por C) y teclee "C:\HSSM\HSSM-WIN.EXE" en el cuadro
de dialogo. Se limpiara la pantalla y aparecera la ventana principal de HSSM-WIN.
Aparece una variedad de opciones de menu en la barra de menu en la parte superior de la ventana HSSM-
WIN (Figura 4.2). Estas opciones de menu son los encabezados para operaciones conexas que apareceran en un
submenu debajo de cada concepto de menu. Para mayor informacion sobre el uso de la interfaz estandard de
Windows, consulte su documentacion de Windows.
Modelo de Revision de Derrames de Hidrocarburos
Archive Editar Modelo Grafiear Ventana Ayuda
Figura 4.2: Pantalla inicial de HSSM-WIN.
Cuando aparece por primera vez HSSM-WIN en la pantalla, algunos conceptos del menu se escriben en un
color diferente, o estan desactivados. Esto significa que esos comandos no estan disponibles en este momento,
ya que no se han cargado aun ningun dato ni parametros en el programa. Por ejemplo, los comandos de Guardar
y Graficar estan desactivados, ya que no existe aun ningun dato para guardar o graficar. Las opciones disponibles
incluyen Archive Abrir y Editar, para abrir un archive de entrada existente o editar uno desde el principle. Una
vez que se hayan cargado dates, todas las opciones del menu quedan disponibles.
23
-------
4.4.2 Resumen de Comandos del Menu
La Tabla 4.3 contiene un listado de todos los comandos del modelo HSSM-WIN. Cada comando de HSSM-WIN
es cualquiera de lo siguiente:
1. Una opcion del menu de la barra del menu principal (encabezados de columna 1 a 6 de la Tabla 4.3, ver
Figura 4.2),
2. Enlistados en un submenu de bajada (conceptos en columnas 1 a 6 de la Tabla 4.3), o
3. Enlistados en el menu del sistema (conceptos en columna 7 de la Tabla 4.3).
(Se accede al menu del sistema marcando dos veces con el raton sobre el fcono en la esquina superior izquierda
de la ventana o pulsando ALT + BARRAESPACIADORA en el teclado). Algunos de los comandos son seguidos
por una elipse (...), que significa que se requiere de mas informacion antes de ejecutarlo. Uno de los conceptos
del menu en HSSM-WIN puede tener subrayado una letra, o puede estar seguido de un acelerador (tales como
"Graficar Resultados CTRL+G"). Estos son codigos abreviados para el teclado. El usuario que este familiarizado
con el programa puede encontrar frecuentemente que el teclado es mas rapido que el raton. En al Inciso 4.10 se
presenta una descripcion de cada comando.
Resumen de Comandos de HSSM-WIN
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
Archive
(1)
Nuevo
Abrir...
Guardar
Guardar
Como...
^/ Comprobar
Tiempos
de
Archives
Salir de
HSSM-WIN
Editar
(2)
Datos
Generales...
Datos
Hidrologicos...
Datos de la
fase de Hidro-
carburos...
Datos de
Simulacion del
Modelo...
Modelo
(3)
Correr
HSSM-KO
Correr
HSSM-T
Correr
REBUILD
Graficar
(4)
Graficar
Resultados...
Copiar
Grafica
Imprimir
Grafica
Cerrar
Grafica
Fonts
Ventana
(5)
en
Cascada
en Mosaico
HSSM...
Arreglar
Iconos
Cerrar
Todo
Lista de
Graficas
Ayuda
(6)
Acerca de
Tarn a no
Acerca de
HSSM-WIN...
Menu del
Sistema
(7)
Reestable-
cer
Ajustar
Mover
Minimizar
Maximizar
Cerrar
Cambiar
a...
Tabla 4.3: Resumen de comandos de HSSM-WIN.
24
-------
4.5 Empleo de HSSM-WIN para Efectuar Simulaciones del Modelo HSSM
Las secciones siguientes dan los procedimientos especfficos para correr las Simulaciones del modelo HSSM em-
pleando los comados de HSSM-WIN. Las opciones de menu de HSSM-WIN se refieren mediante el numero de
columna y letra del renglon en la Tabla 4.3. Por ejemplo, el concepto de la opcion Abrir de la barra de menus
Archive se designa l.b.
4.5.1 Creadon de Nuevos Conjuntos de Datos de Entrada
1. Limpie cualquier nombre existente y dates de archives seleccionando "Nuevo" desde el menu "Archive"
(l.a). Este paso puede saltarse, si no se han usado archives anteriormente durante la actual sesion de
HSSM-WIN.
2. Llame al Editor de Archives de Entrada seleccionando "Editar" (2) de el menu HSSM-WIN (o use el
acelerador Ctrl+E).
3. Digite los datos en cada uno de los cuatro Editores de Archives de Entrada (2.a hasta 2.d) comose describe
en los Incisos 4.6.3 a 4.6.6, y marque con el raton sobre "ACEPTAR" (ENTRAR) para salir del editor.
4. Guarde el archive con el comando "Guardar" desde el menu "Archive" (l.c). Cuando se solicite un nombre
nuevo, teclee un nombre de hasta ocho caracteres. No hay necesidad de agregar la extension .DAT, ya
que el programa HSSM-WIN lo hara.
4.5.2 Edicion de Conjuntos de Datos de Entrada Existentes
1. Abra un archive de entrada existente para editar siguiendo el procedimiento que se da abajo:
Escoja la opcion "Abrir..." desde el menu "Archive" (l.b). El campo de dialogo de Abrir Archives enumerara
los nombres pertinentes de archives en el directorio por default, comose muestra en la Figura 4.3.
Nombre de archive:
x1stf.dat
x2bt.dat
Directories:
c:\modelo\hssm
£3 modelo
fchssm
Mostrar archives de tipo:
Unidades:
HSSM Data ('.DAT]
c: diskl vo!1
Figura 4.3: Cuadro de dialogo abrir archive.
Revise la lista de nombres utlilizando la barra de desplazamiento vertical con el raton.
Si aparece aquf el nombre del archive deseado, marque doblemente con el raton sobre el nombre para abrirlo.
(Con el teclado, teclee el nombre en el cuadro y seleccione ENTRAR para abrir el archive. Si decide no
abrir un archive, seleccione ESC para anular.)
25
-------
2. Llame al Editor de Archives de Entrada seleccionando "Editar" (2) del menu HSSM-WIN (o use el acelerador
Ctrl+E).
3. Capture los dates en cada uno de los cuatro Editores de Archives de Entrada (2.a hasta 2.d) como se
describio en los Incises 4.6.3 a 4.6.6, y marque con el raton sobre el "ACEPTAR" (ENTRAR) para salir del
editor.
4. Guarde el archive.
D Si quiere escribir encima de el archive original, simplemente seleccione la opcion "Guardar" desde el menu
"Archive" (l.c).
n Si quiere seleccionar un nombre nuevo con el comando "Guardar Como" desde el menu "Archive" de
HSSM-WIN (l.d). Cuando se pide un nombre nuevo de archive, teclee un nombre de hasta ocho caracteres.
No hay necesidad de agregar la extension .DAT, ya que HSSM-WIN lo hara.
Guardar como 1
Nombre de archive:
c: \modelo\hssm\testdata. dat
itlstLdal
"i j
Guardar archive como tipo:
HSSM Dala ('.DAT]
*
Directories:
c:\modelo\hssm
Bc:\
£j modelo
S& hssm
h
Unidades:
Is9 c: disk1_vo!1
ii
|M$M&$
^Waij^jt^.',
Figura 4.4: Cuadro de dialogo para guardar archive como.
4.5.3 Corrida del Modelo
Seleccione "Modelo" (3) para efectuar las dos partes de los calculos del modelo HSSM.
1. El modelo HSSM-KO se ejecuta seleccionando "Correr HSSM-KO" (3.a). El modelo HSSM-KO lee todo
el archive de datos de entrada y ejecuta las simulaciones de los modelos KOPT y OILENS. El modelo
HSSM-KO produce luego un archive separado de datos de entrada para el modelo HSSM-T, que contiene
algunos de los datos de entrada del modelo HSSM-KO y algunos de los resultados del modelo HSSM-KO,
que se requieren para el modelo HSSM-T.
2. Despues de la terminacion exitosa del modelo HSSM-KO, el segundo paso es correr el modelo HSSM-T,
seleccionando "Correr HSSM-T" (3.b). Estos dos programas son programas DOS, de manera que el pro-
grama Windows debe crear procesos en DOS a fin de poder correr estos codigos. El Inciso 4.7 muestra los
mensajes de pantalla producidos cuando se ejecutan los modelos HSSM-KO y HSSM-T.
NOTA: Si se tienen que cambiar los parametros para el modelo TSGPLUME (HSSM-T) despues de haber
ejecutado HSSM-KO, sera necesario editar el juego de datos y debe correrse nuevamente el modelo HSSM-
KO.
26
-------
4.5.4 Graficado de los Resultados del Modelo
1. Para generar graficas de los datos, se selecciona "Graficar" (4) y "Graficar Resultados..."
el cuadro de dialogo para Exhibicion de Graficas (Figura 4.5).
Exhibicion de Graficas
(4.a) para obtener
Aichivo:
C:\MODELOVHSSM\X2BT.DAT
Exhibir graficas:
[X] Perfiles de Saturation
[X] Perfiles de lente de petroled
EJ Historias de radios
[x] Flujo de Masa Contaminante
[x] Masa contaminante en lente
E2 Conc.s pozos receptores
Figura 4.5: Cuadro de dialogo para exhibicion de graficas.
2. Seleccione las graficas por hacer, marcando con el raton los cuadros de seleccion. Una "X" en el cuadro
significa que ha sido seleccionado. Para hacer esto desde el teclado, oprima la tecla "TAB" para mover el
realzado al cuadro deseado y la BARRAESPACIADORA para activar o desactivar.
3. Seleccione "ACEPTAR" para dibujar las graficas.
4. Para cerrar una grafica, seleccione "Cerrar" del menu de graficar del sistema Windows , o marque con el
raton dos veces (4.d) sobre el icono del menu del sistema en la esquina superior izquierda de la ventana de
graficas. El cierre de graficas no requeridas proporciona mas espacio en la memoria para otras graficas o
programas.
4.5.5 Graficado de Resultados a Partir de una Simulacion Previa
1. Cargue el conjunto de datos, seleccionando "Abrir" desde el menu "Archive" (l.b).
2. Para generar graficas a partir de los datos, seleccione "Graficar" (4) y "Graficar Resultados..." (4.a) para
obtener la ventana de dialogo de graficas.
3. Seleccione las graficas por hacer, marcando con el raton sobre los cuadros correspondientes. Una "X" en el
cuadro significa que este ha sido seleccionado. Para hacer esto desde el teclado, oprima la tecla "TAB" para
mover el realzado al cuadro deseado y la BARRA ESPACIADORA para activar o desactivar el cuadro.
4. Seleccione "ACEPTAR" para dibujar las graficas.
5. Para cerrar una grafica, seleccione "Cerrar" desde el menu de graficar del sistema Windows de Graficas, o
(4.d) marque doblemente con el raton sobre el icono del menu de sistema en la esquina superior izquierda
de la ventana de Graficas. Al cerrar las graficas no requeridas se obtiene mas espacio en la memoria para
otras graficas o programas.
27
-------
4.5.6 Impresion de una Grafica
1. Genere una grafica como se describio anteriormente.
2. Desde el menu "Graficar", seleccione la opcion "Imprimir Grafica" de (4.c).
3. Despues de unos pocos segundos aparecera un mensaje que dice "Enviando grafica al administrador de
Impresoras" , con la opcion de cancelar el trabajo de impresion. A menos que se quiera cancelar el trabajo,
espere hasta que desaparezca el mensaje. Esto significa que la imagen ya se envio a su destino y HSSM-WIN
esta listo para continuar.
NOTA: Las graficas pequenas se imprimiran en forma relativamente rapida, pero las imagenes masgrandes
tomaran mastiempo. Una grafica de pagina entera puede tomar varios minutos, dependiendo de la sofisti-
cacion de la impresora y del software del administrador de impresoras y de la disponibilidad de memoria
libre y del espacio en el disco duro.
4.5.7 Comparacion Entre Varias Simulaciones
1. Edite o cree un archive de entrada, corra la simulacion y grafique los resultados. Si ya se han corrido
las simulaciones y existen los archives de graficas, entonces cargue el nombre del archive con "Abrir" y
"Archive" (l.b) y escoja el comando "Graficar" para presenter las graficas (4.a). Empleando el comando
de Minimizar, reduzca cada una de las graficas a un icono. Los iconos se exhibiran a lo largo de la base del
de la ventana HSSM-WIN. Haga esto para las simulaciones que desee comparar.
2. Restaure las graficas que desee comparar, ya sea marcando doblemente con el raton sobre el icono o bien
seleccionando las graficas enlistadas en en el menu del cuadro de dialogo de "Windows" (5.e). Puede
escoger tantas graficas como Ud. desee.
3. Use el comando "Mosaico" en el menu "Windows" (5.b) para redibujar las graficas como en la Figura 4.6.
4. Si lo desea, se pueden ajustar los tamanos de las ventanas graficas para ajustar sus escalas "arrastrando"
las esquinas o lados con el raton o usando los comandos de Mover y Ajustar desde el menu de sistema de
la ventana de graficas de Windows (7.c y 7.d).
5. Para ver los valores de los parametros de una corrida particular, abra el archive en cuestion e inspeccione
los datos usando los Editores de Archive de Entrada (2.a hasta 2.d).
NOTA: Cada grafica en la pantalla consume hasta cierta cantidad de KB de memoria que se liberan al cerrar
una ventana grafica. Cuando se tienen varias graficas y/u otras aplicaciones corriendo, el programa HSSM-WIN o
el programa Windows pueden determinar que no existe suficiente memoria libre o recursos para crear otra grafica.
En este caso, se le pedira al usuario que termine algo para crear mas espacio en la memoria.
4.5.8 Copiado de una Grafica al Portapapeles
Los programas de Windows tienen la capacidad para transferir directamente imagenes de pantalla desde una
aplicacion de Windows a otra. Por ejemplo, una grafica de HSSM-WIN puede copiarse a un documento de un
procesador de palabras. El Portapapeles de Windows se usa como un punto de almacenamiento intermedio para
tales transferencias.
1. Genere una grafica como se describio arriba.
2. Desde el menu "Graficar" (4), escoja la opcion "Copiar Grafica" (4.b). Esto copia la grafica al Portapapeles
en un formatode mapa de bits y reemplaza cualquier dato previo del Portapapeles.
3. Para ver el contenido del Portapapeles en cualquier tiempo, corra el programa del Portapapeles.
28
-------
HSSM-WIN - X2BT
Archivo Editar Modelo firaficar Ventana Ayiida
x2bt - SAT
Peifiles de Saturacion
TRANSPORTE DE BENCENO DE UN DEHRAME DE 1501
0.00 Piofundidad (m)
3.00
600
9.00
12.0
0.00
3.0000 d
5.0000 d
IQ.OQQd
20.000 d
lOO.OOd
200.00 d
1.20 0.40 0.60
Saturacion total liquida
0.80
1.00
x2bt - LENTE
^|| ^,1 Peiflies de lente de petroleo
s*JLiiJ TRANSPORTE DE BENCENO DE UN DEHRAME D
9 00 Piofundidad (m)
1QO.OOdias
9.50
10.0
10.5
11-OL
0.00
5.00 10.0
Radios (m)
15.0
x2bt- RADIO sZbt-POZOS x2bt-MASA x2bt-FLUJO
Figura 4.6: Comparacion de graficas de dos simulaciones diferentes.
4. Para pegar una grafica en otra aplicacion, busque el comando "Pegar" en el menu de esa aplicacion, si
esta disponible. Debe estar enlistado bajo el submenu de "Editar". La Figura 4.7 muestra una grafica de
HSSM-WIN pegada en PAINTBRUSH.
5. Los mapas de bits copiados al Portrapeles pueden guardarse tambien como archives *.CLP, de manera que
las graficas puedan guardarse para uso posterior.
4.5.9 Salir del Modelo HSSM-WIN
Se puede salir del modelo HSSM-WIN seleccionando "Archivo" y "Salir de HSSM-WIN" (l.f). Tambien se puede
salir del programa marcando doblemente con el raton sobre el menu del sistema en la esquina superior izquierda
(equivalente a seleccionar 7.f). Si no se ha guardado algun trabajo, el modelo HSSM-WIN alertara al usuario
para guardarlo antes de cerrar el programa.
4.6 Editar y Crear Conjuntos de Dates del Modelo HSSM
Las secciones siguientes describen todos los parametros requeridos para el modelo HSSM. Las secciones tambien
proporcionan orientacion sobre como determinar valores apropiados para los parametros. Para mayor conveniencia,
se proporcionan formas en bianco de cada una de estas pantallas en el Apendice N. Estas formas son utiles para
armar los conjuntos de datos y pueden copiarse para un uso repetido. Los usuarios experimentados del modelo
pueden desear editar sus propios conjuntos de datos en forma directa; el Apendice K muestra la estructura de los
archives de datos de entrada para los modelos HSSM-KO y HSSM-T.
4.6.1 Uso de los Editores de los Archives de Entrada - Tecnicas Comunes
Lo que sigue son instrucciones para el empleo del editor para las pantallas de datos de entrada (denominados
cuadros de dialogo). Cada uno de los cuadros de dialogo requieren el uso de las caracterfsticas que se describen
29
-------
Paintbrush - [Sin titulo)
Archivo Edicifin Ver Texto Qpciones 7.
f
•P1
D
D
O
Perfiles de Saturacidn
TRANSPORTED DE BENCENO DE UN DERRAME DE 1500 GAL
Q QQ Pfofundidad (m)
3.00
6 00
9.00
12.0
3.0000 d
5.0000 d
moood
20.000 d
1QO.QOd
200.00 d
0.00
0.20
0.40^ 0.60
Saturation total tiquida
0.80
1.00
Figura 4.7: Grafica de HSSM-WIN pegada en PAINTBRUSH.
mas adelante.
1. Los cuadros de dialogo del editor de archives de entrada son el metodo de HSSM-WIN para editar el archive
de entrada para los modelos. Son presentados seleccionando "Editar" y una de las opciones de datos desde
el menu de HSSM-WIN. Esta seccion discute las tecnicas generales para navegar alrededor y editar los datos
en estos cuadros de dialogo, que se ilustran desde la Figura 4.9 hasta la Figura 4.12.
2. El Modelo HSSM-WIN adopta los metodos estandard de Windows para seleccionar y editar texto:
Para se/ecc/onar una palabra entera o una entrada numerica, simplemente marque doblemente con el
raton sobre la entrada o jale con el raton (manteniendo oprimido el boton) sobre la seleccion deseada. El
texto seleccionado aparece en video invertido. Cualquier tecleado que se haga ahora reemplazara el texto
seleccionado. Si no quiere reemplazar el texto sino mas bien editarlo, use el raton o las teclas de flechas
para situar el cursor en el cuadro. La tecla de BORRAR borrara hacia la derecha del cursor, y la tecla de
RETROCESO hacia la izquierda.
3. Desplacese hacia los otros campos de texto al lado de cada descripcion de parametro, ya sea con el raton o
con la tecla de TABULADOR. (Para moverse hacia atras, use SHIFT+TABULADOR.) Edite los contenidos
de cada ventana como desee.
4. /.os iotones de radio Q se usan para escoger entre opciones que se excluyen mutuamente que aparecen en
varios cuadros de dialogo. Dependiendo de la seleccion que se haga, pueden desactivarse algunos campos
de entrada o se activan como sea apropiado. Los botones de radio se seleccionan, ya sea marcando con el
raton o bien utilizando las teclas de flechas | y ]. para desplazamiento y la BARRAESPACIADORA para
seleccionar.
5. /.os cuadros O de marcaje se usan para activar o desactivar opciones que no sean exclusivas.
seleccionan tarn bien con la BARRA ESPACIADORA.
Estas
6. Acepte los valores nuevos eligiendo el boton de "ACEPTAR" (ENTRAR). La tecla "Cancelar" (ESC)
abandonara cualquier cambioque se haya hecho.
30
-------
Los cuadros de dialogo para los Parametros Hidraulicos, los Parametros de la Fase de Hidrocarburos y los
Parametros de Simulacion contienen un cuadro de marcaje denominado "Activar comprobacion de range".
Este cuadro normalmente esta marcado y ocasiona que el modelo HSSM-WIN verifique cada parametro para
asegurarse que cada parametro se encuentre dentro de los Ifmites permisibles. Cada campose comprobara
para caracteres ilegales o valores fuera-de-rango, en cuyo caso aparecera un mensaje de error como en
la Figura 4.8. Al reconocer este mensaje con "ACEPTAR," el usuario tendra la oportunidad de editar el
campo con error hacia donde el modelo HSSM-WIN haya movido el apuntador. El desactivar la opcion de
comprobacion de rango ocasiona que el modelo HSSM-WIN no compruebe los valores de los parametros.
HSSM-WIN
0.0 <= valor <= 1.0
Aeeptar!
Figura 4.8: Ejemplo de un mensaje de error en la entrada de datos.
7. Despues de salir del cuadro de dialogo para editar, los cambios se encuentran en la memoria de HSSM-WIN,
pero aun no estan guardados en un archive. Use los comandos "Guardar" o "Guardar Como" para guardarlos.
NOTA: Para inspeccionar las graficas que se encuentran debajo mientras se asignan valores a los parametros,
la ventana de Editar (como cualquier otra) puede quitarse casi totalmente de la pantalla arrastrando su
barra de tftulos.
4.6.2 Unidades Requeridas para las Simulaciones del Modelo HSSM
Las unidades siguientes se usan en el modelo HSSM y se enumeran con su uso y abreviacion (Tabla 4.4). Debe
tenerse cuidado para asegurar que todos los parametros de entrada se conviertan a este conjunto de unidades.
Como un recordatorio, se enlistan las unidades requeridas para cada parametro discutido abajo.
4.6.3 Parametros Generales del Modelo
El cuadro de dialogo Parametros Generales (Figura 4.9) contiene tftulos, interruptores de impresion, interrup-
tores de modulo y nombres de archives.
Tftulos para la Corrida En el modelo HSSM-WIN se usa un tftulo de tres Ifneas para la corrida. Estas cadenas
de texto se incluyen en todos los archives de salida y de graficado. La primera Ifnea se usa tambien como tftulo
para la grafica. Si la grafica es demasiado pequena para dibujar, la ventana grafica contendra unicamente las tres
Ifneas del tftulo.
Interruptores de impresion
D Crear archivos de salida Si se elige este interrupter, los archives de salida serin generados per los modelos.
La situacion normal es la de escoger esta opcion.
31
-------
Cantidad Unidad
Tiempo dfa
Profundidad metro
Viscosidad Dinamica centipoise
Densidad gramos/cm3
Tension Superficial dina/cm
Concentration miligramos/litro
Coeficiente de litros/kilogramo
Particion Suelo-Agua
Dispersividad metro
Varios adimensionales
Tabla 4.4: Unidades requeridas para las simulaciones del modelo HSSM.
O Eco de impresion de datos unicamente
O Correr los Modelos Este interrupter le indica al modelo ya sea correr y crear los archives de graficas o
solamente imprimir en eco los datos de entrada. Se recomienda imprimir en eco, para verificar el archive de
entrada antes de hacer la corrida de simulacion.
Interruptores de modulo
D Correr KOPT Correr el modulo KOPT de HSSM-KO. KOPT simula la infiltracion del NAPL a traves de la
zona vadosa. El modulo KOPT debe correrse para correr OILENS o TSGPLUME.
D Correr OILENS Correr el modulo OILENS de HSSM-KO, para simular el movimiento y disolucion de la lente
de hidrocarburo en el nivel freatico. El modulo OILENS requiere tambien que se corra KOPT.
D Escribir el archivo de entrada de TSGPLUME Escribe el archive de datos de entrada para TSGPLUME
(HSSM-T) cuando se corre el programa HSSM-KO. Esta opcion debe seleccionarse si se va correr HSSM-T. El
modelo HSSM-T, que simula el transporte del compuesto qufmico en el acuffero, se corre usando el comando
"Run HSSM-T", unicamente despues de haber corrido HSSM-KO.
Nombres de Archivos El modelo HSSM requiere el uso de un conjunto especffico de archives para producir
archives de salida y de graficas. Estos nombres no pueden editarse, pero se incluyen para la informacion del usuario,
ya que apareceran en el directorio indicado despues de correr el modelo. Los nombres cambian automaticamente
cada vez que se guarda el archivo bajo un nombre nuevo. Los nombres y los propositos de los archives se enumeran
en la Inciso 4.7.
32
-------
Parimetros Generals del
¥ ilutos de la Corrida
TBAMSPOHIE DE BE OH BE
DE DE EM
Y
"Interruptoies tie Jjupiesion
iXl Creai aichiwos de saida
O Eco de iiapiesiem de dates unicamenle
%' Coner
'Inlenuptores de Modulos
13
El Coiier
[X] aichivo de enliada HSSM-T
"Nombres de "
NOT A: Estos nombres de aichivos se usaian si el archive de
se bap un nuevo con b "Buaidai Como"
C:\MODELO\HSSM\X2BT^HSS
C:\MODELO\HSSM\X2BT_PL2
C:\MODELO\HSSM\X2BT.PL3
C:\MQDELO\HSSM\X2BT.PMI
Aicbivo de
Aichivo de
de
Archive de
Aichwo de
Archiw de
Aichivo de
de
2 de
gralica 3 de HSSM-KO
de HSSM^T
Figura 4.9: Cuadro de dialogo de parametros generales.
4.6.4 Datos Hidraulicos
La ventana de dialogo Parametros Hidraulicos (Figura 4.10) enumera los datos hidraulicos para el modelo.
PROPIEDADES HIDRAULICAS
Viscosidad dinamica del agua, /j, (cp) Introduzca la viscosidad dinamica del agua en centipoise (cp). A
20°C la viscosidad del agua pura es 1.0 cp.
Densidad del agua, p (g/cm3) Introduzca la densidad del agua en g/cm3. A 20°C la densidad del agua
pura es 1 g/cm3.
Tension superficial del agua, er (dina/cm) Introduzca la tension superficial agua/aire en dina/cm. A
20°C la tension superficial del agua pura es de 72.8 dina/cm. Puede ser apropiado un valor mas bajo, digamos
65 dina/cm, para suelos y/o sitios contaminados.
Permeabilidad relativa maxima respecto al agua, fc ( ), durante la infiltration Introduzca la per-
meabilidad maxima relativa del agua durante la infiltracion. Ya que el aire se entrampa normalmente durante la
infiltracion, la conductividad hidraulica efectiva del suelo sera menor que la conductividad saturada. La relacion
33
-------
Para metres Hidraulicos
PROPIEDADES HIDRAULICAS
Viscosidad dinamica del agua (cp)
Densidad del aqua (g/cm3)
Tension superf. agua (dina/cmj. ,
Valor max. de krw durante inf.. . . .
"Reearga
® Velocidad media de recarga
O Saturacion
de la cuiva de presion
O B looks y Coreji
'••) van Genuchten
Lambda de B looks y Corey. . .
Carga de entrada de aiie (m). .
Saturacion residual de agua. .
Alpha de van Genuchten (1/m)
n de van Genuchten
Archive de Datos:
C:\MODELD\HSSM\X2BT.DAT
[X] Activai comprobacion de rango
PROPIEDADES DEL MEDIO POROSO
Conduclividad hidr. vert. sat. (m/d)
Razon de cond. hidr. horiz/vert. .
Porosidad
Densidad global (g/cm*]
Espesor saturado del aquifero (m).
Profundidad al nivel freatico (m). .
Parametro de espesor capilar (m] .
Gradiente agua subl. [m/m]
Dispersividad longitudinal (m]. . .
Dispersividad transversal [m)....
Dispersividad vertical (m)
7.100
2.500
4300
1.510
15.00
10.00
.1000E-01
.1000E-01
10.00
1.000
1000
Figura 4.10: Cuadro de dialogo de parametros hidraulicos.
entre la conductividad efectiva con respecto al agua, Kew, y la conductividad saturada con respecto al agua, Ksw
esta dada por
-£*-p.in —
(4.1)
donde krw se llama la permeabilidad relative con respecto al agua. La permeabilidad relative es igual a cero
cuando la saturacion se encuentra cerca o abajo de la residual y es igual a uno cuando el medio poroso esta
totalmente saturado con agua.
Para tomar en cuenta el entrampamiento de la fase aire, la conductividad maxima efectiva se restringe por el
valor fijado para krw(maxy Los valores tfpicos varfan de 0.4 a 0.6 (Bouwer, 1966); se usa frecuentemente 0.5 (p.
ej. Brakensiek et a/., 1981). Entonces se determine la saturacion maxima de agua a partir de la funcion krw que
es usada por el modelo HSSM. Se supone que el remanente del espacio poroso esta lleno de aire entrampado.
Entonces se desecha la saturacion de agua calculada a partir de krw(max^ ya que el modelo unicamente usa la
saturacion del aire entrampado.
Recarga Verifique el tipo de condicion de recarga deseado. La recarga puede ser ya sea especificando una
velocidad de recarga o bien una saturacion de agua residual en la zona vadosa.
34
-------
O Velocidad media anual de recarga, q (tn/d) Escoja esta opcion para especificar un flujo de recarga.
O Saturation, S ( ) Escoja esta opcion para especificar una saturacion constante de agua en el espacio
poroso.
Cuando se selecciona la recarga anual como entrada de recarga:
El valor introducido es la velocidad media anual de recarga. Por ejemplo, con una velocidad anual de recarga
de 10 cm/ano el valor capturado sera:
A m
x 10 = 10
El modelo HSSM-KO calcula la saturacion de agua (fraccion del espacio poroso que se llena de agua) a partir de
la velocidad de recarga. Las velocidades grandes de recarga pueden ocasionar que el espacio poroso disponible
se llene completamente de agua, de manera que no permite la infiltracion del NAPL. Si se encuentran tales
condiciones, se escibira un mensaje de error en la pantalla.
Cuando se selecciona la saturacion como entrada de recarga:
Cuando el 35% del espacio poroso esta lleno agua, entonces se pone aquf 0.35. Empleando el otro conjunto
de unidades: si el contenido volumetrico de humedad es 0.14 y la porosidad 0.40, entonces se introduce aquf la
saturacion equivalente de 0.35.
Tfpicamente se emplearfa aquf el contenido de humedad cerca o arriba de la capacidad de catnpo, despues de
convertirla a saturacion. La relacion entre el contenido volumetrico de humedad, 9W, la porosidad, ry, y la satu-
racion, Sw, esta dada por 9W = 77 Sw . A partir del dato de entrada de saturacion, el modelo HSSM-KO calcula
el flujo correspondiente de agua.
Modelo de la Curva de Presion Capilar
O Brooks y Corey
O van Genuchten
Seleccione el modelo de presion capilar que se utilizara en los calculos del modelo HSSM. En el Apendice C.I
"Propiedades de Suelos" se da informacion adicional sobre la seleccion de los parametros del modelo. Se pueden
utilizer los parametros del modelo ya sea segun Brooks y Corey o bien segun van Genuchten. El apendice contiene
valores tfpicos de parametros para cada uno de estos modelos. Aunque el modelo HSSM esta disenado para usar
el modelo de Brooks y Corey, se pueden meter parametros del modelo de van Genuchten como entrada. Los
parametros del modelo de van Genuchten se convierten a parametros aproximadamente equivalentes del modelo
de Brooks y Corey mediante un procedimiento desarrollado por Lenhard et al. (1989). Solamente se requieren
meter los parametros realzados para el modelo seleccionado.
Para el Modelo de Brooks y Corey: La ecuacion del modelo de Brooks y Corey (1964) que describe la
relacion entre la saturacion Sw y la carga capilar hc esta dada por
(4.3)
donde la saturacion residual de agua, Swr, la carga de entrada de aire, hce, y el fndice de distribucion del tamano
35
-------
de poro, A, son parametros de ajuste.
A de Brooks & Corey El parametro A se llama el fndice de distribution del tamano de poro, y se determina
ya sea ajustando el modelo de Brooks y Corey a la curva de presion capilar agua/aire PC(SW) por medio de un
procedimiento delineado por Brooks y Corey (1964), o por medio de un ajuste no-lineal de curvas (p. ej. van
Genuchten et a/., 1991).
Carga de entrada de aire segiin Brooks & Corey, h , (m) Introduzca el valor absolute de la carga de
entrada de aire en metros. Este valor se determina como un parametro de la curva de presion capilar agua/aire
(vea el concepto A de Brooks y Corey, arriba.)
Saturacion residual de agua, S Intruduzca la saturacion residual de agua, que se determina a partir
de la curva de presion capilar medida (vea el concepto A, de Brooks y Corey arriba.)
Para el modelo de van Genuchten:
NOTA: la seleccion del modelo de van Genuchten ocasiona que el modelo HSSM calcule parametros aproximada-
mente equivalentes del modelo de Brooks y Corey, como se describe en el Apendice E.
El modelo de van Genuchten esta defmido por
w —— = —fff (4.4)
donde
9W = contenido volumetrico de agua
hc = carga capilar con unidades de m
Owr = contenido volumetrico residual de agua
Om = contenido volumetrico maximo de agua
a = un parametro con unidades de m"1
n = un parametro
m = un parametro (tornado como una funcion simple de n)
Para el modelo HSSM el termino de contenido reducido de agua (el termino del lado izquierdo del modelo de
van Genuchten) se toma igual a
donde la saturacion maxima de agua, 6m, se igualo a la porosidad. Los parametros del modelo de van Genuchten
pueden ajustarse a datos medidos, utilizando un programa de ajuste como RETC (van Genuchten et a/., 1991).
Saturacion residual de agua, S Introduzca la saturacion residual de agua, que se determina a partir
de la curva de presion capilar medida.
36
-------
a de van Genuchten Introduzca el valor del parametro a de van Genuchten en unidades de m 1.
n de van Genuchten Introduzca el valor del parametro n de van Genuchten.
PROPIEDADES DEL MEDIO POROSO
Conductividad hidraulica vertical saturada, K (m/d) Introduzca el valor de la conductividad hidraulica
vertical saturada de la fase agua, Ksw, en metros por dfa. La conductividad hidraulica saturada es uno de
los parametros mas importantes del modelo. La estimacion de este parametro se describe en el Apendice C.I
"Propiedades del Suelo." Este apendice contiene datos de dos tabulaciones de propiedades de suelos.
Razon entre conductividad hidraulica horizontal y vertical "RKS" Introduzca el valor de la razon de la
conductividad horizontal de la fase saturada de agua con la conductividad hidraulica vertical de la fase agua sat-
urada. La anisotropfa no se trata en forma directa en el modelo HSSM, mas bien el modelo usa el producto de la
razon de la conductividad hidralica saturada "RKS" y la conductividad vertical saturada, Ksw, para determiner la
conductividad hidraulica del acuffero. Esta ultima conductividad se usa tambien para determinar la conductividad
efectiva para el NAPL para el esparcido de la lente. Las relaciones entre las conductividades se resumen en la
Tabla 4.5.
Modelo y Region
Conductividad Hidraulica Variables de HSSM
Empleada
Zona vadosa (KOPT) Vertical
Lente de NAPL (OILENS) Horizontal
Acuffero (TSGPLUME) Horizontal
Tabla 4.5: Resumen de relaciones de conductividad hidraulica.
Porosidad, rj Introduzca la porosidad, 77, del acuffero.
Densidad global, p (g/cm3) Introduzca la densidad global del suelo en g/cm3. La porosidad, rj y la densidad
global, pi, estan relacionados por
Pb = Ps (1 - rf)
(4.6)
donde ps es la densidad de los solidos. La densidad del cuarzo es aproximadamente 2.65 g/cm3. Los valores para
la porosidad y la densidad global deben ser relacionados por la ecuacion 4.6.
Espesor saturado del Acuffero (m) Introduzca el espesor saturado del acuffero en metros.
37
-------
Profundidad al nivel freatico (m) Introduzca la profundidad al nivel freatico desde el punto de derrame en
metres. Generalmente el punto de derrame se encuentra en la superficie del terrene.
Parametro de espesor capilar (m) El parametro de espesor capilar le da al modelo un espesor que debe
formarse en la franja capilar antes de que ocurra el esparcido del NAPL. Tfpicamente, se debera introducir un
valor de 0.01 m para este parametro. Esto resulta en un espesor pequeno de NAPL que se forma antes de que
empiece el esparcido.
El parametro de espesor capilar puede usarse tambien para incorporar el efecto de fluctuacion del nivel freatico
sobre el radio de la lente. La fluctuacion del nivel freatico puede causar un entrampamiento del NAPL a traves de
una zona de mancha, y el NAPL entrampado no esta disponible para el esparcido radial. Para incluir este efecto,
el parametro de espesor capilar debera calcularse por medio de
^ \ espesor de zona de mancha x saturation residual de NAPL . .
espesor = — — — (4.7)
., / saturacion maxima de NAPL en la lente
capilar }
El espesor de zona de mancha debera tomarse como la fluctuacion maxima del nivel freatico, y la saturacion
residual de NAPL deberfa ser el promedio de los valores de las zonas saturada y vadosa. La saturacion residual
de NAPL y la saturacion maxima de NAPL en la lente se describen en la ventana de dialogo de Datos de la Ease
de Hidrocarburos (Inciso 4.6.5 ).
Gradients de agua subterranea (tn/tn) Introduzca el gradiente del agua subterranea. Los gradientes nat-
urales maximos tfpicos varfan desde 0.005 hasta 0.02. En vista de que no se permiten pozos de bombeo en
TSGPLUME, deberan usarse los gradientes naturales aquf.
Dispersividades del Acuffero a , a , a (m): Longitudinal, Horizontal Transversal, Vertical Transver-
sal. Introduzca las dispersividades longitudinal, horizontal transversal y vertical transversal en metros. Las
dispersividades estan defmidas por
DL = aLv
DT = aT v (4.8)
donde DL, DT y DV son los coeficientes de dispersion longitudinal, horizontal transversal y vertical transversal;
aL, aT, Y av son asimismo las dispersividades longitudinal, horizontal traversal y vertical transversal; y v es la
velocidad de flujo en la direccion media de flujo.
El mezclado dispersive en acufferos resulta del transporte de solutos a traves de medios porosos heterogeneos.
Conforme se esparce la estela de contaminante, esta "experimenta" mas heterogeneidad y el coeficiente aparente
de dispersion aumenta. De esta manera los coeficientes de dispersion, DL, DT y DV no son parametros funda-
mentales, sino que presentan una dependencia de escala.
Gelhar et al. (1992) revisaron recientemente las dispersividades determinadas en 59 sitios y consideraron la
confiabilidad de los coeficientes de dispersion. Concluyeron que no hay coeficientes de dispersion longitudinal
altamente confiables a escalas mayores de 300 m. Es notable que a una escala determinada, se ha encontrado
que las dispersividades varfan de 2 a 3 ordenes de magnitud, aunque los valores mas bajos son mas confiables.
Con base en estos datos, las dispersividades horizontales transversales son tfpicamente 1/3 hasta casi 3 ordenes
38
-------
de magnitud mas bajos que las dispersividades longitudinales. Las dispersividades verticales transversales son
tfpicamente (aunque con base en un conjunto muy limitado de datos) 1-2 ordenes de magnitud mas bajos que
las dispersividades transversales horizontales. Los valores muy bajos de las dispersividades verticales transversales
reflejan toscamente una estratificacion horizontal de los materiales sedimentarios.
4.6.5 Datos de la Fase de Hidrocarburos (NAPL)
El cuadro de dialogo de Parametros de la Fase de Hidrocarburos (NAPL) (Figura 4.11) contiene datos ref-
erentes a la naturaleza del hidrocarburo derramado y de un compuesto de interes.
Parametros de la Fase de Hidrocarburos
PROPIEDADES DE LA FASE DE HIDROCARBUROS
Densidad del NAPL (g/cm*)
Viscosidad din. NAPL (cp)
Solubilidad del Hidrocarburo (mg/l)
Sal. res. NAPL en Acuffero
Sal. res. NAPL en Zona vadosa ..
Coef. part, suelo/aqua [I/kg]....
Tens, superf. NAPL (dina/cm). ...
PROPIEDADS DE COMPUESTQS DISUELTOS
[XJ £xiste Compuesto Disuelto
Cone. inic. comp. en NAPL (mg/l).
Coef. particion NAPL/agua
Coef. particion suelo/aqua (I/kg)
Solubilidad compuesto (mg/l). . .
El Vida med Compuesto en acuif.
Archive:
C:\MQDELO\HSSM\X2BT.DAT
Ey Activar comprobacion de rango
DERRAME DE HIDROCARBUROS —
® Flujo especificado
0 Volumen/Area especificado
0 Encharcamiento de carga const.
0 Encharc. var. desp. carga const.
Flujo de NAPL (m/d)
Tiempo de inicio (d)
Tiempo de terminacion (d)..
Profundidad encharcamienlo (m
Volumen/Area del NAPL (m).
Prof. inf. zona NAPL (m)
Figura 4.11: Cuadro de dialogo de parametros de la fase de hidrocarburos.
PROPIEDADES DE LA FASE DE HIDROCARBUROS
Densidad del NAPL, p (g/cm3) Introduzca la densidad de la fase NAPL en g/cm3. Para simulaciones de
OILENS, la densidad del NAPL debe ser menor que la del agua. Se pueden utilizer densidades mayores que la
del agua si no se efectua ninguna simulacion de OILENS. En la Tabla 4.6 se dan algunas densidades tfpicas de
NAPL.
Las densidades de los hidrocarburos se expresan a veces por medio de la escala de grados API (Perry y Chilton,
1973) adoptada por el American Petroleum Institute. Los grados API se definen como
»API =
13L5
(4.?
masa esp.
donde masa especffica es el peso especffico del NAPL medido a 70°F dividido entre la gravedad especffica del agua
39
-------
medida a 60°F. La escala de grades API varfa desde 0.0 hasta 100.0 y cubre una gama de gravedades especfficas
desde 1.076 hasta 0.6112.
Viscosidad dinamica del NAPL, fj, (cp) Introduzca la viscosidad de la fase NAPL en centipoise. En la
Tabla 4.6 se dan viscosidades tfpicas de NAPL.
Las densidades y viscosidades de las fases de NAPL y agua se usan en el modelo HSSM-KO para estimar la
conductividad hidraulica saturada de la fase NAPL, Kso, por
r' r' IJ'W P° fa 1 n^
Kso = Ksw -- (4-10)
Vo Pw
donde Ksw es la conductividad hidraulica saturada para agua, fj,w y fi0 son las viscosidades de agua y aceite, y
Pw Y Po son las densidades respectivas.
Liquidos Densidad g/cm3 Viscosidad cp
Gasolina
Agua
Combustoleo No. 2
Aceite de Transmision
0.75
1.00
0.87
0.89
0.45
1.00
5.9
80
Tabla 4.6: Densidades y viscosidades de NAPL a 20°C.
Solubilidad del hidrocarburo (NAPL) (mg/l) Introduzca la solubilidad del NAPL en agua en mg/l. Este
coeficiente representa la solubilidad de todos los compuestos del NAPL, con excepcion del compuesto qufmico
que se simula. La solubilidad del compuesto qufmico se mete por separado. Ademas, este valor se usa unicamente
por el modelo de una manera considerable cuando se usa un criterio particular de terminacion. Por lo tanto, el
valor de la solubilidad del NAPL no es un parametro crftico.
El valor de la solubilidad del NAPL debe ser mayor que cero si se pone en 2. el Criterio de terminacion de
Simulation de OILENS (ver mas adelante) "el esparcido de la lente NAPL se para." Bauman (1989) estimo
que la solubilidad tfpica de gasolina es del orden de 50 a 200 mg/l.
Saturation residual del Acuffero con NAPL, S Introduzca la saturacion residual de la fase NAPL en el
acuffero. Vea las notas mas adelante para la saturacion residual del NAPL en la zona vadosa.
Saturacion residual de NAPL en la zona vadosa, S Introduzca la saturacion residual de la fase NAPL
para la zona vadosa. Por definicion, la fase NAPL no fluye con saturaciones iguales o menores a la residual.
En este modelo, se supone que la saturacion residual de NAPL es una constante conocida. Idealmente, esto
se obtendrfa midiendo la curva de presion capilar NAPL/aire en presencia de la cantidad de agua que llena una
porcion del espacio poroso. Se reconoce que tratar la saturacion residual del NAPL como una constante es una
40
-------
suposicion, ya que en realidad la saturacion residual de NAPL puede variar con el gradiente hidraulico y con el
tiempo conforme se intemperiza el NAPL (Wilson y Conrad, 1984). Tfpicamente, la saturacion residual del NAPL
en la zona vadosa es menor que la del acuffero (con las mismas propiedades del medio). Las saturaciones residuales
tfpicas para hidrocarburos varfan de 0.10 a 0.20 en la zona vadosa, y de 0.15 a 0.50 en la zona saturada (Mercer
y Cohen, 1990). Estos valores corresponden mas estrechamente a la "retencion especffica" , como se emplea el
termino en la hidrologfa del agua subterranea, que como residuales verdaderos a valores de presion capilar elevados.
Coeficiente de partition suelo/agua (I/kg) Introduzca el coeficiente de particion de equilibrio linear entre las
concentraciones de la fase del suelo y del agua (cs y cw~) de la fase de hidrocarburos. Igual que la solubilidad de la
fase NAPL, mencionada arriba, este parametro no es crftico. Este coeficiente se usa para estimar la particion de
las fracciones disueltas del NAPL (p. ej., todas las sustancias qufmicas del NAPL con excepcion del compuesto
qufmicode interes). Para mayor informacion sobre la particion vease la discusion masadelante para el coeficiente
de particion del compuesto suelo/agua.
Tension superficial del NAPL, er (dina/cm) Introduzca la tension superficial del NAPL en dina/cm. La
Tabla 4.7 muestra valores tfpicos de tension superficial para varios productos del petroleo.
Lfquido Tension superficial
(dina/cm)
Gasolina 26
Kerosena 25-30
Gas oil 25-30
Fracciones de lubricantes 34
Combustoleos 29-32
Tabla 4.7: Tensiones superficiales de varios combustibles (Wu y Hottel, 1991).
PROPIEDADES DE COMPUESTOS DISUELTOS
n Existe compuesto disuelto Marque este cuadro si se deberan llevar a cabo calculos para un compuesto
disuelto. Normalmente, esto se verificara para una simulacion completa de transporte del modelo HSSM hacia un
punto receptor.
Concentracion inicial del compuesto en el NAPL, c ( ) (mg/l) Introduzca la concentracion inicial
de la sustancia qufmica disuelta en la fase NAPL en mg/l. El modelo HSSM idealiza el sistema de fase
multiple/multicomponente como consistente de una fase NAPL que contiene alguna fraccion pequena de un
compuesto disuelto. El compuesto disuelto puede partirse entre los flufdos y el solido. Aquf se introduce la
concentracion del compuesto qufmico en el NAPL. Por ejemplo, el benceno forma el 1.14% por masa de la mezcla
idealizada de gasolina usada por (Baehry Corapcioglu, 1987). La concentracion inicial del benceno (el compuesto
qufmico) en la gasolina (el NAPL o "el petroleo") esta dada por
41
-------
C\ = ft Pg (4.11)
donde Cj es la concentracion del benceno en la gasolina, /j es la fraccion de masa del benceno en la gasolina, pg
es la densidad de la gasolina. Por lo tanto
Cb (g/cm3) = (0.73
-------
Solubilidad del compuesto, s (mg/l) Introduzca la solubilidad en agua del compuesto qufmico en mg/l. La
solubilidad introducida aqufes la solubilidad del "compuesto puro" que se tabula en varias fuentes (p. ej., Mercer
et al. (1990); Sims et al. (1991); U.S. Environmental Protection Agency (1990)). En la Tabla C.7 se dan varios
valores. La solubilidad se usa en el modelo HSSM para limitar la concentration de la fase agua. Si se seleccionan
valores de k0 en forma apropiada (que implican concentraciones maximas de la fase acuosa mucho menores que
las solubilidades de la fase pura) se hace este parametro redundante para los NAPL compuestos de mezclas de
compuestos qufmicos.
D Vida media del compuesto en el acuffero (d) Introduzca la vida media del compuesto en el acuffero y
marque el cuadro. Si no se marca el cuadro, el modelo HSSM-WIN pasa un valor muy grande al modelo, ocasion-
ando que no haya decaimiento en el modelo TSGPLUME. Este valor se usa unicamente en el modelo TSGPLUME.
DERRAME DE HIDROCARBURO (NAPL)
El cuadro de Derrame de Hidrocarburo define, en parte, la condicion de frontera para la simulacion. Se pro-
porcionan cuatro opciones para especificar la manera en que el NAPL entra al subsuelo. No se necesitan todos
los parametros del derrame para cada opcion de derrame; los parametros necesarios para la opcion seleccionada
son realzados por el modelo HSSM-WIN para la introduccion de los valores especfficos.
Opciones para el Derrame
O Flujo especificado Especifica un flujo constante de NAPL, correspondiente a una velocidad conocida de
aplicacion de NAPL a la superficie del terreno por un intervalo de tiempo especificado. Se supone que el NAPL
en exceso escurre en la superficie.
O Volumen/area especificado Especifica un volumen por unidad de area de NAPL aplicado sobre una
cierta profundidad. Esto resulta en un volumen fijo aplicado en forma instantanea, correspondiendo a un sistema
de tratamiento de tierras o un relleno sanitario.
O Encharcamiento a carga constante Especifica un encharcamiento a carga constante para una duracion
especificada. La profundidad de carga de encharcamiento pasa a cero en forma abrupta al final del derrame. Esta
condicion se usa para simular, por ejemplo, la ruptura de un tanque de hidrocarburos confinado dentro de una
berma.
O Encharcamiento variable despues de un perfodo de encharcamiento de carga constante Especifica
un encharcamiento de carga constante para una duracion especificada, seguido por una disminucion gradual a
cero carga conforme se infiltra el NAPL.
Parametros del Derrame
Flujo de NAPL, q (m/d) Introduzca el flujo constante de NAPL en metros por dfa. Se supone que los flu-
Jos de la fase NAPL en exceso de la conductividad maxima efectiva de la fase de petroleo escurren superficialmente.
43
-------
Tiempo de inicio (d) Introduzca el tiempo de inicio del derrame de NAPL en dfas. Generalmente, este es
cero.
Tiempo de Termination (d) Introduzca el tiempo de terminacion del derrame de NAPL en dfas o el tiempo
de terminacion del encharcamiento de carga constante.
Profundidad de encharcamiento, H (m) Introduzca la profundidad de encharcamiento de carga constante
en metros.
Volumen/area del petroleo (m3/m2) o (m) Introduzca el volumen de la fase NAPL por unidad de su-
perficie que se coloca, ya sea en una instalacion de tratamiento superficial o un relleno sanitario.
Profundidad inferior de la zona de NAPL (m) Introduzca la profundidad del fondo de la zona contami-
nada en metros.
4.6.6 Datos de Simulacion del Modelo
La ventana de dialogo de los Parametros de Simulacion del Modelo (Figura 4.12) contiene datos que controlan
las simulaciones, tales como los tiempo de inicio y terminacion, numero y localizacion de pozos, etc.
PARAMETROS DE CONTROL DE SIMULACION
Radio de la lente de petroleo en la fuente, R (m) Introduzca el radio de la fuente de contaminante en
metros. Cuando no se desee la simulacion de OILENS (La corrida de OILENS no se selecciona en la ventana de
dialogo de Parametros Generales del Modelo), se puede efectuar una simulacion por unidad de area, introduciendo
0.5642 como radio de la fuente. El area resultante de la fuente es 1.0 m2.
Factor de multiplication del radio Se sugiere un valor de 1.001 para el factor de multiplicacion del radio
(FMR). El FMR se usa para multiplicar el radio de la fuente para iniciar el modelo OILENS. Esto es necesario,
ya que las ecuaciones de OILENS son singulares en el radio de la fuente. Al iniciar la simulacion a una pequena
distancia del radio verdadero, se evita esta singularidad. Sin embargo, este procedimiento, introduce un error de
balance de masa en la solucion, de manera que se debera usar el valor mfnimo para FMR que permita proceder
con la simulacion. En ningun momento el valor de FMR debera exceder 1.1. Cuando se encuentre la singularidad,
el modelo OILENS presenter! el siguiente mensaje de error
SE EICOFTRO SIIGULARIDAD DE OILEIS, AUMEFTE FMR
Entonces se debera incrementar el FMR, y probar nuevamente la simulacion.
Si persiste este problema, asegurese que se haya incluido la fluctuacion del nivel freatico en la simulacion, emple-
ando un valor apropiado del parametro de espesor capilar (pagina 38).
44
-------
Parametros de Simulacion
PARAMETROS DE CONTROL DE SIMULACION
Radio fuente de la lenle NAPL (m).
Factor de multiplication del radio, .
Sat max. NAPL en lenle NAPL. - -
Tiempo term, simulacion (d)
I nierv. max. liempo solucidn (d) . .
Tiempo minima entie intervalos de
tiempo impresos (d]
Criterio de terminacion de Simulacion 01 LENS
O Tiempo especificado par usuario
O Esparcido de la lente NAPL se para
O Flu jo max. masa contaminants al acuifero
'•?) Contaminante lixiviado de la lente
Fraccion de masa remanenle.
Pore. max. radio contam.
Concentration min de salida (mg/l) .
Tiempo de inicio (d)
Tiempo de terminacion (d)
Incremenlo de tiempo (d) .
Archivo:
C:\MODELO\HSSMW2BT.DAT
1X1 Activai comprobacion de rango
PARAMETROS DEL MODELO HSSM
PERFILES DE LA LENTE
Introduzca liempo (d] para
cada uno de hasta
10 perfiles
Numero de
perfiles
LOCALIZACION POZOS
RECEPTORES
1
Introduzca coordenadas 2
para cada uno de hasta 3
de 6 pozos j
IT~1 B
lACEPTABl
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xfm)
100.0
200.0
3.000
5.000
10.00
20.00
Y(mJ
Numero de
pozos
25.00
50.00
100.0
150.0
.0000
.0000
.0000
.0000
Figura 4.12: Cuadro de dialogo para dates de simulacion del modelo.
Saturation maxima de NAPL en la lente NAPL, S ( ) Introduzca la saturacion de la fase NAPL en
la lente. En el modelo HSSM, la lente se idealiza como una lente uniformemente saturada, aunque en reali-
dad la saturacion de NAPL varfa dentro de la lente. El espesor de la lente en el modelo HSSM representa la
relacion del volumen de la lente con su area. La estimacion de la saturacion de la lente de NAPL se discute en el
Apendice C.3, y en el Apendice H se descibe una utilerfa denominada NTHICK para efectuar los calculos necesarios.
Tiempo de terminacion de la simulacion (d) Introduzca el tiempo de terminacion de la simulacion en dfas.
Este debe especificarse siempre, aunque se disponga de otras opciones para parar y que puedan sobrepasar el
tiempo maximo de simulacion.
Intervalo maximo de tiempo de solucion (d) Introduzca el intervalo maximo de tiempo de solucion en
dfas. Este deberfa especificarse tan alto como sea posible, aunque las rutinas internas de correccion de errores
limitaran con frecuencia el tamano real del intervalo tornado. Generalmente son aceptables valores de hasta 25
dfas. Los intervalos demasiado grandes pueden introducir errores de balance de masa en los resultados del modelo.
Tiempo mini mo entre intervalos de tiempo impresos y comprobaciones de balance de masa (d) In-
troduzca el tiempo mfnimo entre intervalos de tiempo impresos en dfas. Aunque el modelo usa una solucion de
ecuacion diferencial ordinaria de intervalo de tiempo variable, a veces durante la simulacion el modelo HSSM
toma intervalos de tiempo muy pequenos. Los resultados de estos intervalos son de poca utilidad y aumentan
dramaticamente el tamano de los archives de salida. Este parametro evita la salida de cada intervalo de solucion
y deberfa fijarse entre 0.1 o 0.25 dfas. Este parametro no afecta la simulacion misma, sino que unicamente la
45
-------
informecion de salida.
Para la mayorfa de las sustancias qufmicas que se lixivian de la lente, despues de que haya pasado el pico del
flujo de masa al acuffero, existe un periodo de tiempo relativamente largo cuando el flujo de masa al acuffero
declina lentamente. Durante este perfodo de tiempo, el tiempo mfnimofijado por el usuario entre los intervalos
de tiempo impresos puede sobrepsarse a fin de reducir el tamano de los archives de salida y de graficas. Se agrega
un criterio adicional de que el flujo de masa debe cambiar por lo menos en 1.0 por ciento para que se saquen los
resultados. Esta caracterfstica no se puede sobrepasar por el usuario.
Criterio para la termination de la simulation de OILENS El criterio para la terminecion de la simulecion
de OILENS determine comotermina la simulacion de HSSM-KO. En vista de que no es posible predecir cuando
ocurriran ciertos eventos durante la simulacion, varias de las opciones ocasionan la terminacion de la simulacion
unicamente despues de que haya ocurrido el evento de interes. En estos casos se sobrepasa de tiempo especificado
por el usuario y la simulacion continue hasta que ocurra el suceso.
NOTA: Para usar el modelo HSSM-T se debera seleccionar la cuarta opcion, "Contaminante lixiviado de la
lente".
1. Tiempo especificado por el usuario Se detiene en el tiempo de terminacion de simulacion especificado
arriba.
2. Se para el esparcido de la lente NAPL Se para la simulacion cuando se detiene el esparcido de la
lente NAPL. Si no se forma ninguna lente NAPL antes del tiempo especificado de terminacion, entonces
se detiene la simulacion en el tiempo especificado de terminacion. Si se forma una lente, el tiempo de
terminacion se sobrepasa y la simulacion continue hasta que se detenga el esparcido de la lente NAPL.
Cuando la solubilidad de fase NAPL esta cercana a cero, es posible que, en el modelo, el movimiento de
la lente no pueda parar nunca, ya que la teorfa cinematica predice que se requiere una cantidad de tiempo
infinite para que todo el NAPL pase a una profundidad determinada. El NAPL gotea hacia la lente durante
la simulacion, y el movimiento de la lente de NAPL se detiene cuando el flujo hacia la lente cae debajo del
flujo de disolucion NAPL al acuffero. Si la solubilidad del NAPL es cero y no se simula ningun compuesto
qufmico, ningun NAPL es disuelto y el movimiento puede continuar en forma indefmida. Para evitar este
problema, se requiere para esta situacion una solubilidad de NAPL diferente de cero (vea Parametros de la
Fase de Hidrocarburos).
3. Flujo maximo de masa contaminante al acuffero Se detiene la simulacion cuando ocurra el flujo maximo
del compuesto qufmico hacia el acuffero. Si no se forma ninguna lente de NAPL antes del tiempo de
terminacion especificado, la simulacion se detiene en el tiempo de terminacion especificado. Si se forma
una lente, se sobrepasa el tiempo de terminacion y la simulacion continue haste que ocurre el flujo de mese
meximo.
4. El contaminante lixiviado de la lente se reduce abajo de una fraction dada de la masa total en la
lente Se detiene le simulecion cuendo le mese conteminente en le lente NAPL cee ebejo de une freccion
de le mese mexime conteminente que hebfe estedo contenide dentro de le lente durente tode le simulecion.
Le freccion es especificede por el usuerio. Si no se forme ningune lente de NAPL entes del tiempo de
terminecion especificedo por el usuerio (erribe), le simulecion se detiene en el tiempo especificedo.
Fraction remanente de masa Introduzce el criterio de detencion del fector mese pere el criterio de terminecion
enterior 4. "Conteminente lixiviedo de le lente" . Se debere user un dos por ciento (0.02) o menos pere este fector.
PARAMETROS DEL MODELO TSGPLUME
Los siguientes velores de peremetro se usen unicemente en el modelo TSGPLUME.
46
-------
Porcentaje maximo del radio de contaminante (%) Introduzca el porcentaje del radio maximo de contam-
inante que debera emplearse en la simulacion de TSGPLUME, que requiere un radio constante para el flujo de
masa de entrada.
Ya que el radio de la lente de NAPL cambia en forma continue durante parte de la simulacion, puede no ser
posible preseleccionar un radio apropiado de la lente para el modulo TSGPLUME. Sin embargo, es deseable ajustar
el radio de la lente al flujo pico de masa hacia el acuffero. De esta manera la simulacion de TSGPLUME puede
usar el radio que ocurre en el tiempo de flujo maximo de masa. Con este enfoque el flujo de masa no se diluye
demasiado debido a un radio grande de la lente. (Ni se "condensa" debido a un radio demasiado pequeno). El
radio de la lente que ocurre al tiempo del flujo maximo de masa se selecciona automaticamente si se introduce 101
para el porcentaje maximo del radio de contaminante. De esta manera, el valor recomendado de este parametro
es 101. Puede ser deseable para los usuarios determinar el efecto de variar el tamano de la fuente sobre las
concentraciones en el acuffero.
Concentracion minima de salida (mg/l) Introduzca la concentracion mfnima (mg/l) que debera incluir el
modulo TSGPLUME en la salida. Las concentraciones inferiores a este valor se reportaran como cero. Se requiere
un valor no igual a cero de este parametro para una ejecucion apropiada del modulo TSGPLUME. Tfpicamente,
una concentracion de 0.001 mg/l es apropiada para la concentracion mfnima.
Tiempo de iniciacion (d) Introduzca el tiempo de iniciacion en dfas para la simulacion de TSGPLUME. Vease
nota abajo.
Tiempo de termination (d) Introduzca el tiempo de terminacion en dfas para la simulacion de TSGPLUME.
Vease nota abajo.
Incremento de tiempo (d) Introduzca el incremento de tiempo en dfas para la salida del modulo TSGPLUME
entre los tiempos de inicio y terminacion especificados arriba. Tfpicamente, un valor de 50 o 100 dfas es adecuado
para el incremento de tiempo.
NOTA: Antes de correr el modelo, no es posible adivinar con precision cuando llega el contaminante en o pasa
un punto receptor determinado. El modelo HSSM-T sobrepasara los tiempos de inicio y terminacion establecidos
por el usuario, lo que le permite al modelo producir histories de concentracion suaves contfnuas en el punto
receptor. Se ha hecho un esfuerzo especial en el modelo HSSM-T para calcular cuando llega el contaminante
primero al punto receptor y cuando la concentracion pico. La duracion del flujo de masa hacia el acuffero se usa
para determinar un incremento de tiempo propuesto para la salida del modelo HSSM-T. Si la centesima parte de
la duracion del flujo de masa de entrada es mayor que el incremento de tiempo especificado por el usuario, se le
propone al usuario aumentar el incremento de tiempo:
47
-------
*** TSGPLUME RECOMIEIDA CAMBIAR EL IICREMEITO DE TIEMPO
*** DE 0.5000 DIAS A 98.60 DIAS
*** ACEPTA EL CAMBIO ? (S 0 I)
El modelo HSSM-T hace al usuario una oferta que no deberfa rehusar, por lo menos para una simulacion inicial.
Si la curva de historia de concentracion resultante no es suficientemente contfnua, el usuario puede reducir el
incremento de tiempo para que el modelo HSSM-T produzca un espaciamiento mas fmo en el tiempo. Si el
usuario no acepta el cambio, se le propone decidir entre el incremento original de tiempo o introducir un nuevo
incremento de tiempo.
PERFILES DE LA LENTE NAPL
Numero de perfiles Introduzca el numero de perfiles de saturacion de KOPT vs profundidad (Grafica de Per-
files de Saturacion) y el espesor de la lente OILENS vs. el radio (Grafica de Perfiles de Lente NAPL). Ambos
se producen en los tiempos especificados junto con las aproximaciones de balance de masa. Se permiten hasta
diez perfiles.
Perfiles de tiempo Introduzca hasta diez tiempos de perfil en dfas. El numero de entradas se truncara au-
tomaticamente para ajustar el valor de Numero de perfiles mencionado arriba.
LOCALIDADES RECEPTORAS
Estos valores se usan unicamente para el modelo TSGPLUME.
Numero de pozos Introduzca el numero de pozos (un maximode seis) para el cual TSGPLUME debera calcular
la concentracion vs el tiempo para la grafica de Concentraciones en Pozos.
Ubicacion de pozos Introduzca hasta seis localizaciones de pozos, como coordenadas X y Y en metros. X es la
direccion a lo largo de eje longitudinal de la estela (la direccion del flujo del agua subterranea) y Y tiene direccion
transversal al eje X. El origen del sistema de coordenadas se localize en el centro de la fuente (vease Figura 2.6).
El numero de entradas sera truncado dependiendo del Numero de pozos mencionado arriba.
4.7 Corrida de los Modulos KOPT, OILENS y TSGPLUME
Este Inciso describe la operacion de los modules HSSM-KO y HSSM-T. Estos programas son el corazon del
modelo de simulacion. Ambos modules son programas DOS que son ejecutados seleccionando los conceptos del
menu HSSM-WIN. Una vez que se haya creado un archive de datos de entrada, se ejecuta el modulo HSSM-KO,
seleccionando el concepto de menu "Correr HSSM-KO" (3a en Tabla 4.3). La Figura 4.13 muestra la primera
pantalla que aparece cuando se ejecuta HSSM-KO. Esta pantalla identifica el modelo y los autores. Oprimiendo la
tecla de retorno, se presenta la pantalla de declaraciones (Figura 4.14). Tome nota cuidadosa de los mensajes de
prevencion. Se requiere de un juicio cientffico e ingenieril sano para aplicar los modelosy el usuario es responsable
de la aplicacion del modelo.
En la Figura 4.15 se presenta una lista los nombres de archive usados por HSSM-KO y HSSM-T. Los nombres
deben seguir una convencion estricta de nombramiento para que el modulo TSGPLUME (HSSM-T) y el post-
procesador funcionen adecuadamente. La Tabla 4.8 da los nombres de archive requeridos. Para conveniencia del
48
-------
* *
* HSSM *
* *
* MODELO DE REVISION DE DERRAMES DE HIDROCARBUROS *
* *
* INCLUYENDO LOS MODELOS KOPT, OILENS Y TSGPLUME *
* *
* JAMES i. WEAVER *
* UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY *
* R.S. KERR ENVIRONMENTAL RESEARCH LABORATORY *
* ADA, OKLAHOMA 74820 *
* *
* SE INCLUYE EL MOVIMIENTO DE LA LENTE DE *
* ACEITE—HIDROCARBURO SOBRE EL NIVEL FREATICO *
* *
* RANDALL CHARBENEAU, SUSAN SHULTZ, MIKE JOHNSON *
* ENVIRONMENTAL AND iATER RESOURCES ENGINEERING *
* THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN *
* *
* VERSION 1.10 *
Figura 4.13: Pantala introductoria de HSSM-KO.
usuario los nombres de archive correctos se generan automaticamente por cualesquiera de las interfaces. Estos
no deberfan ser modificados por el usuario.
Como se resume en la Tabla 4.8, hay ocho archives asociados a cada simulacion, cada uno con el mismo
prefijo (ocho caracteres o menos) pero con extensiones diferentes (tres caracteres). *.DAT identifica un archive
de datos, que es editado por HSSM-WIN o PRE-HSSM y que se lee por el programa HSSM-KO como un archive
de entrada. El modulo HSSM-KO genera hasta otros cinco archivos: *.HSS, *.PL1, *.PL2, *.PL3 y *.PMI. Los
archivos de graficas, *.PL1, *.PL2, y *.PL3 contienen datos que usan los programas HSSM-WIN o HSSM-PLT
para generar graficas, y el archive de salida *.HSS, contiene datos cuidadosamente formateados y etiquetados
como referencia. EL modelo HSSM-KO produce opcionalmente el archive *.PMI, que es un archive de entrada
para el programa HSSM-T. El modelo HSSM-T en sf produce dos archivos similares: *.PMP (un archive de
graficos), y *.TSG (un archive de texto formateado).
Como se indica en la Figura 4.15, el usuario puede ya sea correr HSSM-KO 6 salirse de el programa. Al
iniciar una simulacion, el modelo escribe mensajes en la pantalla conforme avanzan los calculos. Estos permiten
al usuario seguir la simulacion. La Figura 4.16 contiene un conjunto tfpico de mensajes de pantalla para una
simulacion.
Al terminar la simulacion de HSSM-KO, la ventana de DOS permanece abierta de manera que cualquier
mensaje de error permanezca sobre la pantalla. La ventana se cierra al marcar con el raton sobre su menu de
sistema (esquina superior izquierda) y seleccionar salir.
La implementacion HSSM-T de TSGPLUME esta disenada para que se use con HSSM-KO. Si el conjunto
de datos para HSSM-KO tiene los interruptores puestos de una manera appropriada, y si el compuesto qufmico
disuelto de interes llega al nivel freatico (ya sea mediante la formacion de una lente NAPL o por lixiviado de
una cuerpo de NAPL inmovilizado en la zona vadosa), entonces se crea un conjunto de datos de entrada para
49
-------
* ADVERTEICIA: *
* ESTE PROGRAMA SIMULA EL COMPORTAMIEFTO IDEALIZADO *
* DE COITAMIIAITES DE FASE ACEITOSA EH MEDIOS POROSOS *
* IDEALIZADOS, Y 10 SE PRETEIDE SU APLICACIOI A *
* SITIOS HETEROGEIEOS. *
* LOS RESULTADOS DEL MODELO 10 HAH SIDO VERIFICADOS *
* FOR ESTUDIOS DE LABORATORIO II DE CAMPO. *
* LEA LA GUIA DEL USUARIO PARA MAYOR IIFORMACIOI *
* ANTES DE TRATAR DE USAR ESTE PROGRAMA. *
* II LOS AUTORES, LA UIIVERSIDAD DE TEXAS, II EL *
* GOBIERIO DE LOS ESTADOS UIIDOS ACEPTAI CUALQUIER *
* RESPOISABILIDAD COMO RESULTADO DEL USD DEL *
* CODIGO. LA U.S. E.P.A 10 EIDOSA OFICIALMEITE *
* EL USD DE ESTE CODIGO. *
Figura 4.14: Pantalla de declaraciones.
IOMBRES DE ARCHIVOS DE SALIDA Y DE GRAFICAS:
ARCHIVO DE DATOS DE EITRADA DE HSSM-KO BEIZEIE.DAT
SALIDA DE HSSM-KO BEIZEIE.HSS
GRAFICA 1 DE HSSM-KO BEIZEIE.PL1
GRAFICA 2 DE HSSM-KO BEIZEIE.PL2
GRAFICA 3 DE HSSM-KO BEIZEIE.PL3
ARCHIVO DE DATOS DE EITRADA DE HSSM-T BEIZEIE.PMI
SALIDA DE HSSM-T BEIZEIE.TSG
GRAFICA DE HSSM-T BEIZEIE.PMP
PARA CORRER HSSM-KO MARQUE
PARA SALIRSE MARQUE 1
Figura 4.15: Nombre de archives de salida y opciones de corrida.
TSGPLUME al correr HSSM-KO. Las banderas necesarias y las condiciones necesarias para la generacion del archi-
ve de dates de TSGPLUME se resumen en la Tabla 4.9. Estos parametros se describen en detalle en el Inciso 4.6.6
Una vez que se haya corrido HSSM-KO y se haya producido un archive de entrada de HSSM-T, podra eje-
cutarse HSSM-T seleccionando el concepto de Correr HSSM-T del menu (3b en Tabla 4.3). Cuando se ejecute
HSSM-T, apareceran mensajes en la pantalla como se muestran en la Figura 4.17. Despues de oprimir retorno,
apareceran los nombresde archive para la simulacion como se indica en la Figura 4.18.
Cuando se ejecuta HSSM-T, se escribe un conjunto de mensajes sobre la pantalla (Figura 4.19). Estos men-
sajes informan al usuario sobre el avance de la simulacion. El ejemplo mostrado tiene solo una localidad receptora;
cuando se usen mas receptores, se produciran mas mensajes como estos.
Al terminar la simulacion de HSSM-T, la ventana de DOS permanece abierta de manera que cualquier mensaje
de error permanezca en la pantalla. La ventana se cierra marcando con el raton el menu del sistema (esquina
superior izquierda) y seleccionando salir.
50
-------
Extension Creado por
Usado por
Objetivo
.DAT
.PMI
.HSS
.TSG
.PL1
.PL2
.PL3
.PMP
HSSM-WIN 6 PRE-HSSM
HSSM-KO
HSSM-KO
HSSM-T
HSSM-KO
HSSM-KO
HSSM-KO
HSSM-T
HSSM-KO
HSSM-T
el usuario
el usuario
HSSM-WIN
HSSM-WIN
HSSM-WIN
HSSM-WIN
6 HSSM-PLT
6 HSSM-PLT
6 HSSM-PLT
6 HSSM-PLT
entrada de datos
entrada de datos
salida de texto
salida de texto
datos para graficas
datos para graficas
datos para graficas
datos para graficas
Tabla 4.8: Archives usados por las interfaces de HSSM.
*** EFTRADA DE DATOS
*** INICIALIZACION DE DATOS
*** INICIO DE LA SIMULACION
*** INFILTRACION DEL PETROLED
*** REDISTRIBUCION DEL PETROLED
*** COMPUESTO QUIMICO LLEGA AL NIVEL FREATICO
*** SE FORMA LEFTE DE PETROLED
*** PERFIL A LOS 15.00 DIAS
*** PERFIL A LOS 30.00 DIAS
*** PERFIL A LOS 90.00 DIAS
*** PERFIL A LOS 130.00 DIAS
*** PERFIL A LOS 175.00 DIAS
*** FIN DE SIMULACION
*** POST-PROCESADO
*** CREANDO ARCHIVO DE SALIDA:
*** BENZENE.HSS
*** PROCESANDO CONTENIDO DEL ARCHIVO DE GRAFICAS
*** REEMPACANDO ARCHIVO 18
*** REEMPACANDO ARCHIVO 19
*** CREANDO ARCHIVO DE GRAFICA DE KOPT/OILENS:
*** BENZENE.PL1
*** CREANDO ARCHIVO DE GRAFICA DE KOPT/OILENS:
*** BENZENE.PL2
*** CREANDO ARCHIVO DE GRAFICA DE KOPT/OILENS:
*** BENZENE.PL3
*** CREANDO ARCHIVO DE DATOS PARA TSGPLUME:
*** BENZENE.PMI
*** FIN DE HSSM
Figura 4.16: Mensajes de pantalla tfpicos de HSSM-KO.
51
-------
Condicion del interrupter
Cuadro de Dialogo Efecto
® Crear archives de salida General
® Correr KOPT General
Correr OILENS General
® Existe compuesto disuelto Ease de
Hidrocarburo
-------
IOMBRES DE ARCHIVOS DE SALIDA Y DE GRAFICAS:
HSSM-KO ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA BEIZEIE.DAT
HSSM-KO SALIDA BEIZEIE.HSS
HSSM-T EFTRADA BEIZEIE.PMI
HSSM-T SALIDA BEIZEIE.TSG
HSSM-T GRAFICA BEIZEIE.PMP
PARA CORRER TSGPLUME MARQUE
PARA SALIR MARQUE 1
Figura 4.18: Nombres de archives de salida de HSSM-T y opciones de corrida.
*** EFTRADA DE DATOS
*** INICIALIZACION DE DATOS
*** CALCULAIDO PRECISION DE POTTO FLOTANTE
***
*** INICIO DE COMPUTACIOI PARA RECEPTOR 1
*** CALCULAIDO EL TIEMPO DEL TALOI DE LA HISTORIA
*** ALGORITMO DE BUSQUEDA TERMIIADO EH 6 ITERACIOIES
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 18.18 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 18.44 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 33.41 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 48.38 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 63.35 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 78.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 83.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 88.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 93.32 DIAS
(se omiten los otros mensajes similares)
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 553.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 603.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 653.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 703.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 753.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 803.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 853.3 DIAS
***
*** ARCHIVO DE SALIDA:
*** BENZENE1.TSG
*** ARCHIVO DE GRAFICA:
*** BENZENE1.PMP
*** FIN DE TSGPLUME
Figura 4.19: Mensajes tfpicos de pantalla de HSSM-T.
53
-------
4.8 Presentacion Graflca de la Salida de HSSM
Se pueden generar automaticamente seis graficas a partir de una simulacion exitosa de HSSM. Estas graficas
proporcionan un resumen visual de los resultados de la simulacion e incluyen informacion de cada uno de los tres
modules de HSSM. La Tabla 4.10 da informacion acerca de cada una de las graficas que se proporcionan.
Tftulo
Modulo de HSSM Descripcion
Perfiles de KOPT
saturacion
Perfiles de la OILENS
lente NAPL
Historia del radio de OILENS
la lente NAPL
Historia del flujo de OILENS
masa del contaminante
Balance de masa OILENS
contaminante de la lente NAPL
Historias de concentracion TSGPLUME
de los receptores
Saturaciones de Ifquido de la zona vadosa
desde la superficie hasta el nivel freatico
Seccion transversal de la lente de NAPL sobre
el nivel freatico
Historia del radio de la lente NAPL y radio
efectivo del contaminante
Historia del flujo de masa desde la lente
NAPL hacia el acuffero
Historia de la masa en la lente NAPL
Historia de las concentraciones de
contaminante en los puntos receptores
Tabla 4.10: Graficas de HSSM.
En los Incisos siguientes se describe cada una de las graficas junto con una figura ejemplo.
4.8.1 Perfiles de Saturacion
Los perfiles de saturacion (Figura 4.20) representan la distribucion simulada de flufdos en la zona vadosa. La zona
asciurada a la izquierda representa la supuesta saturacion uniforme de agua. Entre la saturacion de agua y "1.0"
se grafican los perfiles de NAPL. Los perfiles se crean en los tiempos de perfilado seleccionados por el usuario
antes de correr el modelo. Los tiempos de perfilado se enumeran sobre la parte inferior derecha de la figura.
Los tiempos corresponden a los perfiles graficados de la derecha a la izquierda (es decir, el perfil mas exterior
corresponde a el tiempo mas temprano). Puede resultar que los tiempos de perfilado no queden graficados a
tiempos convenientes para la exhibicion de los resultados. El usuario podra desear volver a correr el modelo con
tiempos modificados a fin de producir una secuencia deseada de perfiles.
4.8.2 Perfiles de la Lente NAPL
La grafica del perfil de la lente (Figura 4.21) ilustra la configuracion de la lente a los tiempos de perfilado
seleccionados por el usuario. La grafica ilustra la configuracion de la lente en la vecindad del nivel freatico (eje
vertical). El nivel freatico esta indicado por la Ifnea horizontal. El eje horizontal muestra el radio de la lente
que se inicia en la fuente (radio = 0.0) hasta cierta distancia mas alia de el borde de la lente. La Ifnea vertical
desde la parte superior hacia la lente indica la contaminacion en la zona vadosa debido a la fuente. Los perfiles
de saturacion dan la variacion en el tiempo de la saturacion dentro de esta region. El cuerpo lenticular muestra
la configuracion del NAPL que se esta esparciendo activamente. Las areas asciuradas (que son apenas visibles
54
-------
en este ejemplo) indican la region de la zonas vadosa y saturada donde hay NAPL residual. Estas regiones se
desarrollan conformese forma la lente NAPL y luego decae. Para pasar a traves de la secuencia de perfiles de la
lente, marque con el raton sobre los botones de flecha en la parte superior izquierda de la grafica.
4.8.3 Historia del Flujo de Masa Contaminante
La historia del flujo de masa contaminante (Figura 4.22) muestra el flujo de masa del contaminante hacia el
acuffero como una funcion del tiempo. Este flujo de masa se usa como condicion de frontera de entrada para
HSSM-T. Conforme se forma la lente NAPL, el flujo de masa hacia el acuffero se incrementa rapidamente, debido
al radio creciente de la lente NAPL. Si se corta la fuente, como ocurre en este ejemplo, el flujo de masa hacia
el acuffero declina debido a la lixiviacion del contaminante hacia el acuffero. Tfpicamente, el flujo de masa
muestra un efecto de "coleo" . De hecho, si esta grafica no muestra un descenso del flujo de masa hacia el
acuffero, entonces el flujo de masa de entrada hacia HSSM-T quedo truncado y los resultados de HSSM-T son
probablemente erroneos.
4.8.4 Historia del Radio de NAPL
La historia del radio de la lente de NAPL muestra el radio de la lente como una funcion del tiempo (Figura 4.23).
El radio de la lente aumenta rapidamente conforme la gasolina entra a la lente. Luego la lente tiende hacia un
radio Ifmite.
4.8.5 Balance de Masa de la Lente de Contaminante de NAPL
El balance de masa de la lente contaminante de NAPL (Figura 4.24) muestra la masa de contaminante contenida
dentro de la lente de NAPL como una funcion del tiempo. La grafica traza tambien la masa acumulativa de
contaminante que se ha disuelto en el agua subterranea desde la lente. Conforme la masa contenida dentro de la
lente declina, la masa acumulada disuelta se incrementa en forma proporcional.
4.8.6 Historias de Concentracion de los Receptores
Las histories de concentracion de los receptores (Figura 4.25) muestran las concentraciones predichas en los
puntos receptores seleccionados por el usuario. Las concentraciones arriba del umbral especificado se grafican
como una funcion del tiempo para cada localizacion de receptor. Debe tenerse cuidado para identificar el valor
de umbral que se le da al modelo a fin de asegurarse que el valor no se fijo demasiado alto y como resultado se
tracen histories de concentracion truncadas en esta grafica.
55
-------
5 HSSM-W1N - XZBT - [xZbt - SAT] B
»| Archive Editar Modelo Graficar Venlana Ayuda
*.;
Jfc ;
Perfiles de Saturation
TRANSPORTE DE BENCENO DE UN DERRAME DE 1500 GAL
0 go Profundidad (m)
3.00
G.OO
9.00
12.0
'f',f /*>'/ '",/
/•_, 's ' / '' f
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*'<^//'f '*'/<
^ J , S ' Js ' S
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•^Saturadorr//
Vx / / P f ////
S|\
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' ' >r \
; ; ', \
'!\\
', 1
1 i 3.0000 d
T r b.UUUU d
' 1 0.000 d
20.000 d
100.00d
200.00 d
i i i
0. 00 0. 20 0. 40 0. 60 0. SO 1 . 00
Saturacion total liquida
Figura 4.20: Perfiles tfpicos de saturacion.
O HSSM-WIN-X2BT-[xZW-LENTE]
» Archivo Edltar Modelo Graficar Ventana Ayuda $j
|»j»
9.00
9.50
10.0
10.5
11.0
0.0
THANSP
Profundi
-
Perfiles de lente de petrdleo
ORTE DE BENCENO DE UN DERRAME DE 1500 BAL
dad (m)
1 00.00 dias
:
0 5.00 10.0 15.0
Radios (m]
Figura 4.21: Perfil tfpico de lente de NAPL.
56
-------
HSSM-WIN - XZBT - [xZbt - FLUJO]
Archive Eililar Modelo Graficar Venlana Ayuda
Flujo de Masa Contaminante
TRANSPORTS DE BENCENO DE UH DERRAME DE 1500 BAL
0 075 Flu jo de Masa (kg/d)
0060
0.045
0.030
0.015
0.0001 I. . . .
0.00
1.00 2,00
Tiempo (ano)
3.00
4.00
Figura 4.22: Historia tfpica del flujo de masa contaminante.
HSSM-WIN - X2BT - [xZbt - RADIO]
*> Archivo Edltar Modelo Graficar Vetrtana Ayuda
Hislorias de radios
TRANSPORTE DE BENCENO DE UN DEHHAME DE 1500 6AL
20.00 Radios M
15.00
10.00
5.000
O.OOOL.
0.00
1.00 2.00
Tiempo [ano)
NAPL
Contaminante
3.00
4.00
Figura 4.23: Historia tfpica del radio de la lente de NAPL.
57
-------
IB HSSM-WIN - XZBT - [xZbt - MASAI
«*| Archive Editar Modelo Graficar Ventana Ayuda $•!
THAN!
25.00
20.00
15.00
10.00
5.000
0.000
0.0
Masa contaminante en lente
5PQRTE DE BENCENO DE UH DERRAME OE 1500 BAL
Masa (kg)
Masa disuei&a
r,'-~'~
' f\
1 \
- / \^
0 1.00 2,00 3,00 4.00
Tiempo (anoj
Figura 4.24: Balance de masa contaminante tfpico en lente de NAPL.
HSSM-WIN- XZBT - [x2bt - POZOS]
« Archivo Editar Modelo Graficar Ventana Ayuda
Cone.s pozos receptores
THAHSPORTE DE BENCEND DE UN DEHHAME DE 1500 6AL
15 00 Coneentiaciones (mg/l)
10.00.
5.000
X (m) Y (m)
0.0000
50.000 0.0000
100.00 0.0000
150.00 0.0000
0.000
0.00
6.00
Figura 4.25: Historias tfpicas de concentraciones en receptores.
58
-------
4.9 Una Nota acerca de la Eficiencia de Usar la Interfaz de Windows
Los modules computacionales de HSSM (HSSM-KO y HSSM-T) se ejecutan mas rapidamente bajo DOS que bajo
Windows. Dentro de Windows, los modelos HSSM-KO y HSSM-T corren mas rapidamente como un proceso de
pantalla completa que en una ventana de DOS. En algunos casos, la manera mas eficiente en tiempopara usar la
interfaz de Windows es usar HSSM-WIN como un preprocesador para crear varios archives de datos de entrada,
luego salirse de HSSM-WIN y correr HSSM-KO y HSSM-T bajo DOS (Apendice A.9). Los comandos para correr
HSSM-KO y HSSM-T desde DOS son
HSSM-KO name.dat
HSSM-T name.pmi
en donde name.dat es el conjunto de datos de entrada creado por HSSM-WIN y name.pmi es el archive de
datos de entrada de HSSM-T creado al correr HSSM-KO. Los resultados pueden ser inspeccionados al volver a
entrar a HSSM-WIN y trazar las graficas de los resultados.
4.10 Relacion de Comandos del Menu
Este Inciso enumera cada comando de HSSM-WIN y describe brevemente su accion. El numero y letra italicos se
refieren a las columnasy renglones de la Tabla 4.11, respectivamente.
Commandos de HSSM-WIN
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
Archive
(1)
Nuevo
Abrir...
Guardar
Guardar
Como...
i/ Comprobar
Tiempos
de
Archives
Salir de
HSSM-WIN
Editar
(2)
Datos
Generales...
Datos
Hidrologicos...
Datos de la
fase de Hidro-
carburos...
Datos de
Simulacion del
Modelo...
Modelo
(3)
Correr
HSSM-KO
Correr
HSSM-T
Correr
REBUILD
Graficar
(4)
Graficar
Resultados...
Copiar
Grafica
Imprimir
Grafica
Cerrar
Grafica
Fonts
Ventana
(5)
en
Cascada
en Mosaico
HSSM...
Arreglar
Iconos
Cerrar
Todo
Lista de
Graficas
Ayuda
(6)
Acerca de
Tamano
Acerca de
HSSM-WIN...
Menu del
Sistema
(7)
Reestable-
cer
Ajustar
Mover
Minimizar
Maximizar
Cerrar
Cambiar
a...
Tabla 4.11: Resumen de comandos de HSSM-WIN.
Archive (1) El menu Archive enumera comandos para manipular archives, e incluye la opcion para Salir de
59
-------
HSSM-WIN.
Nuevo (l.a) Nuevo limpia la memoria de parametros y nombres de archive, restaurando HSSM-WIN a su condi-
cion de arranque.
Abrir... (l.b) El cuadro de dialogo Abrir (Figura 4.3, pagina 25) se usa para abrir un archive de dates. Este
archive contiene los dates de entrada para los programas del modelo. Una vez abierto por HSSM-WIN, los dates
estan disponibles para editar o guardar bajo un nombre nuevo.
Guardar (l.c) Guardar guardara los ajustes actuales de los parametros en el archive actual, que se exhibe en la
barra de encabezado de HSSM-WIN.
Guardar Como... (l.d) El cuadro de dialogo Guardar Como (Figura 4.4, pagina 26) pedira un nombre alterno
de archive bajo el cual se guardaran los datos actuales. Al teclear el nombre, es suficiente introducir unicamente
el prefijo (los primeros ocho o menos caracteres). HSSM-WIN agregara la extension apropiada si no lo ha hecho.
Comprobar tiempos de creacion de Archives (l.e) Esta seleccion verifica los tiempos de creacion o modifi-
cacion de archives para evitar que se ejecute HSSM-T con un archive de entrada obsolete. Normalmente, si se
ha modificado un archive de entrada de HSSM-KO, no debera correrse HSSM-T antes de que se haya corrido o
vuelto a correr HSSM-KO.
Cuando se activa esta seleccion, se impide que se corra HSSM-T si el archive de datos de entrada de HSSM-
KO tiene una fecha/hora posterior a la del archive de entrada de HSSM-T. Tambien se verifican los archives de
graficas para ver si estos tienen fechas anteriores a los archives de entrada, en cuyo case se le pide al usuario
volver a correr el modelo. A veces, cuando se mueven los archives desde un directorio a otro, el usuario puede
desear pasar encima de esta caracterfstica de seguridad.
Salir de HSSM-WIN (l.f) Esta seleccion se usa para terminar HSSM-WIN y limpiar la pantalla de todas las
graficas.
Editar (2)
Datos Generales (2.a) se usa para activar varios interruptores del modelo y para seleccionar tftulos para las
graficas.
Datos Hidraulicos (2.b) se usa para introducir las variables hidraulicas.
Datos de la Fase de Hidrocarburo (2.c) se usa para seleccionar parametros relacionados con la fase NAPL y el
compuesto qufmico.
Datos de Simulacion del Modelo (2.d) se usa para introducir opciones que controlan las simulaciones en
HSSM-KO y HSSM-T.
En los incisos 4.6.3 a 4.6.6 (paginas de 31 a 44) se da informacion sobre el significado y los valores apropiados
para cada concepto en los cuadros de dialogo de entrada de datos.
Modelo (3)
Correr HSSM-KO (3.a) Hace que se ejecute HSSM-KO usando el archive actual de datos de entrada de HSSM-
KO.
Correr HSSM-T (3.b) Hace que se ejecute HSSM-T usando el archive actual de datos de entrada de HSSM-T.
60
-------
Correr RECONSTRUIR (3.c) Hace que se ejecute RECONSTRUIR e intenta recuperar archives temporales de
una corrida interrumpida o no exitosa.
Graficar (4) El cuadro de dialogo Presentar Graficas (4.a) (Figura 4.5, pagina 27) pedira al usuario cuales
graficas debera generar y las dibujara sobre la pantalla.
En el caso de que no se ha formado ninguna lente de petroleo o que no se corrio el modelo TSGPLUME,
algunas graficas no estaran disponibles para presentacion, y sus cuadros de marcaje estaran vacfos. Al tratar
de seleccionar estos cuadros se producira un mensaje sobre su no-disponibilidad. Por ejemplo, en la Figura 4.5
(pagina 27) no estan disponibles las Concentraciones de los Pozos Receptores.
Copiar Grafica (4.b) copia el contenido de la ventana grafica a su tamanoy configuracion actuales, a la Ventana
de Portapapel, una utilerfa de almacenamiento de datos disponible en todas las aplicaciones de Windows. Una
vez que se haya copiado a Portapapel, la grafica puede transferirse a otras aplicaciones tales como PAINTBRUSH
o WRITE usando el comando "Pegar" dentro de esas aplicaciones. No se puede pegar nada en HSSM-WIN, pero
las graficas pueden exportarse de esta manera como bitmaps.
Imprimir Grafica (4.d) imprime una copia de la grafica en la impresora que sea reconocida actualmente en
Windows. (La seleccion de impresoras esta disponible a traves del tablero de control de Windows). HSSM-WIN
intentara hacer una copia al tamano actual de la ventana grafica sobre la pagina impresa, de manera que lo que
aparece en la ventana grafica aparecera sobre el papel. Las graficas pequenas se imprimen bastante rapidamente
(varios segundos), pero las mas grandes tomaran mas tiempo, ya que se requieren transferir mas puntos. Una
grafica que llene toda la pantalla se reducira para caber en la pagina, y podra tomar varios minutos, dependiendo
de la sofisticacion de la impresora.
La funcion de imprimir de HSSM-WIN no apoya graficadores o impresoras de margarita, ya que no pueden
imprimir bitmaps.
Cerrar Grafica (4.e) cierra la grafica actualmente seleccionada. Las graficas tambien se pueden cerrar marcando
doblemente con el raton sobre sus menus de sistema.
Fuentes (4.f) permite la seleccion de tipos alternos de letras para los letreros de las graficas de HSSM. Se pueden
seleccionar diferentes tipos de fuentes para el tftulo de la grafica, etiquetas de ejes, y leyendas. La opcion de
default regresa todo el texto de las graficas al tipo de caracteres por default.
Ventana (5)
Cascada (5.a) Acomoda las ventanas graficas en forma de cascada.
Mosaico (5.b) Acomoda las ventanas graficas en forma de mosaico.
Acomodar Iconos (5.c) Reacomoda elegantemente los iconos de graficas. El espaciamiento de estos iconos
queda determinado por el ajuste en el tablero de control del Escritorio.
Cerrar Todo (5.d) Cierra todas las ventanas graficas y las quita de la memoria.
Ayuda (6)
Acerca de HSSM y Acerca de HSSM-WIN (6.a y 6.b) Los cuadros de dialogo "Acerca" proporcionan infor-
macion pertinente acerca de los orfgenes de los programas.
Menu del Sistema (7) El menu del sistema, que es comun para todos los programas de Windows, se accesa mar-
cando con el raton sobre el icono de barra espaciadora en la esquina superior izquierda de la ventana o marcando
61
-------
ALT + BARRAESPACIADORA desde el teclado. Ademas de poder seleccionar varies modes de presentation de
la ventana, tambien puede terminarse el programa.
62
-------
Capitulo 5
Problemas Ejemplo
En este capftulo, se presentan dos problemas ejemplo junto con los juegos de datos de entrada y graficas de HSSM.
El juego completo de archives de entrada y salida se distribuye en el disquete HSSM-2. La intencion de estos ejem-
plos es proporcionar una gufa en la aplicacion del modelo a problemas similares. Cada uno comienza con una breve
descripcion del problema incluyendo algunos valores de los parametros del modelo que se supone sean bien cono-
cidos. Los ejemplos continuan luego con una discusion de la racionalizacion especffica empleada para la seleccion
de cada parametrode el modelo. Los parametros se enumeran en el orden que aparecen en la interfaz de Windows.
5.1 Problema 1: Tiempo de Llegada de la Gasolina al Nivel Freatico
Se esta preparando un plan de respuesta y monitoreo en una emergencia para una instalacion de un tanque de
almacenamiento en la superficie del terreno. Se requiere una estimacion de cuanto tiempose requerirfa para que
la gasolina alcance el nivel freatico y que frecuencia de monitoreo se requerirfa para detectar una fuga antes de
que la gasolina llegue al nivel freatico. El suelo fue clasificado como un suelo areno-arcilloso. En este ejemplo,
el nivel freatico se encuentra a una profundidad de 5.0 metros. Todos los parametros para la corrida del modelo
estan guardados en el archive X1STF.DAT. Se puede usar HSSM-WIN para revisar rapidamente los parametros
de entrada conformese estudia el ejemplo. El archive puede cargarse y revisarse de acuerdo con las instrucciones
en el Inciso 4.5.2 "Gear y editar Conjuntos de Datos de Entrada."
Este problema requiere del uso del modulo KOPT sin contaminante disuelto. Se deberfa llevar a cabo una
simulacion "por unidad de area" porque se requiere unicamente el tiempo de transporte a traves de la zona
vadosa. De todos los datos de entrada requeridos para el modelo, se requieren solo los siguientes parametros para
la simulacion de "unicamente KOPT". El programa HSSM-WIN pone los ceros necesarios en el archive de datos
para los parametros no utilizados. La presentacion de los datos de entrada sigue el orden de los cuatro cuadros
de dialogo para datos de entrada de HSSM-WIN.
El primero de los cuadros, "Parametros Generales del Modelo," contiene el tftulo de la corrida, los interruptores
para la impresion, los interruptores de modulosy los nombres de archive. Para este ejemplo, el tftulo de la corrida es
DERRAME DE GASOLIIA DESDE LA INSTALACION DE UN
TAIQ.UE DE ALMACENAMIENTO EH LA SUPERFICIE
TIEMPO DE LLEGADA DE LA GASOLIIA AL NIVEL FREATICO
Se marca el interrupter de "crear archives de salida" con objeto de escribir los archives de salida. Para el primer
intento al correr un conjunto de datos nuevos, se recomienda imprimiren eco los datos de entrada unicamente y
verificar los valores de los parametros leyendo el archive de salida*.HSS. Se activa unicamente el interrupter del
modulo de Correr KOPT, ya que unicamente se necesita KOPT para estimar el tiempo de llegada de la gasolina
al nivel freatico. Los nombres de los archives de salida se generan automaticamente por la interfaz y se muestran
en el area de nombres de ARCHIVO del cuadro de dialogo. El nombre de archive usado para esta simulacion es
X1STF.DAT. El cuadro de dialogo concluido aparece como se indica en la Figura 5.1.
El segundo cuadro de dialogo, "Parametros Hidraulicos" contiene las propiedades hidraulicas y las del suelo.
63
-------
Parimetros Generals del Modelo
T flulas de la Corrida
DERRAME DE GASOLINA DESDE LA NSTALACION DE UN
TANQUE DE ALMACENAMIENTO EH LA SUPEHFICIE
TIEMPO DE LLEBADA DE LA GASOLINA AL NIVEL FHEATICO
CANCELAHl
Inlerruplores de Impresion
E3 Clear arehivos de salida
O Eco de impresion de dalos urticamente
® Correr modelos
'Inlerruplores de Modulos
H Coriei KOPT
D Coner OILENS
I I Escribir archivo de enlrada HSSM-T
N ombres de Archivos"
NOTA: Eslos nombres de archivos se usaran si el archivo de
dalos se guarda bajo un nombre nuevo con la opcion "Guardar Cumo"
C:\MODELOVHSSM\X1STF.DAT
C:\MODELOVHSSMVX1 STF.HSS
C:\MODELO\HSSM\X1STF.PL1
C:\MODELO\HSSMSX1STF.PL2
C:\MODELO\HSSM\X1STF.PL3
C:\MODELOVHSSM\X1STF.PMI
C:\MODELOVHSSMVX1STF.TSG
C:\MODELOVHSSM\X1STF.PMP
Archi
Archiv
Archiv
Archiv
Archiv
Archi
Archiv
Archiv
de entrada HSSM-KO
de Salidat HSSM-KO
de giafica 1 de HSSM-KO
de grafica 2 de HSSM-KO
de grafica 3 de HSSM-KO
de entrada de HSSM-T
de salida de HSSM-T
de giafica de HSSM-T
Figura 5.1: Problema 1 cuadro de dialogo de parametros generales ya llenado.
Las Propiedades Hidraulicas Los parametrosmostradosen la Tabla 5.1 se usan para las Propiedades Hidraulicas.
Se usan propiedades de fluidos estandar para la fase de agua. Durante la infiltracion, parte del aire en el espacio
poroso no es desplazado ni por el agua ni por el NAPL. Se supone que durante la infiltracion la conductividad
hidraulica maxima para el agua es la mitad de la conductividad hidraulica saturada. A partir de esta suposicion,
el modelo HSSM determina automaticamente la cantidad de aire entrampado en el espacio poroso.
Parametro
Justificacion
Valor
Viscosidad de la fase agua, fj,w
Densidad de la fase agua, pw
Tension superficial de la fase agua, aau
Permeabilidad maxima
relative durante infiltracion, krw(max^
Tipo de entrada por recarga
Saturacion con agua, Sw(max)
Valor estandar
Valor estandar
Supuesta
Supuesta
1.0 cp
1.0 g/cm3
65.0 dina/cm
0.5
Especificar saturacion
Saturacion de agua especificada 0.35
Tabla 5.1: Problema 1 propiedades hidraulicas.
Modelo de la Curva de Presion Capilar y Propiedades del Medio Poroso Las propiedades del medio poroso
se estiman a partir de la tabulacion de parametros de suelos segun Brakensiek et al. para el modelo de Brooks y
Corey. Los valores mostrados en la Tabla 5.2 fueron tornados de la tabulacion reproducida en el Apendice C.I.
La saturacion residual de agua que se requiere para el modelo HSSM se calcula dividiendo el contenido residual
64
-------
Parametro
Valor
Indice de distribution de tamano
de poro de Brooks y Corey, A 0.368
Carga de entrada de aire, hce 46.3 cm
Contenido residual de agua, Owr 0.075
Porosidad, ry 0.406
Tabla 5.2: Problema 1 propiedades del medio poroso.
de agua entre la porosidad para obtener 0.18 (0.075/0.406).
La conductividad hidraulica en cm/s del sistema se estima entonces segun (Brakensiek et a/., 1981), como
sigue
Ksw = 270
A2
i (A + 1) (A + 2)
= 8.68 x 10~4 cm/s
(5.1)
en donde la carga de entrada de aire esta en centfmetros. Este valor se convierte luego a las unidades de metros
por dfa multiplicando por 864 para dar una Ksw de 0.75 m/d. A partir de la informacion basica de propiedades
de suelos, se determinan los siguientes parametros (Tabla 5.3). El cuadro de dialogo llenado se muestra en la
Figura 5.2. Notese que en todos los cuadros de dialogo para el Problema 1 esta desactivada la comprobacion de
rango. Esto se muestra por el cuadro de marcaje abierto (D) debajo del nombre de archive. Debe desactivarse
la comprobacion de rango para simulaciones exclusivas de KOPT, porque muchos de los parametros de entrada
pasan por default a ceros que normalmente no son permitidos.
Parametros Hidraulicos
PROPIEDADES HIDRAULICAS
Viscesidad dinamica del agua [cp)
Oensidad del aqua (g/cm3)
Tension superf. agua {dina/cm). .
Valor max. de krw durante Jnf
"Recarga
O Velocidad media de recarga (m/d)
^ Saturacidn
"Models de la curva de presion Capilar
£§) Brooks $ Corey
O van Genuchten
Lambda de Brooks y Corey. . . .
Carga de entrada de aire (m). .
Saturation residual de agua. . .
Alpha de van Genuchten [Ifm].
n de van Genuchlen ........
Archive de Datos:
C:\MODELO\HSSMSX1STF.DAT
[3 Activar comprobacion de rango
PHOPIEDADES DEL MEDIO POROSO
Conductivtdad hidr. vert, sat (m/d)
Razon de cond. hidr. horiz/vert . .
Porosidad.
Densidad global (g/crrr*)........
Espesor saturado del aquifero [m].
Profundidad al nivel frealico (m). .
Parametro de espesor capilar (m) .
Gradiente agua subt. (m/m).....
Dtspersividad longitudinal (m), . .
Dispersividad transversal (m)....
Dispersividad vertical (m).......
.7500
5.000
.4080
.0000
.0000
10.00
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
Figura 5.2: Problema 1 cuadro de dialogo de propiedades hidraulicas ya llenado.
65
-------
Parametro
Justification
Valor
Razon entre conductividad Valor arbitrario ya que este parametro no se 5.0
horizontal y vertical usa en KOPT
Porosidad, r) Tabulacion segun Brakensiek et al. (1981) 0.406
Profundidad al nivel freatico Valor arbitrario ya que solo se usa KOPT 10.0m
Tabla 5.3: Problema 1 parametros de conductividad hidraulica y de la curva de presion capilar.
Parametros de la Fase de Hidrocarburos La Tabla 5.4 muestra los valores de las propiedades de los fluidos
NAPL que se registran en la Figura 5.3. Se considera que estos representan a la gasolina.
Parametro
Justificacion
Valor
Densidad de la fase NAPL, p0 Valor tfpico para gasolina 0.74 g/cm3
Viscosidad de la fase NAPL, fj,0 Valor tfpico para gasolina 0.45 cp
Saturacion residual de NAPL (zona vadosa), Sorv Estimado 0.10
Tension superficial del NAPL, uao Estimado 35.0 dina/cm
Tabla 5.4: Problema 1 propiedades de la fase de hidrocarburo (NAPL).
Derrame de Hidrocarburo Se escoge el escenario para el derrame del hidrocarburo (NAPL) seleccionando el
boton de radio para el encharcamiento a carga constante (Figura 5.3). El tiempo de inicio, el tiempo de termi-
nacion y la profundidad de encharcamiento se introducen para defmir el derrame. Se supone que el derrame se
inicia a los 0.0 dfas y termina al dfa 1.0. Se supone que durante este intervalo la profundidad de encharcamiento
permanece constante a 0.05 m (5 cm).
Parametros de Simulation Los parametros restantes se muestran en el Cuadro de Dialogo para los Parametros
de Simulacion (Figura 5.4). Estos definen el area de la fuente, el intervalo de tiempo, los tiempos de perfilado y
el criterio de terminacion como se indica en la Tabla 5.5.
Se usan cinco tiempos de perfilado para la simulacion. Los tiempos deberfan ser pequenos, ya que se espera
que la gasolina llegara al nivel freatico de una manera relativamente rapida. Use tiempos de 0.25, 0.5, 1.0, 2.0 y
5.0 dfas (6, 12, 24, 48 y 60 horas). El modelo HSSM-WIN requiere que se indique por lo menos un receptor de
agua subterranea. Aquf el receptor se localize arbitrariamente en (0.0,0.0).
Resultados del Modelo para el Problema 1 El modelo es ejecutado introduciendo el comando
HSSM-KO X1STF.DAT
66
-------
Parametros de la Fase de Hidrocarburos
PROPIEDADES DE LA FASE DE HIDROCARBUROS
Densidad del NAPL (g/em3)
Viscosidad din. NAPL (cp)
Solubilidad del Hidrocarburo [mg/l]
Sat. res. NAPL en Acuifero
Sal. res. NAPL enZona vadosa .,
Coef part, suelo/aqua (I/kg)....
Tens, superf. NAPL (dina/cm)...,
Archive:
C:\MODELO\HSSMW1STF.DAT
D Activar comprobacion de rango
PROPIEDADS DE COMPUESTOS DISUELTOS
U Enisle Compuesto Disuelto
Cone. inic. comp. en NAPL (mg/l).
Coef. partition NAPL/agua
Coef particion suelo/aqua (I/kg)
SolubiliJdd compuesto (mg/l). . .
D Vida med. Compuesto en acuif.
DERRAME DE HIDROCARBUROS —
0 Flujo especificado
0 Volumen/Area especificado
''•' Encharcamiento de carga const.
0 Encharc, var. desp. carga const.
Flujo de NAPL (m/d)
Tiempo de inicio (d)
Tiempo de termination (d).
Profundidad encharcamiento |m
Volumen/Area del NAPL (m).
Prof. inf. zona NAPL (m). ..
Figura 5.3: Problema 1 cuadro de dialogo de propiedades de la fase de hidrocarburo terminado.
Los perfiles de saturacion de la simulacion se muestran en la Figura 5.5. Estos perfiles fueron dibujados con
el programa HSSM-PLT. La profundidad del frente abrupto aumenta con el tiempo y los primeros tres perfiles
muestran saturaciones uniformes de NAPL. Los ultimos dos perfiles muestran saturaciones variables de NAPL,
porque ocurren a las 48 y 60 horas que quedan mas alia del final del derrame (24 horas).
Teniendo confianza completa en la exactitud de los datos de entrada, podrfa suponerse que la gasolina nunca
alcanza el nivel freatico. La mayorfa de los parametros del modelo usados en este ejemplo fueron estimados a
partir de tablas publicadas. En vez de aceptar los resultados de una simulacion como determinantes, deberfan
correrse varias simulaciones a fin de obtener un sentimiento de los efectos de la variabilidad de los parametros. Si
la conductividad hidraulica fue en realidad 10 veces mayor que el valor promedio de 0.75 m/d, la gasolina fluirfa
mas profunda en el subsuelo. Debido a la condicion de encharcamiento constante supuesta para este caso, la
gasolina fluirfa tambien mas rapidamente. La condicion de encharcamiento constante no especifica el volumen de
gasolina que entra al suelo; solamente indica que se abastece suficiente gasolina para mantener una profundidad
de 0.05 m de profundidad de encharcamiento por un dfa. La Figura 5.6 muestra la posicion del frente NAPL
cuando la conductividad hidraulica es 7.5 m/d. A los 25 dfas, la gasolina alcanzarfa los 24 metros de profundidad,
si no fuera por el nivel freatico a los 5.0 metros de profundidad. Segun el archive X2STF.HSS, se alcanzo la
profundidad de 5 metros dentro de 9.8 horas.
Este ejemplo enfoca el papel de la conductividad hidraulica para determinar la profundidad de la gasolina.
Tambien se puede demostrar el efecto de variacion de otros parametros de la misma manera. Algunos de los otros
parametros inciertos son la condicion supuesta del derrame, el contenido de humedad, y los parametros de presion
capilar.
67
-------
Parametro
Justification
Valor
Radio de la fuente de NAPL, Rs
Tiempo de terminacion de la
simulacion
Intervalo maximo de tiempo
de solucion
Tiempo mmimo entre intervalos
de tiempo impresos
Se desea una simulacion "por unidad de area", el 0.5642 m
valor de 0.5642 resulta en una fuente de 1.0 m2
de superficie
Simular el derrame durante 25 dfas, ya que la 25 dfas
gasolina es un fluido de baja viscosidad y puede
alcanzar el nivel freatico de una manera
relativamente rapida en un medio permeable.
Usar un valor relativamente pequeno, ya que se 0.1 dfa
simulan unicamente 25 dfas
Usar un valor mas pequeno que el intervalo 0.05 dfa
mmimo de tiempo de solucion.
Tabla 5.5: Problema 1 parametros de control de la simulacion.
HJ Parametros de Simulacion
PI
C(
Ti
Ti
In
PARAMETHOS DE CONTROL DE
Radio fuente de la lente NAPL (ml.
"actor de multiplication del radio. .
Sat. max. NAPL en lente NAPI
Tiempo term, simulacion (d)
nterv. max. tiempo solucion (d) . .
Tiempo mmimo entre intervalos de
tiempo impresos (d)
~ Criteria de terminacion de ^imulac
^) Tiernpo especificado por usu
O Esparcido de la lente NAPL s,
O Flujo max. masa contaminant
O Contaminants lixiviado de la
Fraction de masa remanenle. . .
PAHAMETBOS DEL MODELD
jrc. rnaji. radio contam. {%)
incentracion min. de salida [mg/E) .
empo de inicio (d)
empe de terminacion [d)
cremento de tiempo (dj
MMIII AI.IIJN
.§642
,0000
.0000
25.00
.1000
.iOOOE-01
irio
e para
3 al acuifero
ente
.0000
HSSM-T
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
Archive:
C:\MODELOVHSSMSX1STF.DAT
[Xl Actrvar eomprobacion de rango
PEHFILES DE LA LENTE
Introduzca tiempo [d) para
cada uno de hasta
10 perfiles
Nurnero de t 1
perliles [5 |
LOCALIZACION POZOS
RECEPTOHES
1
Introduzca coordenadas 2
para cada uno de hasta 3
de G pozos .
Numero de . , 5
pozos [0 | 6
1
2
3
4
S
G
7
8
9
10
X(m)
.ACEPTAB
CANCELAR
.2500
5000
1.000
2,000
5.000
20.00
Y(m)
Figura 5.4: Problema 1 cuadro de dialogo de parametros de control de simulacion terminado.
68
-------
HSSM-WIN - X1STF - [x1 stf - SAT1
Archive Editar Modelo Graficar Ventana Ayuda
Perfiles de Saturacion
DERRAME DE BASOLINA DESDE LA INSTALACIOM DE UN
0 00 Profundidad (m)
1.00
ZOO
3.00
0.00
0.20
0.40 0.60
Saturacion total liquida
0.80
1.00
Figura 5.5: Perfiles de saturacion del ejemplo del tanque de almacenamiento.
IB HSSM-WIN - XI STFN - [xl stfn - SATI
** 1 Archive Editar Modelo Graficar Ventana Ayuda
DERB
0.000
5.000
10.00
15-00
20.00
0.0
Perfiles de Saturacion
^ME DE 6ASOLINA DESDE LA INSTALACION DE UN
Profundidad (mj
'/ ' S - fr '/ , / ', / , '
,' s / / 's ,' s Sf 's • /•
,s , / ', / , f, Js - s , '
f / s • * ' . / f f • , / , /
•~S / / ', ,' // S ', f *
' s , '. V ' ' ', , S ' ' //
s ', f ^, s ,' / >' /,
' *f • / ' ' ' '/ / ' S "s
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Sf / f / ',-/,* 'S / :
s, 's , f f'f / s , s ' , ' ,
'/, / *f /,/**, s ,
'/, / • / ', ' f - ', V,' >
s ' / '? , s ' s ',/<>,
's /' ', V ^ ' '/ /- '
/ ' / f f ,' / r V / X ,
f ,' S ' s, s ' f ' f s > /
/ , Sf ' V ' / , **, / ' Sr Js S , f /
s , s
-------
5.2 Problema 2: Transporte de Compuestos de Gasolina en el Agua Subterranea
Hacia Sitios Receptores
Durante un perfodo de un dfa, se fugan 1500 galones de gasolina desde un tanque rodeado de una berma circular
de radio de 2.0 metres. Se cree que el benceno forma el 1.15% de la masa de la gasolina. Se requieren las
concentraciones de benceno en el agua subterranea en sitios distantes a los 25, 50, 75, 100, 125 y 150 metros
para evaluar el impacto del derrame. Se cree que suelo es predominantemente arena en la vecindad del derrame.
El acuffero se encuentra a 10 metros debajo de la superficie del terreno, y su espesor saturado es de 15 metros.
No se dispone de informacion completa para el sitio, de manera que se tienen que estimar muchos de los
parametros del modelo HSSM. En ausencia de informacion mejor, se estimaran los valores de los parametros a
partir de tablas de la literatura. El conjunto de datos para este ejemplo se organizara de acuerdo con los 4 cuadros
de dialogo para la introduccion de los datos en HSSM-WIN. Los parametros para este ejemplo se encuentran en
el archive X2BT.DAT, que se encuentra en el disquete de distribucion de HSSM-WIN. El archive puede car-
garse y verse de acuerdo con las instrucciones del inciso 4.5.2 "Creacion y Edicion de Conjuntos de Datos Entrada."
El primero de los cuadros, "Parametros Generales del Modelo," contiene el tftulo de la corrida, los interruptores
de impresion, los interruptores de modulo y los nombres de los archives. Para este ejemplo, el tftulo de la corrida es
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gal de gasolina
1. IB'/, de Benceno por masa de gasolina
suelo arenoso del conjunto de datos de Carsel y Parrish
Se marca el interrupter de "crear archives de salida" con objeto de escribir los archives de salida. Para el primer
intento de correr un conjunto nuevo de datos, se recomienda que se impriman en eco unicamente los datos de
entrada y verificar los valores de los parametros leyendo el archive de salida *.HSS. Cada uno de los interruptores
del Modulo esta marcado, porque se requieren los tres modules de HSSM para estimar las concentraciones en
el receptor. En este punto no importan los nombres ya que se agregan automaticamente cuando se guarda el
archive. El nombre de archive usado para esta simulacion es X2BT.DAT. El cuadro de dialogo complete aparece
come se muestra en la Figura 5.7.
jjj| Pwimetrm Benerals del Modelo
Tjflwfos die la Cwrida
B1TRAMSPORTE DE DE UN DEHFUME
ACEPIAR 1
DF GASniJNA— 1.152 DE FM INA ICANCELAR j
SUELO AREMOSO,
Inl'effupttMes tie Jim|i&e&i?tki
L.y CfCsdi ^irchivos cte salida
v^J [£cj(s *Jte impreston dig dtitei unic:«jitttsfitis
\8? ConiM modelos
SEL Y PABHISB
" Interruptcirttt* de MAdultis
E3 C«iei KOPT
E3 Cuiier niLt'MS
[Xl Esiiftbii drcfiivtt de e«itradii HSSM-T
1$ ombres die Aiehivos
ttOTA,; Estos iMMiifoms de archivo* ®e u&mt&m si el archive die
datns se jjusarcte b-a|o on tionitote nuevo eon la opei-ofi '"Buardlar il©iwo*B
C:\MODEiO\HSSM\X2BT.DAT Archhro de entiada HSSM-KO
C:\MODELO\HSSMK2iT_HSS Archivo de HSSM-KO
C:\MODELO\HSSM\X2BT.PL1 Aiehiwi de Bialica 1 de HSSM-KO
C:\MUD t LOW S S M\X2BT.PL2 Archivo de giafica 2 de H5SM -KO
C:\MODELO\HSSM\X2BT.PL3 Aicfaivo de gi«ifi«;«i 3 de
C:UIOOFI.n\HSSM\X?BT.PMI Arohiwo de entrada rfe HSSM-T
C:\MOOELO\HSSM\X2BT_TSfi Afchivo de salida de HSSM-T
C:\MODELO\HSSM\X2iT_PMP Aichi¥o de aialica de HSSM-T
Figura 5.7: Problema 2 cuadro de dialogo de parametros generales ya llenado.
70
-------
El segundo cuadro de dialogo, "Parametros Hidraulicos" contiene las propiedades hidaulicas y del suelo.
Propiedades Hidraulicas Se emplean propiedades estandar del agua para la simulacion: densidad de 1.0 g/cm3,
viscosidad de 1.0 cp, y tension superficial de 65 dina/cm. Durante la infiltracion, parte del aire en el espacio
poroso no es desplazado ya sea por el agua o el NAPL. Se supone que durante la infiltracion la conductividad
hidraulica maxima del agua es la mitad de la conductividad hidraulica saturada. Partiendo desde esta suposicion,
el modelo HSSM determine automaticamente la cantidad de aire entrampado en el espacio poroso.
Recarga Se estima la velocidad media anual de recarga en el sitio de derrame en 50 cm/ano. Cuando se con-
vierte a las unidades requeridas para el modelo HSSM de metros por dfa, el valor de recarga es 0.0014 m/d.
Modelo de la Curva de Presion Capilar y Propiedades del Medio Poroso Se usara la tabla de parametros
del suelo desarrollada por Carsel y Parrish (1988) para las propiedades del suelo debido al numero relativamente
grande de muestras utilizado para el desarrollo de las estadfsticas para la clasificacion de la arena. Los parametros
en la Tabla 5.6 fueron tornados de la tabla (que se reproduce en el Apendice C.I).
Parametro Valor promedio
segun Carsel y
Parrish (1988)
Conductividad hidraulica, Ksw 7.1 m/d
Contenido residual de agua, 9wr 0.045
Contenido saturado de agua, Om 0.43
Parametro capilar de van Genuchten "a" 4.5 m"1
Parametro capilar de van Genuchten "n" 2.68
Tabla 5.6: Problema 2 propiedades hidraulicas.
Estos parametros forman la base para varios de los otros parametros de entrada requeridos en el cuadro de
dialogo "Parametros Hidraulicos" . Los parametros enumerados en la Tabla 5.7 se derivan de los datos de suelos.
El espesor saturado del acuffero es de 15.0 metros, y la profundidad al nivel freatico es de 10.0 metros. Para
esta simulacion, no se incluye ninguna zona de embarrado; de manera que se permite que el NAPL se esparza
libremente a lo largo de el nivel freatico. De esta manera el parametro de espesor capilar se fija a un valor mfnimo
de 0.01 m.
El gradiente del agua subterranea se estima 1 m por cien 6 0.01. La dispersividad longitudinal se toma como
10 metros. Este valor resulta de la regla simplificada que dice que la dispersividad longitudinal puede ser la decima
parte de la distancia al punto receptor (100 m). La dispersividad transversal horizontal se supone de 1 metro y la
dispersividad transversal vertical se estima en 0.1 m.
En este punto se puede llenar completamente el cuadro de dialogo "Parametros Hidraulicos" de HSSM-WIN
en (Figura 5.8).
71
-------
Parametro
Justification
Valor
Saturacion residual de
agua, Swr
Razon entre conductividad
horizontal y vertical
Porosidad, r\
Densidad global,
En el modelo HSSM se requiere introducir la 0.10
saturacion residual, en vez del contenido
residual de humedad. Swr = Owr/r)
Se supone que el suelo arenoso es
solamente ligeramente anisotropico.
La porosidad se toma como igual al
contenido saturado de agua.
En terminos de porosidad y densidad de
solidos, densidad global es pi, = ps(l — 77)
(0.045/0.43)
2.5
0.43
1.51 g/cm3
2.65 g/cm3(l - 0.43)
Tabla 5.7: Problema 2 parametros derivados de las propiedades hidraulicas.
IH Parametros Hidraulicos
PROPIEDADES HIDHAUl
Viscosidad dinamica del agua [cp]
3ensidad del aqua (g/cm3)
Tension superf. agua (dina/cm) . .
Valor max. de krw durante inf
fteearga
@ Velocidad media de lecarga (m
'•^) Saturacion
"Modelo de la eurva de presion Ca
O Brooks § Corey
(§) van Genuchten
Lambda de Brooks y Corey
Carga de entrada de aire (mj . . .
Saturation residual de agua. , . .
Alpha de van Genuehlen (1/m) . .
n de van Genuchten
ICAS
1.000
1.000
65.00
.5000
/d] valor
.1 WOE -02
pilar
0
0
.1000
4.500
2.680
Archivo de Dalos:
C:VMODELO\HSSM\X2BT.DAT
03 Activar comprobacion de rango
PHOPIEDADES DEL MEDIO
Conductividad hidr. vert. sat. (m/d)
Razon de cond. hidr. horiz/vert . .
Porosidad
Densidad global (g/cm3)
Espesor saturado del aquffero (m) .
Profundidad al nivel freatico (m) . .
Paramelro de espesor capilar (m) .
Gradiente agua subt. (m/m)
Dispersividad longitudinal (m) . . .
Dispersividad transversal (m) ....
Dispersividad vertical (m)
[jAttEPTAB1
1 Canoelar !
POHOSO
7.100
2.500
.4300
1.510
15.00
10.00
.1000E-01
.1000E-01
10.00
1.000
.1000
Figura 5.8: Problema 2 cuadro de dialogo de propiedades hidraulicas ya llenado.
Propiedades de la Fase de Hidrocarburo El primer grupo de parametros se usa para describir las propiedades
del NAPL propiamente, que se supone es una fase aceitosa inerte. La densidad y la viscosidad de la gasolina
son tfpicamente cerca de 0.74 g/cm3 y 0.45 cp, respectivamente. La solubilidad del NAPL se toma en forma
arbitraria como 10 mg/l. Una cantidad pequena de la fase NAPL se disolvera durante la simulacion, pero esta
cantidad tiene poco efecto sobre el compuesto disuelto de interes. Se especifican saturaciones residuales de NAPL
para el acuffero (0.15) y la zona vadosa (0.05). Estos valores son estimados, pero reflejan el hecho que el residue
en el acuffero es probablemente mayor que en la zona vadosa (Wilson et a/., 1990). El coeficiente de particion
suelo/agua para la fase NAPL se toma en 0.83. La tension superficial de la superficie del NAPL o "aceite" se
72
-------
supone que sea aproximadamente la mitad de tension superficial agua/aire, crao o 35 dina/cm.
Propiedades del Compuesto Disuelto En vista de que el objeto de la simulacion es el de estimar las con-
centraciones en el sentido del gradiente de un compuesto qufmico de interes, se marca el cuadro de que existe
el compuesto disuelto. La concentracion inicial del compuesto (de benceno) se calcula a partir de su masa por-
centual en la gasolina. Se marca el cuadro de compuesto disuelto para indicarle a HSSM que se debera simular
un compuesto disuelto del NAPL.
En vista de que el benceno esta presente en la gasolina a una fraccion de la masa del 1.14% y la densidad de
la gasolina es 0.72 g/cm3, la concentracion inicial del benceno en la gasolina es
1 14%
8208m,/// = —— (0.72,7/cm3) (1000 cm3/I) (1000 mg/g) (5.2)
El coeficiente de particion Petroleo/Agua (NAPL/Agua), k0, se supondra igual a 311 como se determine con la
utilerfa RAOULT (Apendices C.2 y G ). El coeficiente de particion del benceno entre el suelo y el agua, fc""a"V X — (5.3)
' (IT (2.0 m)2) 1.0 dias y '
El cuadro de dialogo terminado se muestra en la Figura 5.9.
Parametros de Control de la Simulacion Un numero de parametros interactuan para controlar varios aspectos
de la simulacion. Estos se enumeran en la Tabla 5.8.
Criterio de Terminacion de la Simulacion de OILENS La cuarta opcion, "contaminante lixiviado de la lente,"
se elige como condicion de terminacion ya que es la opcion unica que permite la corrida del modelo HSSM-T. La
fraccion de masa remanente se elige en 0.01. La porcion de OILENS del modelo HSSM-KO terminara cuando
quede menos del 1% de la masa que entro en la lente mientras dure la simulacion. El otro 99% se habra lixiviado
hacia el agua subterranea. El compuesto qufmico existira todavfa debajo de la fuente en la zona vadosa. Esta
cantidad de sustancia qufmica esta contenida en el la fase NAPL como saturacion residual, y nunca entra a la lente.
73
-------
Parametros de la Fase de Hidrocarburos
PROPIEDADES DE LA FASE DE HIDROCARBUROS
Densidad del NAPL (g/em3)
Viscosidad din. NAPL (cp)
Solubilidad del Hidrocarburo [mg/l]
Sat. res. NAPL en Acuifero
Sal. res. NAPL en Zona vadosa .,
Coef part, suelo/aqua (I/kg)....
Tens, superf. NAPL (dina/cm)...,
Archive:
C:\MODELO\HSSMW2BT.DAT
D Activar comprobacion de rango
PROPIEDADS DE COMPUESTOS DISUELTOS
L_. £«iste Compuesto Disuello
Cone. inic. comp. en NAPL (mg/l).
Coef. partition NAPL/agua
Coef particion suelo/aqua (I/kg)
SolubiliJdd compuesto (mg/l). . .
D Vida med. Compuesto en acuif.
DERRAME DE HIDROCARBUROS —
(§) Flujo especificado
0 Volumen/Area especificado
0 Encharcamiento de carga const.
0 Encharc, var. desp. carga const.
Flujo de NAPL (m/d)
Tiempo de inicio (d)
Tiempo de termination (d).
Profundidad encharcamiento |m
Volumen/Area del NAPL (m).
Prof. inf. zona NAPL (m). ..
Figura 5.9: Problema 2 cuadro de dialogo de propiedades de la fase de hidrocarburo terminado.
Parametros del modelo HSSM-T Muchos de los parametros introducidos previamente son usados por el
modelo HSSM-T. Los parametros restantes se enlistan en la Tabla 5.9.
Perfiles de la Lente NAPL El modelo HSSM puede producir perfiles a varios tiempos durante la simulacion.
Los perfiles representan la cantidad de NAPL en el espacio poroso de la zona vadosa y la configuration de la lente
de NAPL. En vista de que el movimientode la gasolina es relativamente rapido, los perfiles deberfan amontonarse
hacia el tiempo del derrame. Por ejemplo, para pescar el NAPL conforme se mueve a traves de la zona vadosa
arenosa, se requieren tiempos de perfilado de menos de 1 dfa aproximadamente. Sin embargo, en este ejemplo la
configuration de la lente es de mayor interes y se seleccionan siete tiempos de perfilado algo posteriores: 25, 50,
75, 100, 125, 150 y 200 dfas.
Localization de los Pozos Receptores Las localizaciones de seis receptores para esta simulacion estan a 25,
50, 75, 100, 125 y 150 metros de el centro de la fuente, tornados en forma longitudinal en la direccion de flujo.
El cuadro de dialogo terminado se muestra en la Figura 5.10.
Cada grafica generada por el modelo HSSM para este juego de datos se mostro anteriormente en las Fig-
uras 4.20 a la Figura 4.25 (paginas de 56 a 58). Este ejemplo muestra un comportamiento tfpico para derrames
de gasolina. Existe un flujo y transporte relativamente rapido en la zona vadosa seguido por la formacion y
decaimiento de una lente de NAPL sobre el nivel freatico. El lixiviado subsecuente del compuesto qufmico del
NAPL (benceno) ocasiona la contaminacion del acuffero. Las escalas de tiempo para la formacion y decaimien-
to de la lente, lixiviado, y transporte al receptor a 150 m son del orden de 1 ano, 4 anos, y 11 anos, respectivamente.
74
-------
Parametro
Justification
Valor
Radio de la fuente de NAPL, Rs
Factor de multiplicacion del radio
Saturacion maxima de NAPL
en la lente, So(max)
Tiempo de terminacion de la
simulacion
Intervalo maximo de tiempo
para la solucion
Tiempo mfnimo entre intervalos
de tiempo impresos y
comprobaciones del balance de masa
De la definicion del problema 2.0 metros
Valor sugerido 1.001
Estimado de la utilerfa NTHICK descrita 0.3260
en el Apendice H
Un tiempo mucho mayor que el 2500 dfas
esperado para la formacion de la lente
NAPL
Lfmite aproximadamente menos de 20 dfas
1 mes
El modelo puede producir salidas a 0.1 dfas
intervalos de tiempo muy pequenos, tal
informacion es de poca utilidad.
Tabla 5.8: Problema 2 parametros de control de simulacion.
Parametro
Justificacion
Valor
Porcentaje del radio maximo
de contaminante
Concentracion mfnima de
salida
Tiempo de inicio
Tiempo de terminacion
Incremento de tiempo
Debera usarse el radio que ocurre 101
cuando el flujo de masa hacia el
acuffero es maximo. El valor 101 es
una senal que dispara esta seleccion.
La concentracion mfnima que reportara 0.001 mg/l
HSSM-T. Se requiere un valor diferente
de cero para que HSSM-T funcione de
una manera apropiada.
Valor arbitrario que se sobrepasara con 100 dfas
una simulacion exitosa de HSSM-T
Valor arbitrario que se sobrepasara con 5000 dfas
una simulacion exitosa de HSSM-T
Un incremento de tiempo de 50 dfas 50 dfas
produce generalmente curvas de
historia de concentracion suaves
Tabla 5.9: Problema 2 parametros del modelo HSSM-T.
75
-------
IS Parametros de Simulacion
p<
C(
Ti
Ti
In
PARAMETHDS DE CONTROL DE
Radio fuenle de la lente NAPL (m).
r actor de multiplication del radio. .
Sat man. NAPL en lenle NAPI
T tempo term, simulacion (d)
nlerv. mas. tiempo solucion (dj . .
Tiempo mfnimo entre intervalos de
tiempo impresos (d)
~ Criterio de termination de Sjmulac
O Tiempo especificado por usu
O Esparcido de la lente NAPL t
O Flujo max. masa contaminant
-------
Capitulo 6
Contenido de los Archives de Salida
Aunque se proporcionan dos interfaces graficas para el usuario con el modelo HSSM, mucha de la informacion util
y necesaria producida por el modelo no esta contenida en las graficas producidas por estos paquetes de software.
Los archives principales de salida de los programas HSSM-KO y HSSM-T contienen un resumen de los datos de
entrada y de los resultados del modelo. Las siguientes tablas describen cada parte de estos archives, junto con los
extractos de los archives de salida. Se distribuyen varios juegos completes de los archives de salida en el disquete
de distribucion HSSM-2.
6.1 Archive de Salida del Modelo HSSM-KO
La Tabla 6.1 presenta el contenido del archive de salida de HSSM-KO que tiene la extension .HSS. El archive de
salida consiste de una serie de tablas que contienen los resultados de la simulacion.
Tftulo de Tabla
Contenido
Datos de Entrada
Localizacion del frente de
petroleo
Localizacion del frente del
Compuesto
Descripcion de la salida del
modelo OILENS-Lente de
petroleo
Salida del modelo OILENS-
Contaminantes Acuosos
Perfil de Saturacion y
Concentracion
Perfil Radial a traves de la
Lente
Posprocesado de
KOPT/OILENS
HSSM-lnformacion de la
corrida
1. Impresion en Eco de los datos de entrada.
2. Parametros calculados directamente a partir de los datos de
entrada.
3. Curvas de presion capilar Agua/aire y NAPL/aire utilizada en
el modelo.
Posicion de la frente de NAPL durante la simulacion.
Posicion del compuesto qinmico de interes durante la
simulacion.
Descripcion de la lente NAPL durante la simulacion.
Descripcion del lixiviado de los contaminantes acuosos durante la
simulacion.
Variacion con la profundidad de las saturaciones de la zona
vadosa y concentraciones en el tiempo especificado por el
usuario.
Variacion con el radio de la cima y de la base de la lente
OILENS a un tiempo especificado por el usuario.
Informacion resumida de la simulacion.
Informacion acerca de las tecnicas numericas utilizadas en la
simulacion.
Tabla 6.1: Contenido del archive principal de salida de HSSM.
Si el modelo se ejecuta sin errores catastroficos, entonces el archive de salida de HSSM-KO termina con el
mensaje:
77
-------
EJECUCIOI EXITOSA
*****************
Cada componente del archive de salida se describe con mayor detalle abajo. Para cada tabla se describen en
el archive de salida, los tftulos de las columnas y sus significados. A cada descripcion le sigue un extracto del
archive .HSS.
Objeto: Proporcionar una impresion en eco del juego de dates de entrada y una impresion
de los calculos preliminares.
Seccion
Contenido
Impresion en eco de los datos de entrada de manera que el usuario pueda
asegurarse que se introdujeron los valores pretendidos de los parametros.
Parametros del modelo calculados a partir de los datos de entrada.
Curvas de presion capilar Aire/agua y Aire/NAPL utilizadas en la simulacion.
Tabla 6.2: Datos de entrada.
HSSM MODELO DE SIMULACION DE DERRAMES DE HIDROCARBUROS
KOPT TRANSPORTS CINEMATICO DE CONTAMINANTE ACEITOSO
OILENS MOVIMIENTO RADIAL DE LA LENTE DE PETROLED
TSGPLUME ESTELA TRANSITORIA DE FUENTE GAUSSIANA
DATOS DE ENTRADA
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gals
de gasolina 1.15'/, de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
ARCHIVOS DE DATOS:
HSSM-KO ENTRADA: x2bt.dat
HSSM-KO SALIDA: x2bt.HSS
HSSM-KO GRAFICA 1: x2bt.PLl
HSSM-KO GRAFICA 2: x2bt.PL2
HSSM-KO GRAFICA 3: x2bt.PL3
HSSM-T ENTRADA: x2bt.PMI
HSSM-T SALIDA: x2bt.TSG
HSSM-T GRAFICA: x2bt.PMP
HANDERA DE INTERFAZ
CRITERIOS DE ESCRITURA
HANDERA PARA CORRIDA DE KOPT
HANDERA PARA COMPUESTO DISUELTO
HANDERA PARA CORRIDA DE OILENS
HANDERA PARA CORRIDA DE TSGPLUME
CONSTANTES & PROPIEDADES DE LA MATRIZ.
CONDUCTIVIDAD HIDR. SAT. VERTICAL
RAZON ENTRE CONDUCTIVIDAD HORIZONTAL
Y VERTICAL
INDICE DE PERMEABILIDAD RELATIVA
7.100
2.500
2
(M/D)
(*)
(*)
78
-------
POROSIDAD
SATURACIOH RESIDUAL DE AGUA
H DE VAN GEHUCHTEH
.4300 (*)
.1000 (*)
4.500 (*)
CARACTERISTICAS DEL EVEHTO AGUA.
VISCOSIDAD DIHAMICA
DEHSIDAD
TIPO DE LLUVIA : 1-FLUJO 2-SAT.
FLUJO DE AGUA 0 SATURACION
KRW MAX. DURAHTE IHFILTRACIOH
PROFUHDIDAD AL HIVEL FREATICO
1.000 (CP)
1.000 (G/CC)
1 (*)
.1400E-02 (M/D 0 *)
.5000 (*)
10.00 (M)
CARACTERISTICAS DEL EVENTO COHTAMIHAHTE.
VISCOSIDAD DIHAMICA
DEHSIDAD
SATURACIOH RESIDUAL DE HAPL
TIPO DE CARGA DE PETROLED
.4500 (CP)
.7200 (G/CC)
.5000E-01 (*)
1 (*)
PARAMETROS DE SUCCIOH CAPILAR....
ALFA DE VAH GEHUCHTEH
TEHSIOH SUPERFICIAL DEL AGUA
TEHSIOH SUPERFICIAL DEL PETROLED
VELOCIDAD DE CARGA DEL FLUJO
TIEMPO DE IHICIO
TIEMPO DE TERMIHACIOH
2.680
65.00
35.00
.4522
.0000
1.000
(1/M)
(DIHA/CM)
(DIHA/CM)
(M/D)
(D)
(D)
PARAMETROS DEL COMPUESTO DISUELTO..
COHC. IHICIAL EH EL HAPL
COEF. DE PARTICIOH HAPL/AGUA
COEF. DE PARTICIOH SUELO/AGUA
SUELO/AGUA (HIDROCARBURO)
DEHSIDAD GLOBAL
8208. (MG/L)
311.0 (*)
.8300E-01 (L/KG)
.8300E-01 (L/KG)
1.510 (G/CC)
PARAMETROS DEL SUBMODELO OILEHS
RADIO DE LA FUEHTE COHTAMIHAHTE
FACTOR DE MULTIPLICACIOH DEL RADIO
ESPESOR DE LA FRAHJA CAPILAR
DISPERSIVIDAD VERT. DEL ACUIFERO
GRADIEHTE DEL AGUA SUBTERRAHEA
RESIDUO DE HAPL EH EL ACUIFERO
SATURACIOH MAX. DE HAPL EH LA LEHTE
SOLUBILIDAD DEL COHTAMIHAHTE EH AGUA
SOLUBILIDAD DEL PETROLED EH AGUA
2.000 (M)
1.001 (*)
.1000E-01 (M)
.1000
.1000E-01
.1500
.3260
1750.
10.00
(M)
(*)
(*)
(*)
(MG/L)
(MG/L)
PARAMETROS DE SIMULATIOH
TIEMPO DE TERMIHACIOH DE LA SIMULACIOH=
IHTERVALO MAX. DEL TIEMPO RKF
TIEMPO MIH. EHTRE IMPRESIOH
CRITERIOS DE TERMIHACIOH
FACTOR PARA CRITERIO DE TERMIHACIOH 4 =
2500.
20.00
.1000
4
(D)
(D)
(D)
(*)
.1000E-01 (*)
PERFILES
HUMERO DE PERFILES
A LOS TIEMPOS:
25.0000 50.0000
100.0000 125.0000
200.0000
75.0000
150.0000
(*)
(D)
PARAMETROS DEL MODELO TSGPLUME
DISPERSIVIDAD LOHGITUDIHAL 10.00
DISPERSIVIDAD TRAHSVERSAL 1.000
PORCEHTAJE DEL RADIO MAX. 101.0
COHC. MIHIMA DE SALIDA .1000E-02
VIDA MEDIA DEL COMPUESTO .0000
HUMERO DE SITIOS RECEPTORES 6
TIEMPO DE IHICIO (D) 100.0
TIEMPO DE TERMIHACIOH (D) 5000.
(M)
(M)
(M)
(MG/L)
(D)
(*)
(D)
(D)
79
-------
INCREMENTO DE TIEMPO (D)
ESPESOR ACUIFERO (M)
50.00
15.00
(D)
(M)
LOCALIZACION DE LOS RECEPTORES
X
25.00
50.00
75.00
100.0
125.0
150.0
Y
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
LEYENDA
(*) ADIMENSIONAL 0 HO APLICABLE
(M) METROS
(D) DIAS
(CP) CENTIPOISE 1.0 CP = 0.01 GR/CM/SEC
(M/D) METROS FOR DIA
(DINA/CM) DINA FOR CENTIMETRO
(MG/L) MILIGRAMOS FOR LITRO
(L/KG) LITROS FOR KILOGRAMO DE SUELO
(G/CC) GRAMOS FOR CENTIMETRO CUBICO
***FINAL DE LOS DATOS DE ENTRADA***
Los parametros calculados directamente a partir de los dates de entrada siguen despues de la impresion en eco
del conjunto de dates de entrada:
PARAMETROS CALCULADOS
CONDUCTIVIDAD SAT. VERT. DE NAPL
AREA DE LA FUENTE
LAMBDA APROX. SEGUN BROOKS Y
COREY
CARGA DE ENTRADA DE AIRE
SATURACION DE AIRE ENTRAMPADO
SATURACION DE AGUA
FLUJO DE AGUA
CONDUCTIVIDAD MAX. DEL PETROLED
FLUJO DEL VOLUMEN CONTAMINANTE
CARGA TOTAL DE PETROLED, VOL/AREA
MASA TOTAL DE PETROLED
MASA TOTAL DEL COMPUESTO
11.36
12.57
2.064
.2759
.1442
.2049
.1400E-02
3.157
.4522
.4522
4091.
46.64
(M/D)
(M-2)
(*)
(M)
(*)
(*)
(M/D)
(M/D)
(M/D)
(M)
(KG)
(KG)
Las curvas estimadas de presion capilar para aire/agua y aire/NAPL siguen despues de los dates de entrada en el
archive nombre.HSS:
CURVA DE PRESION CAPILAR AGUA-AIRE, NAPL-AIRE
**********************************************
SATURACION
.AGUA 0 NAPL
CARGA
CAPILAR (CM AGUA)
CARGA
CAPILAR (CM NAPL)
.1200
.1400
.1600
.1800
.2000
.2200
.2400
.2600
1.7438
1.2464
1.0242
.8909
.7997
.7321
.6794
.6368
1.3041
.9322
.7659
.6663
.5980
.5475
.5081
.4763
80
-------
.2800
.3000
.3200
.3400
.3600
.3800
.4000
.4200
.4400
.4600
.4800
.5000
.5200
.5400
.5600
.5800
.6000
.6200
.6400
.6600
.6800
.7000
.7200
.7400
.7600
.7800
.8000
.8200
.8400
.8600
.8800
.9000
.9200
.9400
.9600
.9800
1.0000
.6015
.5716
.5458
.5233
.5034
.4856
.4697
.4552
.4420
.4300
.4189
.4086
.3990
.3901
.3818
.3740
.3667
.3598
.3533
.3471
.3413
.3357
.3304
.3254
.3206
.3160
.3116
.3073
.3033
.2994
.2957
.2920
.2886
.2852
.2820
.2789
.2759
.4499
.4275
.4082
.3913
.3765
.3632
.3512
.3404
.3306
.3216
.3132
.3056
.2984
.2918
.2856
.2797
.2743
.2691
.2642
.2596
.2552
.2511
.2471
.2433
.2397
.2363
.2330
.2298
.2268
.2239
.2211
.2184
.2158
.2133
.2109
.2086
.2063
81
-------
Objeto: Un resumen de la distribucion del NAPL en la zona vadosa.
Columna
Encabezado de Columna
Contenido
Intervale
Tiempo (D)
Profundidad (M)
Saturacion
Flujo (M/D)
Escurrimiento (KG)
Masa (KG)
Encharcamiento (M)
EL numero de intervales de tiempo concluidos.
Estos numeros generalmente no son
consecutivos, ya que se debera seleccionar un
intervalo mfnimo de impresion.
El tiempo en dfas desde el inicio de la
simulacion.
La profundidad del frente abrupto en la arista
frontal del NAPL que se esta infiltrando.
La saturacion de NAPL en el frente; las
saturaciones del NAPL detras del frente son
frecuentemente mas bajas que este valor,
como puede verse en los perfiles de saturacion.
Flujo de NAPL en el frente.
Se produce escurrimiento cuando se especifica
una condicion de frontera de flujo del NAPL y el
flujo es mayor que el flujo dinamico maximo
permitido por el modelo de Green-Ampt con
cero carga de encharcamiento.
Masa de NAPL agregada al perfil por metro
cuadrado.
Altura de encharcamiento superficial de NAPL.
Tabla 6.3: Localizacion del frente NAPL.
NOTA: Esta tabla de salida se produce unicamente hasta que se forme la lente de NAPL. Entonces se produce
la salida del modelo OILENS.
82
-------
**************************************************
LOCALIZACION DEL FRENTE NAPL
**************************************************
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gals
de gasolina 1.15% de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
HAPL
INTERVALO
1
4
5
7
8
9
10
11
13
23
29
33
38
41
43
45
47
49
50
51
52
53
54
55
(Se
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
2.
2.
2.
2.
2.
2.
3.
TIEMPO PROF.
(D) (M)
.0000
.2000
.3000
.5000
.6000
.7000
.8000
.9000
.0107
.1182
.2248
.3330
.4399
.5691
.6771
.8050
.9668
.1530
.2657
.3909
.5290
.6809
.8478
.0310
omiten los
7.
8.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
18.
19.
21.
22.
24.
.6604
.2492
.8379
.5411
.3414
.1417
.0723
.1191
.1658
.3753
.7325
.0897
.4469
.0820
.9444
.6391
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
.0000
.5315
.7972
.3287
.5944
.8602
.1259
.3917
.6858
.9715
.2548
.5423
.8024
.0598
.2426
.4325
.6423
.8527
.9677
.0866
.2086
.3332
.4605
.5905
resultados
7
7
7
7
8
8
8
8
8
8
9
9
9
9
9
9
.4685
.6205
.7628
.9217
.0901
.2470
.4171
.5947
.7601
.9379
.1231
.2953
.4562
.6370
.8283
.9905
SATURACION FLUJO ESCURRIMIENTO MASA ENCHARCAMIENTO
(*) (M/D) (KG) (KG) (M)
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3957
.3710
.3472
.3320
.3175
.3029
.2895
.2826
.2758
.2692
.2627
.2564
.2503
intermedios)
.1848
.1809
.1774
.1736
.1697
.1663
.1626
.1590
.1557
.1524
.1490
.1460
.1433
.1403
.1372
.1348
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.4522
.3510
.2703
.2266
.1900
.1577
.1317
.1197
.1087
.0986
.0894
.0811
.0736
.0212
.0194
.0179
.0163
.0148
.0136
.0123
.0112
.0102
.0093
.0084
.0077
.0071
.0064
.0058
.0054
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
818.3
1227.
2046.
2455.
2864.
3273.
3682.
4091.
4091.
4091.
4092.
4092.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4091.
4089.
4089.
4089.
4089.
4089.
4089.
4089.
4089.
4089.
4089.
4088.
4088.
4088.
4087.
4087.
4086.
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
83
-------
Objeto: Un resumen de la distribucion del compuesto disuelto en la zona vadosa.
Columna
Encabezado de Columna
Contenido
Intervale
Tiempo
Profundidad-Superior
Prof undidad-Inferior
Conc.-agua
Masa
Numero de intervalos de tiempo concluidos.
Tiempo en dfas desde el inicio de la simulacion.
Profundidad en metros de la orilla frontal del
compuesto.
Profundidad en metros del extreme final del
compuesto.
Concentracion del compuesto en la fase acuosa
en la orilla frontal.
Masa total del compuesto en la zona vadosa.
Tabla 6.4: Localizacion del frente del compuesto
NOTA: Esta tabla de salida se produce solo hasta que se forme el lente NAPL. En ese momento el modelo
OILENS se encarga de la salida.
***************************************************
LOCALIZACION DEL FRENTE DEL COMPUESTO
***************************************************
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gals.
de gasolina 1.15% de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
COMPUESTO
INTERVALO TIEMPO PROFUNDIDADES CONG.-AGUA MASA
INFERIOR SUPERIOR
4
5
7
8
9
10
11
13
23
29
33
38
41
43
45
47
49
50
51
52
53
54
55
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
.2000
.3000
.5000
.6000
.7000
.8000
.9000
.0107
.1182
.2248
.3330
.4399
.5691
.6771
.8050
.9668
.1530
.2657
.3909
.5290
.6809
.8478
.0310
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
.5294
.7941
.3235
.5882
.8529
.1176
.3823
.6753
.9598
.2419
.5283
.7864
.0416
.2226
.4107
.6184
.8265
.9403
.0578
.1784
.3015
.4273
.5556
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0001
.0001
.0001
.0001
.0002
.0002
.0002
.0003
.0003
.0003
.0003
.0004
.0004
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
9
13
23
27
32
37
41
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
.329
.99
.32
.99
.65
.32
.98
.64
.65
.65
.65
.65
.65
.65
.64
.64
.64
.64
.64
.64
.64
.64
.64
84
-------
56
57
(Se
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
3
3
omiten
6
6
7
7
8
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
21
.2321
.4528
5.
5.
.6864
.8197
los resultados
.0533
.5365
.0717
.6604
.2492
.8379
.5411
.3414
.1417
.0723
.1191
.1658
.3753
.7325
.0897
.4469
.0820
6.
7.
7.
7.
7.
7.
7.
8.
8.
8.
8.
8.
8.
9.
9.
9.
9.
.9350
.0879
.2452
.4057
.5551
.6949
.8510
.0163
.1702
.3370
.5113
.6733
.8475
.0288
.1973
.3547
.5316
.0005
.0005
intermedios)
.0010
.0011
.0012
.0013
.0015
.0016
.0017
.0019
.0021
.0022
.0025
.0027
.0029
.0032
.0035
.0037
.0041
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
.64
.64
.63
.63
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.62
.61
.61
85
-------
Objeto: Un resumen de la configuracion de la lente NAPL.
Columna
Encabezado de Columna
Contenido
1
2
3
4
5
Intervale
Tiempo
Altura de la lente
Radio de la Lente
Volumen de la Lente
Volumen Residual
Perdidas de Volumen
Entrada acumulada
Porcentaje de Error por
Volumen
Numero de intervalos de tiempo concluidos.
Tiempo en dfas desde el inicio de la simulacion.
Altura en metros de la lente NAPL arriba de la
zona de esparcido.
Radio en metros de la lente NAPL.
Volumen del NAPL en la lente en metros
cubicos.
Volumen de NAPL en metros cubicos
entrampado al residual arriba y abajo de
la lente.
Volumen acumulado de NAPL perdido por
disolucion en metros cubicos.
Volumen acumulado de entrada de NAPL a la
lente en metros cubicos.
Porcentaje de error en el volumen calculado de
NAPL en comparacion con el volumen
acumulado de entrada de NAPL a la lente. Este
saldo de volumen no incluye el NAPL en la
zona vadosa.
Tabla 6.5: Salida del modelo OILENS-descripcion de la lente NAPL.
-------
* SALIDA DEL MODELO OILEHS—DESCRIPCIOH DE LA LEHTE DE PETROLED *
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gals.
de gasolina 1.15% de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
ALTURA RADIO VOLUMEH VOLUMEH PERDIDAS EHTRADA PORCEHT
TIEMPO LEHTE LEHTE LEHTE RESIDUAL VOLUMEH ACUM. ERROR
IHTERV. (DIAS) (M) (M) (I"T3) (I"T3) (M'3) (M'3) VOLUMEH
*** LLEHADO COH PETROLED DE LA FRAHJA CAPILAR
*** TIEMPO
*** SATURACIOH DE PETROLED EH LA LEHTE
24
*** ESPESOR DE LA FRAHJA CAPILAR DE PETROLED =
85
93
95
96
97
98
102
115
118
120
(Se
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
24.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
26.
26.
.90
.01
.13
.27
.42
.68
.79
.92
.05
.21
.0000
.0011
.0022
.0035
.0047
.0069
.0077
.0086
.0096
.0107
omiten resultados
807
827
847
867
887
907
927
947
967
987
1007
1027
1047
1067
1087
1107
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.0045
.0044
.0042
.0041
.0040
.0039
.0038
.0036
.0035
.0035
.0034
.0033
.0032
.0031
.0030
.0030
2.
2.
2.
2.
2.
2.
2.
2.
2.
2.
.00
.02
.05
.08
.10
.15
.17
.20
.22
.25
.02
.02
.03
.04
.05
.07
.08
.08
.09
.10
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.6391
.3260
.0100
.02
.02
.03
.04
.05
.07
.08
.08
.09
.10
.20
.14
.11
.08
.06
.03
.03
.03
.02
.02
intermedios)
16.
16.
16.
16.
16.
16.
16.
16.
16.
17.
17.
17.
17.
17.
17.
17.
.35 1
.44 1
.52 1
.59 1
.67 1
.74 1
.81 1
.87 1
.94 1
.00 1
.05 1
.11 1
.16 1
.21 1
.26 1
.31 1
.99
.99
.98
.97
.97
.96
.96
.95
.95
.94
.94
.93
.93
.92
.92
.91
.58
.59
.60
.60
.61
.62
.62
.63
.63
.64
.64
.65
.65
.65
.66
.66
.09
.09
.09
.10
.10
.10
.11
.11
.11
.12
.12
.12
.13
.13
.13
.14
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
.66
.67
.67
.67
.68
.68
.68
.69
.69
.69
.69
.70
.70
.70
.70
.71
.04
.05
.06
.07
.08
.10
.11
.13
.14
.16
.18
.19
.21
.23
.25
.27
87
-------
Objeto: Un resumen de la salida de OILENS para el compuesto qufmico del hidrocarburo.
Columna
Encabezado de Columna
Contenido
1
2
3
4
5
6
7
Tiempo
Radio de la Especie
Disolucion de NAPL
Disolucion de la especie
Disolucion de la especie
Masa Degradada
Masa Remanente
Concentracion en agua
Porcentaje de Error del
Balance de Masa
Tiempo en dfas desde el inicio de la simulacion.
Radio efectivo para el compuesto en metros.
Velocidad de disolucion del NAPL en kilogramos
por dfa.
Velocidad de disolucion del compuesto
en kilogramos por dfa.
Masa acumulada del compuesto disuelta en
kilogramos.
Masa acumulada del compuesto degradado en
kilogramos.
Masa remanente del compuesto en la lente en
kilogramos.
Concentracion del compuesto en la fase acuosa
en contacto con el agua subterranea en
miligramos por litro.
Porcentaje de error calculado en la masa del
compuesto, basado en la entrada de masa a la
lente.
Tabla 6.6: Salida del modelo OILENS-contaminantes acuosos.
-------
***************************************************
* SALIDA DEL MODELO OILENS—CONTAMINANTES ACUOSOS *
***************************************************
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gals
de gasolina 1.15% de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
RADIO PETROLED ESPECIE ESPECIE MASA MASA CONG. PORC.
TIEMPO ESPECIE DISUELT. DISUELT. DISUELT. DEGRADADA REMANENT. AGUA ERROR
(DIAS) (M) (KG/D) (KG/D) (KG) (KG) (KG) (MG/L) MASA
25.83
25.96
26.12
26.29
26.40
26.52
26.65
26.79
26.96
27.15
27.36
27.58
27.81
28.06
2.00
2.03
2.06
2.09
2.10
2.13
2.15
2.17
2.20
2.24
2.27
2.31
2.34
2.39
(Se omiten los
607.0
627.0
647.0
667.0
687.0
707.0
727.0
747.0
767.0
787.0
807.0
827.0
847.0
867.0
887.0
907.0
927.0
947.0
967.0
987.0
1007.
1027.
1047.
1067.
1087.
1107.
15.09
15.22
15.35
15.47
15.58
15.69
15.80
15.90
16.00
16.09
16.18
16.26
16.34
16.42
16.49
16.56
16.63
16.69
16.76
16.82
16.88
16.93
16.98
17.04
17.09
17.13
.525E-02
.531E-02
.540E-02
.550E-02
.556E-02
.563E-02
.571E-02
.579E-02
.589E-02
.600E-02
.613E-02
.626E-02
.641E-02
.655E-02
resultados
.102
.104
.105
.106
.108
.109
.110
.111
.112
.113
.114
.115
.116
.117
.118
.119
.120
.120
.121
.122
.122
.123
.124
.124
.125
.125
.551E-04
.131E-02
.269E-02
.387E-02
.450E-02
.517E-02
.579E-02
.645E-02
.713E-02
.782E-02
.851E-02
.920E-02
.983E-02
.105E-01
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.01
.01
.01
.01
.01
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.07
.15
.24
.29
.35
.41
.48
.56
.65
.75
.85
.96
1.07
.12
2.80
5.60
7.87
9.05
10.24
11.27
12.33
13.36
14.34
15.24
16.07
16.77
17.44
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
intermedios)
.647E-02
.585E-02
.530E-02
.483E-02
.442E-02
.406E-02
.375E-02
.347E-02
.323E-02
.302E-02
.283E-02
.267E-02
.252E-02
.238E-02
.226E-02
.216E-02
.206E-02
.197E-02
.189E-02
.181E-02
.175E-02
.168E-02
.163E-02
.157E-02
.152E-02
.148E-02
20.53
20.65
20.76
20.87
20.96
21.04
21.12
21.19
21.26
21.32
21.38
21.44
21.49
21.54
21.58
21.63
21.67
21.71
21.75
21.79
21.82
21.86
21.89
21.92
21.95
21.98
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.50
.45
.40
.36
.33
.30
.27
.25
.23
.21
.20
.19
.17
.16
.15
.15
.14
.13
.13
.12
.11
.11
.11
.10
.10
.09
.64
.57
.51
.46
.41
.38
.34
.31
.29
.27
.25
.23
.22
.21
.19
.18
.17
.17
.16
.15
.14
.14
.13
.13
.12
.12
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
-------
Objeto: Un resumen de las saturaciones y concentraciones en la zona vadosa.
Columna
Encabezado Columna
Contenido
Profundidad
Saturacion
Concentracion (agua)
Concentration del NAPL
disuelto
La profundidad en metros.
La saturacion de la fase NAPL.
La concentracion del compuesto disuelto en la
fase agua en miligramos por litro.
La concentracion del NAPL disuelto en la
fase agua en miligramos por litro.
Tabla 6.7: Perfil de saturacion y concentracion.
NOTA: Despues de que se forme una lente de NAPL se trunca este perfil en la parte superior de la lente
NAPL. Luego se produce un perfil radial de la lente NAPL.
PERFIL DE SATURACION Y CONCENTRACION A
25.0000
Transporte de benceno de un derrame de 1500 gals.
de gasolina 1.15% de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
PROFUNDIDAD
SAT.
CONG.(AGUA) CONG. NAPLDIS.
1
2
2
3
3
3
3
3
4
5
5
6
6
6
6
6
7
7
8
.0000
.0000
.0001
.0006
.0014
.0024
.0034
.0042
.0047
.0049
.0049
.0898
.4360
.9960
.6731
.3501
.9101
.2563
.3412
.3412
.4263
.7730
.3338
.0119
.6899
.2507
.5975
.6825
.6825
.7646
.0995
.6411
.2959
.0500
.0500
.0500
.0500
.0500
.0501
.0501
.0501
.0501
.0501
.0501
.0524
.0618
.0725
.0814
.0885
.0936
.0965
.0972
.0972
.0978
.1005
.1044
.1089
.1130
.1162
.1181
.1186
.1186
.1190
.1208
.1235
.1267
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
.3920
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
90
-------
8.9507
9.4923
9.8272
9.9093
9.9093
9.9114
9.9196
9.9330
9.9492
9.9654
9.9787
9.9870
9.9890
MASA DEL PERFIL KOPT FOR UHIDAD DE AREA:
HAPL (KG/M/M) 323.8
HAPL DISUELTO (KG/M/M) .2132E-01
COMPUESTO (KG/M/M) 3.708
MASA TOTAL DEL PERFIL KOPT:
COMPUESTO (KG) 46.60
HAPL (KG) 4069.
1296
1320
1335
1338
1338
1338
1338
1339
1340
1340
1341
1341
1341
26.3920
26.3920
26.3920
26.3920
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
91
-------
Objeto: Una descripcion radial de la lente NAPL
Columna
Encabezado de Columna
Contenido
Radio
Lente actual de NAPL-
Profundidad de la cima de
la lente
Lente actual de NAPL-
Profundidad a la base de la lente
Extension maxima de la lente
NAPL-Profundidad a la cima de
la lente
Extension maxima de la lente
NAPL-Profundidad a la cima de
la lente
Distancia radial en metros.
Profundidad en metros desde la superficie
del terreno hasta la cima de la lente NAPL
actual.
Profundidad en metros desde la superficie
del terreno hasta la base de la lente
NAPL actual.
Profundidad en metros desde la superficie
del terreno a la cima de la lente masgruesa
que haya ocurrido en un tiempo anterior al
actual. El NAPL queda atrapado en la zona
vadosa residual entre las profundidades para
las columnas 2 y 4.
Profundidad en metros desde la superficie
del terreno hasta la base de la lente mas
gruesa que haya ocurrido antes de ese
tiempo. El NAPL esta atrapado en el residual
del acuffero entre las profundidades para las
columnas 3 y 5.
Tabla 6.8: Perfil radial a traves de la lente NAPL.
92
-------
* PERFIL RADIAL A TRAVES DE LA LEHTE DE PETROLED *
**************************************************
TIEMPO = 25.0000
RADIO DE LA LEHTE = 2.0213
PROFUHDIDAD AL HIVEL FREATICO = 10.0000
LEHTE ACTUAL DE PETROLED
RADIO PROF. A LA PROF. A LA
CIMA DE LEHTE BASE DE LEHTE
EXT.MAX.DE LA LEHTE DE PETROLED
PROF. A LA PROF. A LA
CIMA DE LEHTE BASE DE LEHTE
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
.0000
.0000
.0011
.0021
.0032
.0043
.0053
.0064
.0075
.0085
.0096
.0107
.0117
.0128
.0139
.0149
.0160
.0171
.0181
.0192
.0203
.0213
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
.9890
.9890
.9891
.9891
.9891
.9891
.9892
.9892
.9892
.9893
.9893
.9893
.9894
.9894
.9894
.9895
.9895
.9896
.9896
.9897
.9898
.9900
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
.0025
.0025
.0024
.0023
.0023
.0022
.0021
.0021
.0020
.0019
.0018
.0017
.0017
.0016
.0015
.0014
.0012
.0011
.0010
.0008
.0006
.0000
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
9.
.9890
.9890
.9891
.9891
.9891
.9891
.9892
.9892
.9892
.9893
.9893
.9893
.9894
.9894
.9894
.9895
.9895
.9896
.9896
.9897
.9898
.9900
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
.0025
.0025
.0024
.0023
.0023
.0022
.0021
.0021
.0020
.0019
.0018
.0017
.0017
.0016
.0015
.0014
.0012
.0011
.0010
.0008
.0006
.0000
EHTRADA ACUMULADA A LA LEHTE 17.35
BALAHCES DE MASA GLOBALES DE KOPT Y OILEHS
MASA TOTAL DE HAPL AGREGADA EH LA FROHTERA (KG) 4091.
MASA DE HAPL RECUPERADA FOR EL BALAHCE DE MASA (KG) 4086.
PORCEHTAJE DE ERROR -.1285
93
-------
6.2 Archive de Salida de HSSM-T
El archive de salida de HSSM-T contiene los conceptos mostrados en la Tabla 6.9.
Tftulo de la Tabla
Contenido
Dates de Entrada
Flujo reducido de Entrada de Masa
Historia de la Concentracion en el Acuffero
Impresion en eco de los valores de los
parametros de entrada.
Historia de flujo de masa utilizada por HSSM-T.
El flujo de masa de entrada se reduce a 31
valores.
Histories de concentracion para cada localidad
receptora.
Tabla 6.9: Resumen del archive de salida de HSSM-T.
Transporte de benceno de una derrame de 1500 gals de gasolina.
1.15'/, de benceno en la gasolina
suelo arenoso, propiedades segiin Carsel y Parrish
TSGPLUME
DATOS DE ENTRADA:
HSSM-KO ARCHIVO DE DATOS DE ENTRADA
HSSM-KO ARCHIVO DE SALIDA
HSSM-T ARCHIVO DE ENTRADA
HSSM-T ARCHIVO DE SALIDA
HSSM-T ARCHIVO DE GRAFICA
HSSM PARAMETRO DE TERMINA'
HANDERA DE INTERFAZ
DISPERSIVIDAD LONG.
DISPERSIVIDAD TRANS.
DISPERSIVIDAD VERT.
VELOCIDAD DE FILTRACION =
POROSIDAD
ESPESOR ACUIFERO
FACTOR DE RETARDO
PORC. RADIO MAX.
CONG. MIN. EN ACUIFERO
COEF. DE DECAIMIENTO
TIEMPO DE INICIO
TIEMPO DE TERMINACION
INCREMENTO DE TIEMPO
NUM. DE POZOS DE DBS.
LOC.-X
LOC.-Y
25.00
50.00
75.00
100.0
125.0
150.0
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
: ENTRADA
ION, KKSTOP
10.00
1.000
.1000
.4128
.4300
15.00
1.291
101.0
.1000E-02
.0000
100.0
5000.
50.00
6
x2bt.
x2bt.
x2bt .
x2bt .
x2bt.
(M)
(M)
(M)
(M/D)
(*)
(M)
(*)
(*)
(MG/L)
(1/D)
(D)
(D)
(D)
(*)
dat
HSS
PMI
TSG
PMP
4
D
94
-------
VELOCIDAD DE RECARGA
.00 (M/D)
EL modelo HSSM-KO es capaz de producir archives de salida muy grandes, los que si se usan en forma
directa en el modelo HSSM-T causarfan que HSSM-T se ejecute muy lentamente. El modelo HSSM-T extrae una
historia reducida del flujo de masa de entrada de la salida del modelo HSSM-KO contenido en el archive *.PMI.
La entrada reducida del flujo de masa contiene siempre 31 puntos.
FLUJO REDUCIDO DE MASA DE ENTRADA
HISTORIA USADA PARA EL COMPUTO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
TIEMPO
(D)
25.83
45.56
65.30
85.03
104.8
124.5
163.8
203.2
242.5
281.9
321.2
360.5
399.9
439.2
478.6
517.9
557.2
596.6
635.9
675.3
714.6
753.9
793.3
832.6
872.0
911.3
950.6
990.0
1029.
1069.
1108.
FLUJO DE MASA
(KG/D)
.5510E-04
.3551E-01
.5216E-01
.6225E-01
.6770E-01
.6990E-01
.6743E-01
.6015E-01
.5114E-01
.4203E-01
.3379E-01
.2685E-01
.2122E-01
.1675E-01
.1333E-01
.1057E-01
.8479E-02
.6845E-02
.5605E-02
.4661E-02
.3942E-02
.3387E-02
.2960E-02
.2628E-02
.2350E-02
.2138E-02
.1955E-02
.1801E-02
.1674E-02
.1566E-02
.0000
IHTERVALO DE TIEMPO DEMASIADO PEQUEHO
PARA EL FLUJO DE MASA
IHTERVALO DE TIEMPO MODIFICADO = 108.2 (D)
RADIO MAXIMO = 17.13 (M)
TIEMPO MAX. DEL RADIO = 1107. (D)
RADIO A FLUJO MAX. = 8.510 (D)
TIEMPO MAX. DE FLUJO = 124.5 (D)
RADIO EFECTIVO = 8.510 (M)
AREA EFECTIVA = 227.5 (M~ 2)
ESPESOR DE PEHETRACIOH = 1.979 (M)
95
-------
Los resultados del modelo HSSM-T se escriben como "historias de concentracion del acuffero" para cada uno
de los puntos receptores. Estos consisten de tiemposy concentraciones calculados para la ubicacion del receptor.
HISTORIAS DE CONCENTRACION EH EL ACUIFERO
TIEMPO LOCALIZACION RECEPTOR
(X 25.00 )
( Y .00 )
30.
51.
73.
84.
96.
108
119
130
140
150
159
169
172
174
175
177
179
180
182
186
191
200
217
.09
.74
.38
.20
.65
.5
.7
.4
.5
.1
.7
.8
.4
.9
.7
.5
.0
.5
.7
.1
.5
.9
.7
1.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
10.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
11.
10.
1002E-02
.696
.004
.450
.876
.974
.813
.43
.86
.13
.30
.41
.43
.44
.44
.44
.44
.43
.43
.40
.35
.22
.90
(Se omiten los resultados intermedios)
999.8 .3454
1025. .3278
1048. .3128
1070. .3000
1093. .2590
1116. .1526
1138. .7703E-01
1159. .4481E-01
1179. .2868E-01
1198. .1956E-01
1216. .1398E-01
1233. .1035E-01
1250. .7888E-02
1265. .6158E-02
1280. .4906E-02
1294. .3978E-02
1307. .3276E-02
1320. .2735E-02
1332. .2312E-02
1343. .1976E-02
1354. .1706E-02
1364. .1486E-02
1374. .1306E-02
1383. .1157E-02
1400. .9268E-03
96
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99
-------
Apendice A
Interfaz de MS-DOS, HSSM-DOS
La interfaz DOS para el modelo HSSM se divide en tres partes principals que se describen mas adelante. To-
dos son programas independientes que pueden ejecutarse de una manera separada desde el punto de peticion de
DOS. Para conveniencia del usuario, se puede usar un programa sencillo de menus llamado HSSM-DOS para correr
los programas en secuencia. En las siguientes incisos se describe en detalle cada componente de la interfaz de DOS.
A.I Programa de Menus de HSSM-DOS
El programa HSSM-DOS tiene seis opciones para correr las partes de HSSM (Figura A.I). La corrida del modelo
sigue generalmente el orden de las opciones del menu: creacion y edicion archives de datos de entrada con PRE-
HSSM, corrida de las simulaciones con HSSM-KO y HSSM-T, y graficado de los resultados con HSSM-PLT.
* MENU PARA HSSM *
*********************************************
1. Preparar Archives de Entrada ROT PRE-HSSM
2. Ver el Directorio
3. Correr KOPT y OILEIS ROT HSSM-KO
4. Correr TSGPLUME ROT HSSM-T
5. Graiicar Resultados ROT HSSM-PLT
6. Salir
*********************************************
IFTRODUZCA OTA SELECCIOI (1-6):
Figura A.I: Menu HSSM-DOS.
Las siguientes incisos presentan cada parte de la interfaz de DOS. Cada una de estas descripciones contiene
referencias a las incisos que contienen informacion detallada sobre como usar los componentes de la interfaz.
A.2 Entrada de Datos en PRE-HSSM
El programa PRE-HSSM es un preprocesador interactive sencillo para el modelo HSSM. El programa PRE-HSSM
permite al usuario crear archives de datos per medio de un conjunto interactive de menus. El usuario no tiene
necesidad de conocer la estructura del archive de datos. Se pueden crear varios conjuntos de datos de entrada
en una sesion con PRE-HSSM y guardar en archives de disco para use futuro per el modelo HSSM. Tambien se
pueden leer y modificar archives de datos creados en sesiones anteriores de PRE-HSSM. Se presentan los nombres
de los parametros y una descripcion breve para su uso dentro de cada menu del preprocesador. Las pantallas de
entrada de datos se discuten en forma detallada en el Apendice A.8. Aunque esta informacion se proporciona
100
-------
en Ifnea, no hace que el modelo sea autoexplicativo. El usuario debe referirse a la gufa del usuario para instruc-
ciones especfficas sobre la corrida del modelo. Todos los datos introducidos en PRE-HSSM deben escribirse en
un archive antes de que sean usados por el modelo HSSM. Cualquier dato que no se guardo antes de salir de
PRE-HSSM o al iniciar con un conjunto nuevo de datos, se perdera. Se hace una comprobacion mfnima de los
valores de los parametros en PRE-HSSM, de manera que el usuario debe asegurarse que los valores sean razonables.
A.3 Computes por Medio de HSSM-KO y HSSM-T
Los dos programas ejecutables, HSSM-KO y HSSM-T efectuan simulaciones del modelo HSSM. El programa
HSSM-KO contiene los modelos KOPT y OILENS y se corre primero. Al utilizer un archive de datos de entrada
previamente creado, el programa HSSM-KO crea un archive formal de salida, varios archives de graficas y, si se
fijan las banderas y condiciones apropiadas, el archive de entrada para el modelo HSSM-T. Durante la ejecucion,
los datos son escritos en varios archives temporales. Estos archives son colocados en cadena despues de la eje-
cucion exitosa para formar los archives de salida y de graficas. Luego se borran los archives temporales del disco
duro. Si se interrumpe la ejecucion del modelo HSSM-KO, los archives temporales permanecen en el disco duro.
Luego puede utilizarse el programa REBUILD para crear tantos archives de salida come sea posible. El modulo
TSGPLUME de HSSM se corre ejecutando HSSM-T. Este programa produce tambien un archive formal de salida
y un archive de graficas. En el Apendice A.9 se dan las instrucciones para el use de los comandos DOS para
HSSM-KO y HSSM-T.
A.4 Graflcado de Resultados en HSSM-PLT
Aunque existe mucha informacion util en los archives formales de salida de los modelos HSSM-KO y HSSM-T,
tambien es deseable y util la exhibicion grafica de los resultados del modelo. El programa HSSM-PLT permite la
presentacion e impresion de la salida del modelo HSSM. Los archives de graficas que son creados automaticamente
por HSSM-KO y HSSM-T son usados por HSSM-PLT para graficar la salida. El usuario dispone de siete tipos
diferentes de graficas. Estas graficas se presentan en la pantalla y pueden imprimirse en varios tipos de impresoras
y de graficadores. En el Apendice A.10 se da informacion especffica para el uso de HSSM-PLT.
A.5 Resumen Rapido de los Comandos de la Interfaz de DOS
La Tabla A.I enumera los comandos MS-DOS que pueden usarse para correr el modelo HSSM sin correr el pro-
grama de menus de HSSM-DOS. Los detalles completos de los procedimientos se describen en los incisos siguientes.
Notese que el modelo HSSM requiere un conjunto fijo de tipos de archives para sus archives de entrada y
salida. Los programas HSSM-T y HSSM-PLT solo funcionan de una manera adecuada cuando se usan los tipos
requeridos de archives. El programa PRE-HSSM puede usarse para generar automaticamente los tipos requeridos
de archives. En la Tabla 4.8 del Inciso 4.7 se describen los tipos de archives requeridos.
A.6 Requisites del Sistema
Para usar la interfaz de DOS, el usuario deberfa estar familiarizado en forma general con computadoras personales,
el sistema DOS, y el modelo HSSM. Tambien se supone que los usuarios estan familiarizados con el hardware del
sistema (p. ej., que dispositive de salida esta conectado con cual puerto). Abajo se enumeran los requisites de
hardware y software para usar la interfaz MS-DOS.
101
-------
Comando Accion
Uso automatizado de la interfaz:
HSSM-DOS Acciona el programa de menus en DOS que ejecuta automaticamente
los comandos enumerados abajo.
Para entrada manual de los comandos en el punto de peticion DOS:
PRE-HSSM Ejecuta el preprocesador interactivo de datos de entrada.
HSSM-KO name.DAT Ejecuta los modulos KOPT y OILENS de HSSM, usando el conjunto
de datos name.DAT.
HSSM-T name.PMI Ejecuta el modulo TSGPLUME de HSSM, usando el conjunto de datos
de entrada name.PMI generado por una ejecucion anterior de HSSM-KO.
HSSM-PLT Ejecuta el post-procesador interactivo grafico.
Tabla A.I: Resumen rapido de los comandos de HSSM en MS-DOS.
0 DOS 5.0 o mayor
D 400 Kb de RAM libre
n Disco duro (recomendable)
El uso del paquete grafico de HSSM-PLT requiere lo siguiente:
D Dispositive grafico que sea EGA, VGA, o mejor.
D Driver ANSI.SYS instalado en el archive CONFIG.SYS.
Se soportan las siguientes impresoras:
1) EPSON 9-pin, carro angosto
2) EPSON 24-pin, de la serie LQ, carro angosto
3) EPSON 24-pin, de la serie LQ, carro ancho
4) NEC Pinwriter, 24-pin, carro angosto
5) NEC Pinwriter, 24-pin, carro ancho
6) Okidata, 9-pin, carro angosto
7) HP LaserJet/DeskJet - de baja resolucion.
8) HP LaserJet/DeskJet - de mediana resolucion.
9) HP LaserJet/DeskJet - de alta resolucion.
10) HP PaintJet - 2 colores, de baja resolucion.
11) HP PaintJet - 4 colores, de mediana resolucion.
12) HP PaintJet - 8 colores, de alta resolucion.
13) HP PaintJet - 16 colores, de alta resolucion.
14) impresora Postscript
15) Graficador HP- HPGL
16) HP LaserJet III - modo HPGL/2
17) Graficador Houston Instruments DM/PL
La cantidad de la memoria disponible en el sistema puede verificarse marcando el comando en DOS 5.0 MEM.
Se presentera la cantidad de memoria disponible para correr un programa de DOS. Esta cantidad debe exceder a
102
-------
los 400 Kb para poder correr HSSM-KO. Aunque se indica que el DOS version 5.0 como nivel mfnimo de DOS
requerido para correr HSSM, las versiones anteriores pueden ser probablemente adecuadas; no se han probado las
versiones anteriores a 5.0.
A.7 Instalacion
El software del modelo HSSM se distribuye en dos disquetes de alta densidad. Se deberfa hacer una copia de
respaldo de estos disquetes y el trabajo subsiguiente deberfa llevarse a cabo a partir de las copias de respaldo. El
disquete de distribution para HSSM-DOS (HSSM-l-d) contiene los archives indicados en la Tabla A.2.
Archive
Objetivo
HSSMDOS.EXE
PREHSSM.EXE
HSSMKO.EXE
HSSM-T.EXE
HSSMPLT.EXE
REBUILD.EXE
CONFIG.PIT
SIMPLEX1.FNT
README.TXT
RAOULT.EXE
RAOULT.DAT
SOPROP.EXE
NTHICK.EXE
Programa de menus de DOS
Procesador interactive de entrada de datos
Modules KOPT y OILENS de HSSM
Modulo TSGPLUME de HSSM
Postprocesador interactive de graficas
Programa de recuperacion para simulaciones interrumpidas
Archive de configuracion del hardware para HSSM-PLT.EXE
Archive de fuentes para HSSM-PLT.EXE
Archive "Leeme"que contiene informacion para su distribucion
Utilerfa para efectuar el calculo de la ley de Raoult
Conjunto de datos por default para la utilerfa de RAOULT
Utilerfa para estimar las propiedades de los suelos con las
ecuaciones de regresion segun Rawls y Brakensiek (1985).
Utilerfa para estimar el espesor de NAPL en el nivel freatico
Tabla A.2: Lista de empaque de archives para la interfaz HSSM-DOS.
A continuacion se describe como instalar el modelo. Verifique el archive README.TXT para informacion
sobre procedimientos automatizados de instalacion, ya que estan en desarrollo a la fecha de este escrito. Para
crear el directorio HSSM introduzca el comando DOS:
MKDIR C:\HSSM
en donde HSSM es el nombre del subdirectorio HSSM-DOS. Con el disquete HSSM-l-d en el drive A, copie todos
los archives desde el disquete al directorio HSSM con el comando DOS:
COPY A:\*.* C:\HSSM
(El programa puede instalarse desde otro drive, digamos el B, reemplazando "A:"en el comando anterior por
"B:"). Los problemas ejemplo y los archives de salida contenidos en el disquete HSSM-2 deberfan instalarse en
103
-------
un directorio separado. Crea el directorio para problemas ejemplo tecleando:
MKDIR C:\HSSM\EXAMPLE
Despues de colocar el disquete HSSM-2 en el drive A, se copian los archives a ese directorio tecleando:
COPY A:\*.* C:\HSSM\EXAMPLE
Se pueden y se deberfan crear subdirectories para cada simulacion de HSSM. Por ejemplo, para crear un directorio
PROJECT1, teclee el comando:
MKDIR C:\HSSM\PROJECT1
Al dar el comando DOS
CD\HSSM\PROJECT1
antes de ejecutar el modelo HSSM, todos los archives de entrada y salida para la simulacion estaran en
C:\HSSM\PROJECT1. La instalacion de ambas interfaces para DOS y Windows en una maquina se discute en el
Apendice J.
Una vez que se haya cargado el modelo HSSM-DOS en su sistema, debera verificar el archive CONFIG.SYS.
El program a HSSM-KO abre un numero de archives temporales y CONFIG.SYS debe estar configurado de manera
que se pueda abrir un numero suficiente de archives. El archive CONFIG.SYS en su sistema debera incluir la Ifnea
FILES = 30
(Un numero mayor de 30 tambien trabajara.) Para poder usar el modelo HSSM desde cualquier directorio agregue
C:\HSSM en la declaratoria de trayectoria en su archive AUTOEXEC.BAT. Despues de modificar estos archives,
debe volver a arrancar su sistema para permitir que se efectuen los cambios.
A.8 Uso del Preprocesador PRE-HSSM
El primer paso para correr el modelo HSSM es el de correr el preprocesador PRE-HSSM para crear y/o editar
los conjuntos de datos de entrada. El programa PRE-HSSM se proporciona para la conveniencia del usuario;
su empleo facilita mucho la generacion de conjuntos de datos de entrada. Por conveniencia se proporcionan en
el Apendice M formatos en bianco para cada una de estas pantallas. Estas plantillas son utiles para formar los
conjuntos de datos y pueden copiarse para su uso repetido. El Apendice K muestra la estructura de los archives
de entrada para los modelos HSSM-KO y HSSM-T para los usuarios experimentados del modelo HSSM quienes
deseen editar directamente sus conjuntos de datos de entrada.
En la Figura A.2 se muestra la pantalla principal del preprocesador PRE-HSSM. Esta pantalla indica tambien
el menu de seleccion de archives. Las opciones disponibles para el usuario son
1. Marque 0 o para crear un conjunto nuevo de datos.
2. Marque 1 seguido por un para editar un conjunto de datos creado con anterioridad Se
presenta el mensaje
IFTRODUZCA EL IOMBRE DEL ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA
+ *- Llmite 40-caracteres* + *
104
-------
* *
* PRE-HSSM VERSION 1.50 *
* *
* PREPROCESADOR IFTERACTIVO PARA EL MODELO HSSM *
* *
* JIM WEAVER *
* UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY *
* R.S. KERR ENVIRONMENTAL RESEARCH LABORATORY *
* ADA, OKLAHOMA 74820 *
* DONALD COLLINGS *
* NSI TECHNOLOGY SERVICES CORPORATION *
* ENVIRONMENTAL SCIENCES *
* ADA, OKLAHOMA 74820 *
* NOV 7, 1992 *
* *
****************************************************
DESEA LEER UN ARCHIVO DE DATOS EXISTENTE ?
MARQUE 0 0 EN EL CASO DE NO
MARQUE 1 EN EL CASO DE SI
MARQUE 2 PARA VER EL DIRECTORIO
MARQUE 3 PARA UN CONJUNTO MUESTRA DE DATOS
MARQUE 4 PARA SALIR DEL PROCESADOR
Figura A.2: Pantalla de introduccion de PRE-HSSM.
en la pantalla. Se permiten cuarenta caracteres para el nombre del archive de dates. Se puede incluir un
nombre de trayectoria DOS. Si no existe el archive, el mensaje
NO EXISTE ARCHIVO DE DATOS DE ENTRADA—VUELVA ENTRAR
aparece en la pantalla. Si el archive no es un archive de entrada valido para el modelo HSSM, el mensaje
ARCHIVO DE DATOS DE ENTRADA INVALIDO
Paro - Programa terminado.
aparece y el programa debe ser arrancado de nuevo.
3. Marque 2 seguido por un para inspeccionar el directorio actual. Esta opcion ejecuta el
comando DOS DIR |MORE, de manera que se pueda ver el directorio pantalla por pantalla. Despues de
concluir el comando se regresa al usuario al menu de seleccion de archives.
4. Marque 3 seguido por un para editar un conjunto muestra de datos. Este conjunto de
datos se proporciona unicamente para conveniencia del usuario y no se pretende para aplicacion a problemas
especfficos.
5. Salir del preprocesador marcando 4 y oprimiendo .
105
-------
A. 8.1 Guardar los Datos en un Archive
Antes de discutir los menus individuals de dates de PRE-HSSM, se explica el procedimiento para guardar dates
en archives y salir de PRE-HSSM. Como se indico anteriormente, todos los dates introducidos en PRE-HSSM
deben escribirse en un archive antes de salir o de volver a arrancar PRE-HSSM; de otra manera se perderan todas
las entradas y/o cambios. Se le pide al usuario guardar los dates antes de salir o volver a arrancar.
VAS A GUARDAR LOS VALORES DE ENTRADA EH UN ARCHIVO ?
***TODOS LOS DATOS IFTRODUCIDOS EH PRE-KOPT DEBEN***
*******GUARDARSE EH UN ARCHIVO ANTES DE SALIR*******
****************************************************
MARQUE 0 0 EN CASO NEGATIVO
MARQUE 1 EN CASO AFIRMATIVO
Figura A.3: Escritura de archives de dates.
La pantalla mostrada en la Figura A.3 pide al usuario decidir si escribe o no el archive de datos actual a un
archive en el disco. Esta pantalla se presenta despues de que el usuario haya seleccionado ningun cambio en el
menu principal (Figura A.6). Para guardar los datos en un archive de disco, marque 1; de otra manera, oprima
SELECCIONE UN ARCHIVO PARA ESCRIBIR:
NOMBRE ACTUAL DEL ARCHIVO DE ENTRADA: muestra.dat
NOMBRE ACTUAL DEL ARCHIVO DE SALIDA: «NINGUNO»
MARQUE 0 0 PARA SALIR SIN ESCRIBIR A NINGUN ARCHIVO
MARQUE 1 PARA CAMBIAR EL NOMBRE DEL ARCHIVO DE DATOS
MARQUE 2 PARA ESCRIBIR SOBRE EL ARCHIVO ACTUAL DE ENTRADA
Figura A.4: Seleccion de nombres de archives.
Cuando se marca 1 en la Figura A.3, aparece la Figura A.4, presentando el nombre del archive actual de
entrada y el nombre del archive de salida, y se dan tres opciones al usuario.
Marcar 0 o para salir sin escribir ningun archive de datos.
Marcar 1 para cambiar el nombre del archive de datos y escribir los datos a este archive.
Marcar 2 para escribir los datos con el nombre actual del archive de entrada.
Despues de seleccionar si escribe o no un archive en el disco, se le pregunta al usuario si continue en PRE-
HSSM ose sale (Figura A.5).
1. Marque 0 o para continuar con el mismo conjunto de datos que acaba de ser creado o
editado. Esta opcion regresa el control al Menu principal de PRE-HSSM (Figura A.6).
106
-------
DESEA CONTINUAR ?
MARQUE 0 0 PARA CONTINUAR CON EL MISMO COIJUITO DE DATOS
MARQUE 1 PARA VOLVER A ARRAICAR CON UN IUEVO CONJUNTO DE DATOS
MARQUE 2 PARA SALIR DEL PREPROCESADOR
Figura A.5: Salir de PRE-HSSM.
2. Marque 1 y oprima para volver a arrancar PRE-HSSM con un nuevo conjunto de dates.
Esta opcion regresa el control a la pantalla introductoria de PRE-HSSM (Figura A.2).
3. Marque 2 y oprima para salir de PRE-HSSM. Al seleccionar esta opcion se regresa al usuario
al punto de peticion de DOS. Los datos escritos anteriormente en los archives quedan almacenados en el
disco; los datos que no se guardaron con anterioridad en archives se pierden.
A.8.2 Comandos del Menu Principal PRE-HSSM
La Figura A.6 enumera los nombres de las pantallas de entrada de datos de PRE-HSSM. La mayorfa de los ren-
glones en el menu principal corresponden a un renglon en el archive de datos usado por el modelo. Las siguientes
opciones estan disponibles para su uso con este menu y cada uno de sus dieciseis sub-menus:
1. Marque 0 o oprima para ningun cambio en cualquier concepto de datos.
2. Seleccione un numero de renglon para inspeccionar/editar los campos de datos asociados con este intro-
duciendo un numero de Ifnea de 1 hasta 16 y oprimiendo .
3. Marque -1 y oprima para inspeccionar/editar todos los sub-menus en sucesion. Esta opcion
ordenara a PRE-HSSM pasar a traves de cada uno de los sub-menus. Una vez que se haya iniciado esta
opcion, debe continuarse hasta su terminacion. No hay manera de escapar fuera de esta secuencia, sin
perder todos los datos introducidos durante la sesion.
A.8.3 Creadon y Edicion de Conjuntos de Datos de HSSM
Las siguientes paginas documentan cada menu de entrada de datos. Se enumeran en el orden en que aparecerfan,
si el usuario hubiera elegido la opcion -1 en el menu principal de PRE-HSSM (revisar todos los conceptos en el
menu). Los conceptos de datos se agrupan en primer lugar por su funcion dentro del modelo. Como resultado,
algunos parametros aparecen sobre pantallas a las que, a primera vista, no pertenecen. Este arreglo se debe a la
modularidad del codigo.
Cada pantalla sigue el siguiente formato: Cada concepto de dato esta numerado, y despues de su nombre
de variable en el modelo HSSM, se encuentra una breve descripcion de su uso y su valor actual. Para cambiar
un valor, introduzca el numero de concepto y oprima , luego introduzca el nuevo valor y oprima
nuevamente . Cada vez que se concluya una sola modificacion o una serie de modificaciones, el
preprocesador presenter! los datos nuevos para su inspeccion y aprobacion. Se puede modificar cada concepto
de datos cualquier numero de veces mientras que se presente la pantalla, pero solamente los valores exhibidos
antes salir de la pantalla se guardan en la memoria principal (RAM). Despues de modificar todos los conceptos
deseados de datos, el juego completo de datos puede escribirse en un archive en el disco. Hasta este memento
todos los datos se encuentran unicamente almacenados en la memoria RAM, y se perderan si se sale o aborta el
programa PRE-HSSM.
Las siguientes unidades se usan en el modelo HSSM y se enumeran con su uso y abreviatura (Tabla A.3).
Debe tenerse cuidado para asegurarse que las entradas se conviertan a este conjunto de unidades.
107
-------
PAFTALLAS DE EFTRADA DE DATOS DE HSSM
1 IFTERRUPTORES DE CONTROL DE SIMULACIOI
2 IOMBRES DE ARCHIVOS DE SALIDA Y DE GRAFICAS
3 TITULO DE LA CORRIDA
4 PROPIEDADES DE LA MATRIZ
5 PROPIEDADES HIDRAULICAS
6 PROPIEDADES DE LA FASE DE HIDROCARBURO (NAPL)
7 APROXIMACIOI DE LA SUCCIOI CAPILAR
8 FLUJO DE NAPL, VOLUMEI 0 CARGA CONSTANTS
9 CONCENTRACION DEL COMPUESTO DISUELTO
10 COEFICIEFTES DE PARTICIOI LINEAL DE EQUILIBRIO
11 SUB-MODELO.l OILEIS
12 SUB-MODEL0.2 OILEIS
13 PARAMETROS DE SIMULACIOI
14 IUMERO DE PERFILES
15 TIEMPOS DE PERFILADO
16 PARAMETROS DE EFTRADA DE TSGPLUME
QUIERE CAMBIAR 0 REVISAR LOS VALORES DE DATOS DE EFTRADA ?
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA UN SOLO REIGLOI
MARQUE -1 PARA TODOS LOS REIGLOIES EH SUCESIOI
Figura A.6: PRE-HSSM menu principal.
Cantidad
Unidad
Abreviacion Usada en PREHSSM
Tiempo
Profundidad
Viscosidad dinamica
Densidad
Tension superficial
Concentracion
Coeficiente de part, suelo-agua
Dispersividad
Variosa
dfa
metro
centipoise
gramos/centfmetro cubico
dina/centfmetro
miligramos/litro
litros/kilogramo
metros
dimensional
D
M
CP
G/CC
DINA/CM
MG/L
I/KG
Tabla A.3: Unidades requeridas para HSSM.
108
-------
PAFTALLA 1. IFTERRUPTORES DE CONTROL DE SIMULACION
1 IWR INTERRUPTOR DE IMPRESION
0 10 SE PRODUCE! ARCHIVOS DE SALIDA
1 SE PRODUCE! TODOS LOS ARCHIVOS DE SALIDA
2 IKOPT SOLAMEFTE IMPRESION EH ECO (SI IWR = 1)
0 SOLO LEE E IMPRIME EH ECO LOS DATOS
1 CORRER EL MODELO KOPT
3 ICONC IFTERRUPTOR DE COMPUESTO DISUELTO
0 10 EXISTE COMPUESTO
1 SIMULA COMPUESTO DISUELTO
4 ILENS IFTERRUPTOR DE OILENS
0 10 CORRE EL MODELO OILENS
1 CORRE EL MODELO OILENS
5 ITSGP INTERRUPTOR DE TSGPLUME
0 10 CREA ARCHIVO DE ENTRADA PARA MODELO TSGPLUME
1 CREA ARCHIVO DE ENTRADA PARA MODELO TSGPLUME
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO CONCEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS CONCEPTOS EH SECUENCIA
Figura A.7: Interruptores de control de simulacion.
Pantalla 1 (Figura A.7)
1. Introduzca el interrupter entero de impresion (0 o 1). Marcar 0 causa que no se produzca salida, de manera
que normalmente se introducira 1 para esta variable.
2. Introduzca el interrupter entero de KOPT impresion en eco (0 o 1). Tecleando 0 se imprimira en eco el
conjunto de datos de entrada sin efectuar una simulacion (si IWR esta puesto en 1). Marcando 1 hara
que el programa lea los datos y corra el modulo KOPT de HSSM. KOPT simula la infiltracion del NAPL a
traves de la zona vadosa. Es necesario correr KOPT a fin de correr OILENS o TSGPLUME.
3. Introduzca el interrupter de compuesto disuelto (0 o 1). Tecleando 0 se simula el flujo de la fase NAPL
sin compuesto disuelto. Marcando 1 se permite la simulacion de un compuesto disuelto dentro de la fase
NAPL. TSGPLUME requiere un compuesto disuelto.
4. Introduzca el interrupter entero para OILENS (0 o 1). Tecleando 0 se evitara que corra el modelo OILENS.
Marcando 1 se permitira que corra el modelo OILENS, si el NAPL llega al agua en cantidad suficiente.
5. Marque el interrupter de creacion de datos para TSGPLUME (0 o 1). Tecleando 0 evitara que el modelo
HSSM-KO crea el conjunto de datos de entrada de TSGPLUME (HSSM-T). Marcando 1 permitira al
modelo HSSM-KO crear el conjunto de datos de entrada para TSGPLUME, si existe un compuesto disuelto
que llegue al nivel freatico.
Para que pueda funcionar adecuadamente el modelo HSSM-T y el postporcesador de HSSM-PLT, se requiere
un conjunto especificado de tipos de archives (la extension de tres caracteres a continuacion del nombre de archive;
p. ej., nombre.typ) para ser usado per HSSM-KO. La interfaz PRE-HSSM asigna automaticamente los nombres
de archive requeridos cada vez que se almacena un conjunto de datos en el disco.
109
-------
PAFTALLA 3. TITULO DE LA CORRIDA
1.. TRANSPORTS DE BEICEIO DE UN DERRAME DE 1500 GAL DE GASOLIIA
2.. 1.150/. DE BEICEIO EH LA GASOLIIA
3.. SUELO AREIOSO, PROPIEDADES SEGUI CARSEL Y PARISH
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.8: Tftulo de la corrida.
Pantalla 3 (Figura A.8)
La Pantalla de Tftulo de Corrida (Figura A.8) permite al usuario introducir tres Ifneas de hasta 50 caracteres
cada una de informacion relacionada con el conjunto de daos. Se presenta una escala graduada de 50 caracteres
para mayor conveniencia al introducir el tftulo. La informacion de esta pantalla se reproduce como encabezados
a traves de todos los archives de salida generados por KOPT/OILENS.
n Cualquier Ifnea puede modificarse introduciendo su numero en el punto de peticion, o
D Las tres Ifneas pueden modificarse en sucesion marcando-1 en el punto de peticion.
D El tftulo actual se acepta oprimiendo o marcando 0.
110
-------
PAFTALLA 4. PROPIEDADES DE LA MATRIZ
1 ¥KS COIDUCTIVIDAD HIDRAULICA SATURADA
VERTICAL (M/D) 7.1000
2 RKS RELACIOI EFTRE COIDUCTIVIDAD HORIZONTAL
Y VERTICAL (*) 2.5000
3 KRF INDICE DE SELECCION DE PERMEABILIDAD 2
RELATIVA
1 = BURDINE—BROOKS/COREY
2 = BURDINE--EQUIVALENTS A VAN GENUCHTEN
4 XLAMB INDICE DE TAMANO DE PORO (*) 2.6800
SI KRF = 1, LAMBDA
SI KRF =2, I
5 ETA POROSIDAD (*) 0.4300
6 SiR SATURACION RESIDUAL DE AGUA (*) 0.1000
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE
-------
disenado para usar el modelo de Brooks y Corey, pueden cargarse parametros del modelo de van Genucht-
en como entrada. Los parametros del modelo de van Genuchten se convierten en forma aproximada a
parametros equivalentes del modelo de Brooks y Corey por medio de un procedimiento desarrollado por
Lenhard et al. (1989).
Para el Modelo de Brooks y Corey:
La ecuacion del modelo de Brooks y Corey (1964) que describe la relacion entre la saturacion Sw y la altura
capilar hc esta dada por
/
en donde la saturacion residual del agua, Swr, la carga de entrada de aire, hce, y el fndice de distribucion
del tamano de poro, A, son parametros de ajuste.
A de Brooks & Corey
El parametro A se llama fndice de distribucion del tamano de poro, y se determina ya sea adaptando el modelo
de Brooks & Corey a la curva de presion capilar agua/aire PC(SW) por medio de un procedimiento planteado
por Brooks y Corey (1964) o por medio del ajuste de una curva no-lineal (p. ej. van Genuchten et al., 1991).
Para el Modelo de van Genuchten:
NOTA: El seleccionar el modelo de van Genuchten causa que el modelo HSSM calcule parametros aproxi-
madamente equivalentes del modelo de Brooks y Corey comose describe en el Apendice E.
El Modelo de van Genuchten esta defmido por
0W ~_ 0wr = l (A.2)
donde 6W = contenido volumetrico de agua
hc = altura capilar con unidades de m
9wr = contenido volumetrico de contenido de agua residual
Om = contenido volumetrico maximo de agua
a = un parametro con unidades de m"1
n = un parametro
in = un parametro (tornado como una funcion simple de n)
Para el modelo HSSM el termino reducido de contenido de agua (lado izquierdo del modelo de van Genucht-
en) se toma como igual a
t-'gt" (/V3)
en donde se supone que la saturacion maxima de agua, 6m, es igual a la porosidad. Los parametros del
modelo de van Genuchten pueden ajustarse a los datos medidos empleando un programa de ajuste como
RETC (van Genuchten et al., 1991).
4. Introduzca ya sea la A de Brooks y Corey o la n de van Genuchten, dependiendo del modelo de curva de
presion capilar seleccionado.
5. Introduzca la porosidad, r\
6. Introduzca la saturacion residual de agua, que se determina a partir de la curva medida de presion capilar.
112
-------
PAFTALLA 5. PROPIEDADES HIDRAULICAS
1 ¥MU VISCOSIDAD DIIAMICA DEL AGUA (CP) 1.0000
2 iRHO DEISIDAD DEL AGUA (G/CC) 1.0000
3 IRT TIPO DE EITRADA DE RECARGA 1
1 = FLUJO ESPECIFICADO
2 = SATURACIOI ESPECIFICADA
4 Qi/SiMAX FLUJO CONSTANTS DE AGUA 0 FLUJO 0.0140
SATURADO: (M/D)
SATURACION: (*)
5 XMKRi PERMEABILIDAD MAX. RELATIVA
DURAFTE IIFILTRACIOI (*) 0.5000
6 iTABLE PROFUIDIDAD AL NIVEL FREATICO (M) 10.0000
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.10: Propiedades hidraulicas.
Pantalla 5 (Figura A.10)
1. Introduzca la viscosidad dinamica del agua, /j,w, en centipoise (cp). A 20 °C la viscosidad del agua es 1.0
cp.
2. Introduzca la densidad del agua, pw en g/cm3. A 20 °C la densidad del agua pura es 1 g/cm3.
3. Introduzca el tipo la condicion de recarga deseado. La recarga puede especificarse ya sea especificando una
velocidad de recarga o bien una saturacion de agua residual en la zona vadosa.
Marque 1 para seleccionar un flujo de recarga para la entrada de recarga:
Marque 2 para seleccionar una saturacion de agua en la zona vadosa.
4. Introduzca el flujo de agua, qw,, en m/d o la saturacion, Sw(max), dependiendo del tipo de entrada de
precipitacion seleccionado en el concepto 3.
Cuando se selecciona la recarga anual como entrada de recarga:
El valor que se introduce es el valor de la recarga media anual. Por ejemplo, con una velocidad de recarga
anual de 10 cm/ano el valor que se introduce es:
m \ ( ano \
2.74 xlO-4^ = 10^ —^ -^ (A.4)
a ano MOO cm/ \3Q5diaJ
El modelo HSSM-KO calcula la saturacion de agua (fraccion del espacio poroso lleno de agua) a partir
de la velocidad de recarga. Las velocidades grandes de recarga pueden ocasionar que el espacio poroso
disponible se llene completamente con agua, no permitiendo la infiltracion del NAPL. Si se encuentran tales
113
-------
condiciones, se escribe un mensaje de error en la pantalla.
Cuando se selecciona la saturacion de agua para la entrada de recarga:
En el caso de que el 35% del espacio de poro se encuentra lleno de agua, entonces se introduce 0.35. Al
usar el otro conjunto de unidades: si el contenido volumetrico de humedad es 0.14 y la porosidad 0.40,
entonces se introduce la saturacion equivalente de 0.35 aquf.
Tfpicamente se usarfa aquf el contenido de humedad cerca o arriba de la capacidad de campo, despues
de convertirla a saturacion. La relacion entre el contenido volumetrico de humedad, Ow, la porosidad, r),
y la saturacion, Sw , esta dada por Ow = r\ Sw . A partir del dato de entrada de saturacion, el modelo
HSSM-KO calcula el flujo de agua asociado.
5. Introduzca la permeabilidad maxima con relacion al agua durante la infiltracion, krw(max-). En vista de que
normalmente el aire queda atrapado durante la infiltracion, la conductividad hidraulica efectiva del suelo
sera menor que la conductividad saturada. La relacion entre la conductividad efectiva respecto al agua,
Kew, y la conductividad saturada respecto al agua, Ksw esta dada por
ew —
V J
donde krw se llama la permeabilidad relative al agua. La permeabilidad relative es igual a cero cuando la
saturacion esta cercana o por debajo de la residual, y es igual a uno cuando el medio poroso esta totalmente
saturado de agua.
Para tomar en cuenta el entrampamiento de la fase de aire, se restringe la conductividad maxima efectiva
por el valor fijado para krw(max^. Los valores tfpicos varfan de 0.4 a 0.6 (Bouwer, 1966); con frecuencia
se usa 0.5 (p. ej. Brakensiek et a/., 1981). La saturacion maxima de agua se determina entonces a partir
de la funcion kTW que se usa en el modelo HSSM. Se supone que el resto del espacio poroso esta lleno de
aire entrampado. Entonces se descarta el calculo de la saturacion de agua a partir de krw^max-'l, ya que
unicamente se usa la saturacion de aire entrampado por el modelo.
6. Introduzca la profundidad al nivel freatico desde el punto de derrame en metros. El punto de derrame se
encuentra generalmente en la superficie de terreno.
114
-------
PAFTALLA 6 PROPIEDADES DE LA FASE IAPL
1 PMU VISCOSIDAD DIIAMICA DEL IAPL (CP) 0.4500
2 PRHO DEISIDAD DEL IAPL (G/CC) 0.7200
3 SPR SATURACIOI RESIDUAL DE PETROLED (*) 0.0500
4 IAT TIPO DE APLICACIOI 1
1 = FLUJO ESPECIFICADO
2 = VOLUMEI/AREA ESPECIFICADO
3 = ENCHARCAMIENTO DE CARGA CONSTANTE
4 = ENCHARCAMIENTO VARIABLE DESPUES DE UN PERIODO DE CARGA CONSTANTE
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.11: Propiedades de la fase de hidrocarburo (NAPL).
Pantalla 6 (Figura A.11)
1. Introduzca la viscosidad de la fase NAPL, fj,0, en centipoise. En la Tabla A.5 abajo se dan las viscosidades
tfpicas de NAPL.
2. Introduzca la densidad de la fase NAPL, p0, en g/cm3. Para simulaciones de OILENS, la densidad del
NAPL debe ser menor que la del agua. Las densidades mayores que la del agua pueden usarse si no se Neva
a cabo ninguna simulacion de OILENS. En la Tabla A.5 adelante se dan algunas densidades tfpicas del NAPL.
Las densidades del hidrocarburo se expresan a veces en la escala de grados API (Perry y Chi/ton, 1973)
adoptada por el American Petroleum Institute. Los grados API se defmen por la expresion
°API = 14L5 131.5 (A.6)
masa esp.
donde la masa esp. es la especffica del NAPL medida a 70°F dividida entre la masa especffica del agua
medida a 60°F. La escala de grados API varfa desde 0.0 hasta 100.0 y cubre una gama de masas especfficas
desde 1.076 hasta 0.6112.
Las densidades y viscosidades de las fases NAPL y agua se usan en el modelo HSSM-KO para estimar la
conductividad hidraulica saturada para la fase NAPL, Kso, mediante
T' T,' l^w P° IA -7\
Kso = Ksw (A.7)
Ho Pw
donde Ksw es la conductividad hidraulica saturada, /j,w y fj,0 son las viscosidades del agua y del petroleo
(LNAPL), y pw y p0 son las densidades respectivas.
3. Introduzca la saturacion residual de la fase NAPL para la zona vadosa, Sorv. Por definicion, la fase NAPL
no fluye a saturaciones menores o iguales que el valor de la residual. En este modelo, la saturacion residual
de NAPL se supone como una constante conocida. En forma idealizada, esta se obtendrfa midiendo la
curva de presion capilar NAPL/aire en presencia de la cantidad de agua que llena una porcion del espacio
poroso. Se reconoce que el tratar la saturacion residual de NAPL como una constante es una suposicion, ya
115
-------
Lfquido Densidad Viscosidad
g/cm3 cp
Gasolina
Agua
Combustoleo No. 2
Fluido de Transmision
0.75
1.00
0.87
0.89
0.45
1.00
5.9
80
Tabla A.5: Densidades y viscosidades a 20°C.
que en la realidad la saturacion residual de NAPL puede variar con el gradiente hidraulico y con el tiempo
conforme se intemperiza el NAPL (Wilson y Conrad, 1984). Tfpicamente la saturacion residual de NAPL
en la zona vadosa es menor que la del acuffero (con las mismas propiedades del medio). Las saturaciones
residuales tfpicas de hidrocarburos varfan desde 0.10 hasta 0.20 en la zona vadosa, y desde 0.15 a 0.50 en la
zona saturada (Mercer y Cohen, 1990). Estos valores corresponden en forma mas estrecha a la "retencion
especffica" , como es el termino que se usa en la hidrologfa subterranea, que a residuales verdaderos a valores
elevados de presion capilar. Se puede introducir una saturacion residual de la fase petroleo diferente para
la zona saturada en el menu "Parametros del sub-modelo de la lente de NAPL. l"(Figura A.16, concepto
6, pagina 123).
4. Introduzca la condicion de frontera de la fase NAPL para la simulacion. Se proporcionan cuatro opciones
para especificar la manera en que el NAPL entra en el subsuelo. No se requieren todos los parametros de
derrame para cada opcion de derrame; en las pantallas de datos aparecen aquellos parametros que sean
necesarios.
Opciones de Derrame
1. Flujo especificado
Especifica un flujo constante de NAPL, correspondiente a una velocidad conocida de aplicacion de NAPL a
la superficie del terreno en un intervalo de tiempo especificado. Se supone que el NAPL en exceso escurre
en la superficie.
2. Volumen especificado/area
Especifica un volumen por unidad de area de NAPL aplicado en una profundidad especificada. Esto resulta
en un volumen fijo aplicado en forma instantanea, correspondiente a un sistema de tratamiento de tierra o
un relleno sanitario.
3. Encharcamiento con carga constante
Especifica un encharcamiento con carga constante para una duracion especificada. La profundidad de en-
charcamiento baja abruptamente a cero al final de derrame. Esta condicion se usa para simular la ruptura
de un tanque de hidrocarburos que esta contenido dentro de una berma, por ejemplo.
116
-------
4. Encharcamiento variable despues de un perfodo de encharcamiento a carga constante
Especifica un encharcamiento a carga constante para una duracion especificada, seguida por una disminu-
cion gradual a cero carga conforme se infiltra el NAPL.
Los valores de los parametros necesarios se introducen luego en la Figura A.13.
117
-------
PAFTALLA 7. PARAMETROS DE APROXIMACIOI DE SUCCIOI CAPILAR
1 HiE CARGA DE EFTRADA DE AIRE (M) 4.5000
2 iSIG TENSION SUPERFICIAL DEL AGUA (DIM/CM) 65.0000
3 OSIG TENSION SUPERFICIAL DEL IAPL (DIIA/CM) 35.0000
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.12: Parametros de aproximacion de succion capilar.
Pantalla 7 (Figura A.12)
1. Si se selecciona el modelo de Brooks y Corey, introduzca el valor absolute de la carga de aire de entrada,
hce, en metros. Este valor se determina como un parametro a partir de la curva de presion capilar agua/aire
(ver propiedades de la matriz, Figura A.9, pagina 111). Si se selecciona el modelo de van Genuchten,
introduzca a en metros"1.
2. Introduzca la tension superficial agua/aire, aaw, en dina/cm. A 20°C la tension superficial de agua pura
es 72.8 dina/cm. Un valor mas bajo, digamos 65 dina/cm, puede ser apropiado para suelos y/o sitios
contaminados.
3. Introduzca la tension superficial NAPL/aire, aoa, en dina/cm. La Tabla A.6 muestra valores tfpicos de
tension superficial para varios productos del petroleo.
Tensiones Superficiales de varios Combustibles
(Wu y Mattel, 1991)
Lfquido Tension Superficial (dina/cm)
Gasolina 26
Kerosena 25-30
Gas oil 25-30
Fracciones de lubricantes 34
Aceites combustibles 29-32
Tabla A.6: Tensiones superficiales de varios combustibles.
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PAHTALLA 8A. COHDICIOH DE FROHTERA DE FLUJO DE HAPL
1 QP FLUJO DE HAPL (M/D) 0.4522
2 TPB TIEMPO DE IHICIO DEL EVEHTO DE HAPL (D) 0.0000
3 TPE TIEMPO DE TERMIHACIOH DEL EVEHTO DE HAPL (D) 1.0000
MARQUE 0 0 PARA HIHGUH CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UH SOLO COHCEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COHCEPTOS EH SECUEHCIA
PAHTALLA SB. COHDICIOH DE FROHTERA DE VOLUMEH DE HAPL/AREA
1 PVOL VOLUMEH/AREA DE HAPL (M) 0.4000
2 DPL PROFUHDIDAD IHFERIOR DE LA ZOHA DE HAPL (M) 0.5000
MARQUE 0 0 PARA HIHGUH CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UH SOLO COHCEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COHCEPTOS EH SECUEHCIA
PAHTALLA 8C. COHDICIOH DE FROHTERA DE CARGA COHSTAHTE DE HAPL
1 TPB TIEMPO DE IHICIO DEL EVEHTO DE HAPL (D) 0.0000
2 TPE TIEMPO DE TERMIHACIOH DEL EVEHTO DE HAPL (D) 1.0000
3 HS CARGA COHSTAHTE PARA IAT = 3 (M) 0.2000
MARQUE 0 0 PARA HIHGUH CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UH SOLO COHCEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COHCEPTOS EH SECUEHCIA
PAHTALLA 8D. COHDICIOH DE FROHTERA DE EHCHARCAMIEHTO DE CARGA VARIABLE
1 TPB TIEMPO DE IHICIO DEL EVEHTO DE HAPL (D) 0.0000
2 TPE FIHAL DEL PERIODO DE CARGA COHSTAHTE (D) 1.0000
3 HS CARGA COHSTAHTE PARA TPB HASTA TPE (M) 0.2000
MARQUE 0 0 PARA HIHGUH CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UH SOLO COHCEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COHCEPTOS EH SECUEHCIA
Figura A.13: Condicion de frontera de hidrocarburos (NAPL).
Pantalla 8A (Figure A.13)
1. Introduzca el flujo constante de NAPL, q0, en metres por dfa. Se supone que los flujos de la fase NAPL en
exceso de la maxima conductividad efectiva de la fase de NAPL escurren superficialmente.
2. Introduzca el tiempo inicial del derrame de NAPL en dfas, comunmente este es cero.
3. Introduzca el tiempo de conclusion del derrame de NAPL en dfas.
Pantalla 8B (Figure A.13)
1. Introduzca el volumen de la fase NAPL por unidad de superficie que se coloca ya sea en una instalacion de
tratamiento de tierras o un relleno sanitario (metros cubicos/metro cuadrado).
2. Introduzca la profundidad de la base de la zona contaminada, dpi (metros).
119
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Pantalla 8C (Figura A.13)
1. Introduzca el tiempo de inicio del derrame de NAPL en dfas, generalmente este es cero.
2. Introduzca el tiempo de terminacion del derrame de NAPL en dfas.
3. Introduzca la profundidad de encharcamiento a carga constante, Hs, en metros.
Pantalla 8D (Figura A.13)
1. Introduzca el tiempo de inicio del derrame de NAPL en dfas, comunmente este es cero.
2. Introduzca el tiempo de terminacion del perfodo de carga constante en dfas.
3. Introduzca la profundidad de encharcamiento a carga constante, Hs, en metros.
120
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PAFTALLA 9. CONCENTRACION DEL COMPUESTO DISUELTO
1 COIII CONCENTRACION INICIAL EH EL IAPL (MG/L) 8208.0000
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE
-------
PAFTALLA 10. COEFICIEFTES DE PARTICIOI DE EQUILIBRIO LINEAL
1 XXKO IAPL/AGUA (*) 311.0000
2 XXKS SOLIDO/AGUA (L/KG) 0.8300
3 XXKSH SOLIDO/AGUA (HIDROCARBURO) (L/KG) 0.8300
4 RHOS DEISIDAD GLOBAL (GR/CC) 1.5100
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.15: Coeficientes de particion de equilibrio lineal.
Pantalla 10 (Figura A.15)
1. Introduzca el coeficiente de particion de equilibrio lineal entre el NAPL y las concentraciones de la fase agua
del compuesto qufmico. Por definicion
c0 = k0cw (A.11)
donde k0 es el coeficiente de particion adimensional entre la fase NAPL (c0) y las concentraciones en la
fase agua (CTO) del compuesto qufmico. La k0 difiere para cada compuesto qufmico del NAPL. Por ejamplo,
los coeficientes de particion medidos, k0 para benceno, tolueno, etilbenceno y o-xileno fueron 350, 1250,
4500 y 3630 en un estudio publicado por Cline et al. (1991). La particion de cada compuesto entre la fase
NAPL y la fase acuosa tambien depende de la composicion del NAPL. La estimacion de k0 se discute en el
Apendice C.2 "Coeficiente de Particion NAPL/Agua". Un programa de utilerfa para efectuar los calculos
necesarios, denominado RAOULT, se describe en el Apendice G.
2. Introduzca el coeficiente de particion de equilibrio lineal, kj, en litros por kilogramo entre el suelo y las
concentraciones de la fase agua (cs y cw~) del compuesto. Por definicion
cs = kdcw (A. 12)
donde kj es el coeficiente de particion en litros por kilogramo entre el solido (cs) y las concentraciones de
la fase agua (cw}. kj se estima generalmente a partir de la fraccion de carbon organico de los medios, foc,
y el coeficiente de particion de carbon organico, koc como
kd = foe koc (A. 13)
La Tabla C.7 en el Apendice C (pagina 157) enumera valores para koc para varios compuestos de hidrocar-
buros.
3. Introduzca el coeficiente de particion de equilibrio lineal entre el suelo y las concentraciones de la fase de
agua (cs y cw~) de la fase de hidrocarburos. Igual que la solubilidad de la fase NAPL, discutida mas adelante,
este parametro no es crftico. Este coeficiente se usa para estimar la particion de las fracciones disueltas del
NAPL (p. ej., todos los compuestos qufmicos del NAPL con excepcion del compuesto qufmico de interes).
4. Introduzca la densidad global, del suelo en g/cm3. La porosidad, ry, y la densidad global, pj, estan rela-
cionadas por
Pb = Ps(l - rf) (A.14)
donde ps es la densidad de los solidos. La densidad de cuarzo es aproximadamente 2.65 g/cm3. Los valores
para la porosidad y la densidad global deben relacionarse por la ecuacion A.14.
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PAFTALLA 11. PARAMETROS DEL SUB-MODELO OILEIS .1
1 RADI RADIO DE LA FUEFTE (M) 2.0000
2 FMR FACTOR DE MULTIPLICACIOI DEL RADIO (*) 1.0010
3 FRING PARAMETRO DE ALTURA CAPILAR (M) 0.0100
4 VDISP DISPERSIVIDAD VERTICAL DEL ACUIFERO (M) 0.1000
5 GRAD GRADIEFTE DEL AGUA SUBTERRAIEA (*) 0.0100
6 SPRB SAT. RESIDUAL DE IAPL EH EL ACUIFERO (*) 0.1500
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.16: Parametros del modelo OILENS, primera pantalla.
Pantalla 11 (Figura A.16)
1. Introduzca el radio de la fuente contaminante, Rs, en metres. Cuando no se desea ninguna simulacion
de OILENS (No se selecciona el interrupter Correr OILENS de la pantalla de Control de Simulacion), se
puede efectuar una simulacion par unidad de area introduciendo 0.5642 como radio de la fuente. El area
resultante de la fuente es 1.0 m2.
2. Introduzca el valor del factor de multiplicacion del radio. Se sugiere un valor de 1.001 para el factor de
multiplicacion del radio (FMR). El FMR se usa para multiplicar el radio de la fuente para iniciar el modelo
OILENS. Esto es necesario ya que las ecuaciones de OILENS son singulares en el radio de la fuente. Al
iniciar la simulacion a una distancia pequena del verdadero radio, se evita esta singularidad. Sin embargo,
este procedimiento introduce un error de balance de masa en la solucion, de manera que debera emplearse
el valor mfnimo de FMR que permita que avance la simulacion. En ningun momento el FMR debera exceder
1.1. Cuando se encuentra la singularidad, el modelo OILENS presentara el siguiente mensaje de error
SE ENCONTRO SIIGULARIDAD DE OILENS, AUMEFTE EL FMR
El FMR debera incrementarse entonces y volver a intentar la simulacion.
Si persiste este problema, asegurese que se haya incluido la fluctuacion del nivel freatico en la simulacion,
empleando un valor apropiado del parametro de espesor capilar (pagina 123).
3. Introduzca el valor del parametro de altura capilar (metros). El parametro de altura capilar da al modelo
un espesor que debe formarse en la franja capilar antes de que ocurra el esparcido del NAPL. Tfpicamente,
se debera introducir un valor de 0.01 m para este parametro. Esto resulta en un espesor pequeno de NAPL
que se forma antes de que se inicie el esparcido.
El parametro de altura capilar puede usarse tambien para incorporar el efecto de fluctuacion del nivel freatico
en el radio de la lente. La fluctuacion del nivel freatico puede ocasionar entrampamiento del NAPL a traves
de la zona de mancha, y el NAPL atrapado no esta disponible para el esparcido radial. Para incluir este
efecto, el parametro de altura capilar deberfa ser calculado por
parametro
espesor
capilar
espesor zona de mancha x saturacion residual de NAPL
saturacion maxima de NAPL en la lente
(A.15)
123
-------
El espesor de la zona de mancha deberfa tomarse como la fluctuacion maxima del nivel freatico y la saturacion
residual de NAPL deberfa ser el promdeio del las valores de las zonas saturada y vadosa. La saturacion
residual de NAPL y la saturacion maxima de NAPL en la lente se describen en las Pantallas 6, 11 y 12.
4. Introduzca la dispersividad vertical del acuffero, ay, en metros. Vea la discusion sobre la dispersividad
longitudinal en la Figura A.22 mas adelante.
5. Introduzca el gradiente del agua subterranea. Los gradientes naturales maximos tfpicos son de 0.005 a
0.02. En vista de que no se permiten pozos de bombeo en TSGPLUME, se deberan usar aquf los gradientes
naturales.
6. Introduzca la saturacion residual de la fase NAPL en el acuffero, Sors. Vea las notas arriba para la saturacion
residual de NAPL.
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PAFTALLA 12. PARAMETROS DEL SUB-MODELO OILEIS.2
1 XMSOL SATURACIOI MAX. DE IAPL EH LA LEITE (*) 0.3260
2 SOLC SOLUBILIDAD EH AGUA DEL COMPUESTO (MG/L) 1750.0000
3 SOLH SOLUBILIDAD EH AGUA DEL HIDROCARBURO (MG/L) 10.0000
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE
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PAFTALLA 13. PARAMETROS DE SIMULACIOI
1 TM TIEMPO DE TERMIIACIOI DE SIMULACIOI (D) 2500.0000
2 DM IFTERVALO DE TIEMPO MAXIMO DE SOLUCIOI (D) 20.0000
3 DTPR TIEMPO Mil. EFTRE IITERVALOS DE TIEMPO IMPRESOS
Y COMPROBACIOIES DE BALANCE DE MASA (D) 0.1000
4 KSTOP CRITERIO DE TERMIIACIOI 4
1 = TIEMPO ESPECIFICADO FOR EL USUARIO
2 = EL ESPARCIDO DE LA LEFTE SE DETIEIE
3 = FLUJO MAXIMO DE MASA COHTAMIHAUTE AL ACUIFERO
4 = FLUJO DE MASA COHTAMIHAUTE EH OILEIS < OPERC * MAX
5 OPERC MASA COHTAMIHAUTE MINIMA EH LEFTE (*) 0.0100
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.18: Parametros de control de simulacion.
Pantalla 13 (Figura A.18)
1. Introduzca el tiempo de terminacion de la simulacion en dfas. Este tiempo debe especificarse siempre,
aunque se disponga de otras opciones de paro y puedan sobrepasar el tiempo maximo de simulacion.
2. Introduzca el intervalo de tiempo maximo de solucion en dfas. Este debera fijarse tan grande como sea
posible, aunque las rutinas internas de correccion de errores frecuentemente limitaran el tamano real del
intervalo fijado. Generalmente son aceptables valores hasta de 25 dfas. Los tamanos de intervalos demasiado
grandes pueden introducir errores de balance de masa en los resultados del modelo.
3. Introduzca el tiempo mfnimo entre intervalos de tiempo impresos en dfas. Aunque el modelo utiliza una
solucion de ecuacion diferencial ordinaria de intervalo de tiempo variable, a veces durante la simulacion el
modelo HSSM toma intervalos muy pequenos. Los resultados de estos intervalos son de poca utilidad y
aumentan en forma dramatica el tamano de los archives de salida. Este parametro evita la salida de cada
intervalo de solucion y deberfa fijarse entre 0.1 o 0.25 dfas. Este parametro no afecta la simulacion misma,
sino que unicamente la informacion de salida.
Para la mayorfa de las sustancias qufmicas que se lixivfan de la lente, despues de que haya pasado el flujo
de masa pico al acuffero, existe un periodo relativamente largo de tiempo en donde el flujo de masa hacia el
acuffero declina lentamente. Durante este perfodo de tiempo, el tiempo mfnimo fijado por el usuario para
los intervalos de tiempo impresos puede sobrepasarse a fin de reducir el tamano de los archives de salida
y de graficas. Se agrega un criterio adicional que el flujo de masa debe cambiar por lo menos el 1.0 por
ciento para que se impriman los resultados. Esta caracterfstica no puede ser sobrepasada por el usuario.
4. El criterio de terminacion de la simulacion de OILENS determina como se concluye la simulacion de
HSSM-KO. En vista de que no es posible predecir cuando ocurriran ciertos eventos en la simulacion,
varias de las opciones ocasionan que se termine la simulacion unicamente despues de que haya ocurrido el
126
-------
evento de interes. En estos cases, el tiempo de terminecion especificado por el usuario es sobrepasado y la
simulecion continue.
NOTA: La cuarta opcion, " Contaminante lixiviado de la lente"debe elegirse para usar el modelo HSSM-T.
(a) Tiempo de terminacion especificado por el usuario Para en el tiempo de terminacion de la simulacion
especificado arriba.
(b) Se detiene el esparcido de la lente NAPL Se detiene la simulacion cuando se para el esparcido de la
lente NAPL. Si no se forma la lente NAPL antes del tiempo de terminacion especificado, entonces la
simulacion se detiene en el tiempo especificado. Si se forma una lente, el tiempo de terminacion es
sobrepasado y la simulacion continue hasta que se detenga el esparcido de la lente NAPL. Cuando la
solubilidad de la fase NAPL esta cerca de cero, es posible que, en el modelo, el movimientode la lente
nunca pueda parar, ya que la teorfa cinematica predice que se requiere una cantidad infinite de tiempo
para que todo el NAPL pase una profundidad determinada. El NAPL gotea hacia la lente a lo largo
de la simulacion, y el movimiento de la lente de NAPL se detiene cuando el flujo hacia la lente baja
por debajo del flujo de disolucion del NAPL hacia el acuffero. Si la solubilidad del NAPL es cero y no
se simula ningun compuesto qufmico, no se disuelve ningun NAPL y el movimiento puede continuar
en forma indefmida. Para evitar este problema, se requiere una solubilidad de NAPL diferente de cero
(veese los Parametros de la Fase de Hidrocarburos) para esta situacion.
(c) Flujo de masa maximo de contaminante hacia el acuffero Se para la simulacion cuando ocurra el flujo
maximo del compuesto qufmico hacia el acuffero. Si no se forma una lente NAPL antes del tiempo
de terminacion especificado, la simulacion se detiene en el tiempo de terminacion especificado. Si se
forma una lente, el tiempo de terminacion se sobrepasa y la simulacion continue haste que ocurre el
flujo de mese meximo.
(d) Conteminente lixiviedo de le lente cee por debejo de une freccion de le mese totel en le lente Se pere
le simulecion cuendo le mese de conteminente en le lente de NAPL cee por debejo de une freccion
especificede de le mese mexime de conteminente contenide dentro de le lente durente tode le simu-
lecion. Este freccion es especificede por el usuerio. Si no se forme ningune lente de NAPL entes del
tiempo de terminecion especificedo por el usuerio (erribe), le simulecion se detiene en el tiempo de
terminecion especificedo.
5. Introduzce el criterio de pero de fector de mese como criterio de terminecion (d) "Conteminente lixiviedo
de le lente". Deberfe utilizerse el dos por ciento (0.02) o menos pere este fector.
127
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PAFTALLA 14. PERFILES
1 FTIMES IUMERO DE PERFILES DESEADO (HASTA 10) 10
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.20: Tiempos de perfiles.
Panatalla 15 (Figura A.20)
Se permite introducir un maximo de diez tiempos de perfilado (dfas) dependiendo de el valor de NTIMES
introducido en la pantalla 14.
128
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PAFTALLA 16. PAFTALLAS DE ENTRADA DE DATOS DE TSGPLUME
1 DATOS DE EFTRADA DE TSGPLUME
2 TIEMPO DE SIMULACION
3 LOCALIZACION DE POZOS
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO CONCEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS CONCEPTOS EN SECUENCIA
Figura A.22: Dates de TSGPLUME.
Pantalla 16A (Figura A.22)
1. Introduzca la dispersividad longitudinal del acuffero, UL, en metros.
2. Introduzca la dispersividad horizontal transversal del acuffero, UT, en metros. Las dispersividades se defmen
por
DL = aLv
DT = aTv (A. 16)
DV = ayv
129
-------
donde DL, DT, y DV son l°s coeficientes de dispersion longitudinal, horizontal transversal y vertical
transversal; UL, a?, y ay son igualmente las dispersividades longitudinal, horizontal transversal y vertical
transversal; y v es la velocidad de filtracion en la direccion media de flujo.
El mezclado dispersive en acufferos resulta del transporte de solutos a traves de medios porosos heterogeneos.
Conforme se esparce la estela contaminante "sufre" una mayor heterogeneidad y el coeficiente de disper-
sion aparente aumenta. De esta manera los coeficientes de dispersion, DL, DT y DV no son parametros
fundamentals, pero exhiben dependencia de escala.
Gelhar et al. (1992) revisaron recientemente las dispersividades determinadas en 59 sitios y analizaron la
confiabilidad de los coeficientes de dispersion. Concluyeron que no hay coeficientes de dispersion longi-
tudinal muy confiables a escalas mayores de 300 m. Es de notar, que a una escala determinada, se ha
encontrado que las dispersividades varfan de 2 a 3 ordenes de magnitud, aunque los valores bajos son mas
confiables. Con base en estos datos, las dispersividades horizontales transversales son tfpicamente desde
1/3 hasta casi 3 ordenes de magnitud menores que las dispersividades longitudinales. Las dispersividades
transversales verticales son tfpicamente (aunque basado en un conjunto de datos muy limitado) de 1-2 or-
denes de magnitud menores que las dispersividades transversales horizontales. Los valores muy bajos de las
dispersividades verticales transversales reflejan en forma gruesa una estratificacion horizontal de materiales
sedimentarios.
3. Introduzca el porcentaje del radio maximocontaminante que debera emplearse en la simulacion de TSGPLUME,
que requiere un radio constante para el flujo de masa de entrada.
En vista de que el radio de la lente NAPL cambia en forma continue durante parte de la simulacion, puede
no ser posible preseleccionar un radio apropiado de la lente para el modulo TSGPLUME. Sin embargo, es
deseable ajustar el radio de la lente al flujo de masa pico hacia el acuffero. De esta manera la simulacion de
TSGPLUME puede usar el radio que ocurre al tiempo del flujo de masa maximo. Con este enfoque, el flujo
de masa pico no es diluido demasiado por un radio grande de lente. (Ni es " condensado" debido a un radio
demasiado pequeno). El radio de la lente que ocurre al tiempo del flujo de masa maximo se selecciona en
forma automatica si se introduce 101 para el porcentaje maximo del radio contaminante. Por lo tanto, el
valor recomendado para este parametro es 101. Puede ser deseable para los usuarios determinar el efecto
de variar el tamano de la fuente sobre las concentraciones en el acuffero.
4. Introduzca la concentracion mfnima (mg/l) que debera incluir TSGPLUME en la salida. Las concentraciones
por debajo de este valor se reportaran como cero. Se requiere un valor diferente de cero para este parametro
para la ejecucion correcta del modulo TSGPLUME. Tfpicamente, una concentracion de 0.001 mg/l es
conveniente como concentracion mfnima.
5. Introduzca la vida media del compuesto en el acuffero. Este valor se usa unicamente en el modelo
TSGPLUME.
6. Introduzca el numero de pozos (maximo seis) para los cuales el modelo TSGPLUME debera calcular la
concentracion contra el tiempo para la grafica de Concentraciones en Pozos.
130
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PAFTALLA 16B. TIEMPOS DE SIMULACIOI DE TSGPLUME
1 BEGT TIEMPO DE INICIO (D) 100.0
2 EIDT TIEMPO DE TERMIIACIOI (D) 5000.0
3 TING IICREMEITO DE TIEMPO (D) 50.0
4 TAQU ESPESOR ACUIFERO (M) 15.0
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE PARA CAMBIAR UN SOLO COICEPTO
MARQUE -1 PARA CAMBIAR TODOS LOS COICEPTOS EH SECUEICIA
Figura A.23: Tiempo de simulacion de TSGPLUME.
Pantalla 16B (Figura A.23)
1. Introduzca el tiempo de inicio en dfas para la simulacion de TSGPLUME. Vea nota abajo.
2. Introduzca el tiempo de terminacion en dfas para la simulacion de TSGPLUME. Vea nota abajo.
3. Introduzca el incremento de tiempo en dfas para la salida de TSGPLUME entre los tiempos de inicio y
terminacion especificados arriba. Tfpicamente 50 o 100 dfas son adecuados para el incremento de tiempo.
Vea nota abajo.
NOTA: Antes de correr el modelo, no es posible estimar en forma precisa cuando llega el contaminante a
o pasa un punto de recepcion dado. El modelo HSSM-T sobrepasara los tiempo de inicio y terminacion
proporcionados por el usuario, lo que permite al modelo producir histories suavizadas de concentracion
en el punto receptor. En el modelo HSSM-T se hace un esfuerzo especial para calcular cuando llega el
contaminante por primera vez al punto receptor y cuando llega la concentracion pico. La duracion del
flujo de masa hacia el acuffero se usa para determinar un incremento de tiempo propuesto para la salida
del modelo HSSM-T. Si la centesima parte de la duracion de la entrada del flujo de masa es mayor que el
incremento de tiempo especificado por el usuario, se le solicita al usuario aumentar el incremento de tiempo:
*** TSGPLUME RECOMIEIDA CAMBIAR EL INCREMENTO DE TIEMPO
** DE 0.5000 DIAS A 98.60 DIAS
** ACEPTA EL CAMBIO ? (SI 0 10)
El modelo HSSM-T le hace una propuesta al usuario que no debe rehusar, por lo menos para una simulacion
inicial. Si la curva de historia de concentracion resultante no es suficientemente suave, el usuario puede
reducir el incremento de tiempo para HSSM-T para producir un espaciamiento masfmo en el tiempo.
Si el usuario no acepta el cambio, se le pide que decida entre el incremento original de tiempo o introducir
un nuevo incremento de tiempo.
4. Introduzca el espesor del acuffero en metros.
131
-------
PAFTALLA 16C. LOCALIZACIOI DE POZOS
1 25. 00.
2 50. 00.
MARQUE 0 0 PARA NINGUN CAMBIO
MARQUE
-------
A.9 Corrida de los Modules KOPT, OILENS y TSGPLUME
Este inciso describe la operacion de los modules HSSM-KO y HSSM-T. Estos programasson el corazon del mod-
elo de simulacion. El programa con interfaz de DOS (HSSM-DOS) puede correr los modules saliendose hacia el
entorno de DOS y emitiendo los comandos enumerados mas adelante. Los comandos de HSSM-DOS se enumeran
en la Figura A.I. El usuario puede ejecutar tambien los comandos directamente desde el punto de peticion de DOS.
Una vez que se haya creado un archivo de entrada de datos, el modulo HSSM-KO se ejecuta por el comando
de DOS
HSSM-KO NAME.DAT
donde NAME.DAT es el archivo de datos de entrada. El comando supone que el directorio por default contiene
el archivo HSSM-KO.EXE, o que el directorio de HSSM fue agregado a la trayectoria (ver Apendice A.7). La
Figura A.25 muestra la primera pantalla que aparece cuando se ejecuta HSSM-KO. Esta pantalla identifica el
modelo y los autores. Al oprimir retorno se presenta la pantalla de declaraciones (Figura A.26). Tome nota
cuidadosamente de los mensajes de las declaraciones. Se requiere un juicio sano desde el punto de vista cientffico
y de ingenierfa al aplicar los modelos y el usuario es responsable de la aplicacion del modelo.
* *
* HSSM *
* *
* MODELO DE REVISION DE DERRAMES DE HIDROCARBUROS *
* *
* INCLUYENDO LOS MODELOS KOPT, OILENS Y TSGPLUME *
* *
* JAMES i. WEAVER *
* UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY *
* R.S. KERR ENVIRONMENTAL RESEARCH LABORATORY *
* ADA, OKLAHOMA 74820 *
* *
* SE INCLUYE EL MOVIMIENTO DE LA LENTE DE *
* ACEITE—HIDROCARBURO SOBRE EL NIVEL FREATICO *
* *
* RANDALL CHARBENEAU, SUSAN SHULTZ, MIKE JOHNSON *
* ENVIRONMENTAL AND iATER RESOURCES ENGINEERING *
* THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN *
* *
* VERSION 1.00 *
***************************************************
Figura A.25: Pantalla introductoria de HSSM-KO.
En la Figura A.27 se presenta una lista de los nombres de archivo usados por el modelo HSSM-KO y HSSM-T.
Los nombres deben seguir una convencion estricta de nombramiento para que el modulo TSGPLUME (HSSM-
T) y el postprocesador HSSM-PLT funcionen adecuadamente. Para conveniencia del usuario se generan au-
tomaticamente los nombres correctos de archives por el modulo PRE-HSSM. Estos no deberfan ser modificados
por el usuario.
Como se indica en la Figura A.27, el usuario puede ya sea correr HSSM-KO o cambiar el archivo de datos
de entrada o inspeccionar el directorio actual o salirse del programa. Al iniciar una simulacion, el modelo escribe
133
-------
* ADVERTEICIA: *
* ESTE PROGRAMA SIMULA EL COMPORTAMIEITO IDEALIZADO*
* DE COITAMIIAITES DE FASE ACEITOSA El MEDIOS *
* POROSOS IDEALIZADOS, Y 10 SE PRETEIDE SU *
* APLICACIOI A SITIOS HETEROGEIEOS. *
* LOS RESULTADOS DEL MODELO 10 HAI SIDO VERIFICADOS*
* FOR ESTUDIOS DE LABORATORIO II DE CAMPO. *
* LEA LA GUIA DEL USUARIO PARA MAYOR IIFORMACIOI *
* AITES DE TRATAR DE USAR ESTE PROGRAMA. *
* II LOS AUTORES, II LA UIIVERSIDAD DE TEXAS, *
* II EL GOBIERIO DE LOS ESTADOS UIIDOS ACEPTAI *
* CUALQUIER RESPOISABILIDAD COMO RESULTADO DEL *
* USD DEL CODIGO *
* LA U.S. E.P.A 10 EIDOSA OFICIALMEITE EL *
* USD DE ESTE CODIGO. *
****************************************************
Figura A.26: Pantalla de declaraciones.
mensajes en la pantalla conforme avancen los calculos. Estos permiten que el usuario pueda seguir la simulacion.
La Figura A.28 contiene un conjunto tfpico de mensajes de pantalla para una simulacion.
134
-------
NOMBRES DE ARCHIVOS DE SALIDA Y DE GRAFICAS:
ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA DE HSSM-KO BENZENE.DAT
SALIDA DE HSSM-KO BENZENE.HSS
GRAFICA 1 DE HSSM-KO BENZENE.PL1
GRAFICA 2 DE HSSM-KO BENZENE.PL2
GRAFICA 3 DE HSSM-KO BENZENE.PL3
ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA DE HSSM-T BENZENE.PMI
SALIDA DE HSSM-T BENZENE.TSG
GRAFICA DE HSSM-T BENZENE.PMP
PARA CORRER HSSM-KO MARQUE
PARA CAMBIAR EL ARCHIVO DE ENTRADA MARQUE F
PARA VER EL DIRECTORIO MARQUE D
PARA SALIR MARQUE 1
Figura A.27: Nombres de archives de salida y opciones de corrida.
*** EFTRADA DE DATOS
*** INICIALIZACION DE DATOS
*** INICIO DE LA SIMULACION
*** INFILTRACION DEL PETROLED
*** REDISTRIBUCION DEL PETROLED
*** COMPUESTO QUIMICO LLEGA AL NIVEL FREATICO
*** SE FORMA LEFTE DE PETROLED
*** PERFILADO A LOS 15.00 DIAS
*** PERFILADO A LOS 30.00 DIAS
*** PERFILADO A LOS 90.00 DIAS
*** PERFILADO A LOS 130.00 DIAS
*** PERFILADO A LOS 175.00 DIAS
*** FIN DE SIMULACION
*** POST-PROCESADO
*** CREANDO ARCHIVO DE SALIDA:
*** BENZENE.HSS
*** PROCESANDO CONTENIDO DEL ARCHIVO DE GRAFICAS
*** REEMPACANDO ARCHIVO 18
*** REEMPACANDO ARCHIVO 19
*** CREANDO ARCHIVO DE GRAFICA DE KOPT/OILENS:
*** BENZENE.PL1
*** CREANDO ARCHIVO DE GRAFICA DE KOPT/OILENS:
*** BENZENE.PL2
*** CREANDO ARCHIVO DE GRAFICA DE KOPT/OILENS:
*** BENZENE.PL3
*** CREANDO ARCHIVO DE DATOS PARA TSGPLUME:
*** BENZENE.PMI
*** FIN DE HSSM
Figura A.28: Mensajes tfpicos de pantalla de HSSM-KO.
135
-------
La implementacion en HSSM-T de TSGPLUME esta disenada para ser usada con HSSM-KO. Si el conjunto
de dates para HSSM-KO tiene puestos sus interruptores en forma adecuada, y si el compuesto qufmico de interes
disuelto alcanza el nivel freatico (ya sea mediante la formacion de una lente NAPL o por lixiviacion desde un cuerpo
inmovilizado de NAPL en la zona vadosa), entonces se crea un conjunto de datos de entrada para TSGPLUME al
correr HSSM-KO. Las banderas y condiciones necesarias para la generacion del archive de datos para TSGPLUME
se resumen en la Tabla A.7. Estos parametros se describen en forma detallada en el Apendice A.8.2.
Condicion del interrupter Pantalla PRE-HSSM
Efecto
IWR= 1
IKOPT= 1
ILENS = 1
ICONC= 1
ITSGP = 1
Pantalla 1 (Tabla A. 7)
Pantalla 1 (Tabla A. 7)
Pantalla 1 (Tabla A. 7)
Pantalla 1 (Tabla A. 7)
Pantalla 1 (Tabla A. 7)
Produce archives de Saliday de graficas
Corre el modulo KOPT
Corre el modulo OILENS
Compuesto qufmico incluido en la simulacion.
Intenta crear datos de entrada para TSGPLUME
(HSSM T.EXE).
KSTOP = 4
Tiempo " largo"
de terminacion
de Simulacion (TM)
Pantalla 13 (Tabla A.18)
Pantalla 13 (Tabla A.18)
Termina simulacion de HSSM-KO.EXE cuando
se queda una pequena fraccion del compuesto
qufmico en la lente de petroleo.
Permite un tiempo suficiente de simulacion para que el
compuesto qufmico llegue al nivel freatico antes
de terminar la simulacion (con KSTOP = 4 se sobrepasa
el tiempo de terminacion de simulacion si el compuesto
qufmico llega al nivel freatico.)
Tabla A.7: Interruptores de datos de HSSM-KO para la creacion de archives de datos de entrada TSGPLUME
(HSSM-T).
136
-------
Una vez que haya corrido HSSM-KO y haya producido un archive de dates de entrada para HSSM-T, se podra
ejecutar HSSM-T introduciendo el comando:
HSSM-T NAME.PMI
donde NAME.PMI es el archive de dates de entrada. Cuando se ejecuta HSSM-T, apareceran los mensajes de
pantalla como se muestran en la Figura A. 29. Despues de oprimir retorno, apareceran los nombres de los archives
para la simulacion como se indica en la Figura A. 30.
* *
* TSGPLUME *
* *
* MODELO DE ESTELA GAUSSIANA DE FUEFTE TRANSITORIA*
* *
* *
* MIKE JOHNSON *
* RANDALL CHARBENEAU *
* THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN *
* *
* JIM WEAVER *
* ROBERT S. KERR ENVIRONMENTAL RESEARCH LABORATORY*
* UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY *
* *
* VERSION 1.00 *
***************************************************
Figura A. 29: Pantalla introductoria de HSSM-T.
NOMBRES DE ARCHIVOS DE SALIDA Y DE GRAFICAS:
ARCHIVO DE DATOS DE ENTRADA HSSM-KO BENZENE.DAT
SALIDA HSSM-KO BENZENE. HSS
ENTRADA HSSM-T BENZENE. PMI
SALIDA HSSM-T BENZENE. TSG
GRAFICA HSSM-T BENZENE. PMP
PARA CORRER TSGPLUME MARQUE
PARA CAMBIAR EL ARCHIVO DE ENTRADA MARQUE F
PARA VER EL DIRECTORIO MARQUE D
PARA SALIR MARQUE 1
Figura A. 30: Nombres de archives de salida de HSSM-T y opciones de corrida.
137
-------
Cuando se ejecuta HSSM-T, se escribe una serie de mensajes en la pantalla (Figura A.31). Estos mensajes
informan al usuario sobre el avance de la simulacion. El ejemplo que se muestra tiene solamente un sitio receptor;
cuando se usan mas localidades receptoras, se produciran mas mensajes de este tipo.
*** EFTRADA DE DATOS
*** INICIALIZACION DE DATOS
*** CALCULAIDO PRECISION DE POTTO FLOTANTE
***
*** INICIO DE COMPUTACIOI PARA RECEPTOR 1
*** CALCULAIDO EL TIEMPO DE INICIO DEL HISTORIAL
*** ALGORITMO DE BUSQUEDA TERMIIADO EH 6 ITERACIOIES
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 18.18 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 18.44 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 33.41 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 48.38 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 63.35 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 78.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 83.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 88.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 93.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 98.32 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 103.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 108.3 DIAS
(se omiten los otros mensajes similares)
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 553.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 653.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 703.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 753.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 803.3 DIAS
*** CALCULO TERMIIADO A LOS 853.3 DIAS
***
*** ARCHIVO DE SALIDA:
*** BENZENE1.TSG
*** ARCHIVO DE GRAFICA:
*** BENZENE1.PMP
*** FIN DE TSGPLUME
Figura A.31: Mensajes tfpicos de pantalla de HSSM-T.
138
-------
A.10 Graflcado de Resultados del Modelo HSSM con HSSM-PLT
El programa HSSM-PLT es un post-procesador de graficas para el programa HSSM. El programa HSSM-PLT
proporciona a los usuarios del modelo visualizaciones en pantalla de la salida asf como tambien copias opcionales.
Todas las entradas se hacen a traves de un menu, lo que le permite al usuario concentrarse en los resultados
del modelo. El programa HSSM-PLT esta escrito en FORTRAN 77 de Microsoft version 5.0 y usa el programa
INGRAF version 5.02 de la biblioteca de rutinas de graficas de FORTRAN.
A.10.1 Requerimientos del Paquete
El programa de graficas esta formado por tres archives que se muestran en la Tabla A.8. Estos se proporcionan
en el disquete HSSM-l-d y deberan instalarse en el directorio HSSM segun en la Tabla A.I del Apendice A.
Archive Funcion
HSSM-PLT.EXE Programa de presentaciones graficas de HSSM
CONFIG.PLT Informacion proporcionada por el usuario acerca del sistema
de hardware para impresion
SIMPLEX1.FNT Archive de fuentes Sutrasoft para los letreros de las presentaciones.
Tabla A.8: Archives requeridos para el programa de presentaciones graficas de HSSM-PLT.
Los tres archives deben estar presentes para que HSSM-PLT trabaje en forma adecuada.
A.10.2 Descripcion General
El programa HSSM-PLT se escribio con la biblioteca de graficos de INGRAF. El programa presenta un aviso de
derechos de propiedad que aparecera por aproximadamente dos segundos. El aviso de Sutrasoft se presenta de
conformidad con el acuerdo de licencia para la biblioteca de graficos de INGRAF. Para mayor informacion sobre
INGRAF comunfquese con:
Sutrasoft (The Librarian, Inc.)
10506 Permian Dr.
Sugarland, TX 77487
(713) 491-2088
FAX (713) 240-6883
El programa HSSM-PLT presenta un menu de selecciones que incluye las opciones para 1) salir del programa, 2)
configurer dispositivos de salida, 3) seleccionar archives de resultados de HSSM-KO y HSSM-T para graficar, y
4) seleccionar graficas para presentacion. Las opciones de 2 a 4 presentan, ya sea mensajes de pantalla o menus
adicionales, para orientar al usuario.
La Tabla A.9 presenta la secuencia de comandos de HSSM-PLT para el graficado de los resultados. Los
detalles completes de los procedimientos se describen en las secciones siguientes.
139
-------
Paso Comando o Concepto del Menu Accion
0 ver Tabla 41 Genera resultados de HSSM
1* Concepto 2 Seleciona impresora
2 Concepto 3 Selecciona archivos de salida de HSSM-KO y HSSM-T
3 Concepto 4 Grafica resultados
4 oprima P Imprime la grafica que se exhibe
5 Concepto 0 Salida
* La seleccion de la impresora se guarda para uso futuro del programa, de manera que el paso 1 solo se eje-
cuta cuando se selecciona la impresora por primera vez o cuando se cambia o cuando se escribe a archivos de disco.
Tabla A.9: Resumen rapido de los comandos de HSSM-PLT.
Pantalla de Ti'tulo
Esta pantalla muestra el tftulo, numero de version, e informacion de los autores del programa. Esta informa-
cion permanece en la pantalla hasta que el usuario oprima cualquier tecla.
Pantalla de Menu
La Pantalla de Menu contiene la interfaz del usuario para todas las opciones del modelo HSSM-PLT. Para
hacer una seleccion, el usuario oprime la tecla indicada para la seleccion deseada. Por ejemplo, para salir del
programa se oprime la tecla "0"(cero) y se termina el programa. Las selecciones legales son de 0 hasta 3 y
cualquier otra tecla oprimida se ignora.
Opcion 1 de Menu: Configuration del Dispositivo
La opcion de Configuracion del Dispositivo permite a los usuarios seleccionar el dispositive de salida apropiado
para su sistema. Los datos de la configuracion se almacenan en el archive config.plt, de manera que el usuario
solo requiere usar esta opcion cuando corra el programa por primera vez, cuando cambie la impresora, o cuando se
grafica hacia un archive de disco. Se presenta el dispositive actual de salida en la primera Ifnea de la Figura A.32.
Se presentan todos los dispositivos de salida soportados con un numero fndice. Al marcar el numero de fndice, el
usuario selecciona un dispositive de salida de la lista presentada.
140
-------
EL DISPOSITIVO DE SALIDA ACTUAL ES Postscript printer
SELECCIONE UN DISPOSITIVO DE SALIDA
1 - EPSON 9-pin, narrow carriage
2 - EPSON 24-pin, LQ series, narrow
3 - EPSON 24-pin, LQ series, wide
4 - NEC Pinwriter, 24-pin, narrow
5 - NEC Pinwriter, 24-pin, wide
6 - Okidata, 9-pin, narrow
7 - HP LaserJet/DeskJet - low res
8 - HP LaserJet/DeskJet - medium res
9 - HP LaserJet/DeskJet - high res
10 - HP PaintJet - 2 color, low res
11 - HP PaintJet - 4 color, med res
12 - HP PaintJet - 8 color, high res
13 - HP PaintJet - 16 color, high res
14 - Postscript printer
15 - HP - HPGL plotter
16 - HP LaserJet III - HPGL/2 mode
17 - Houston Inst DM/PL plotter
INTRODUZCA EL NUMERO DE DISPOSITIVO :
Figura A.32: Opciones de configuracion de dispositivos de salida.
141
-------
EL PUERTO ACTUAL DE SALIDA ES LPT1:
SELECCIOIE UN PUERTO DE SALIDA
1 - PEN:
2 - LPT1:
3 - LPT2:
4 - COM1:
5 - COM2:
6 - AUX:
7 - ARCHIVO
IFTRODUZCA EL IUMERO DE PUERTO:
Figura A.33: Seleccion del puerto de salida.
Despues de que se haga la seleccion del dispositive de salida, se asigna el puerto de salida (Figura A.33).
La pantalla sigue el mismo formato que para el dispositive: Se muestra el puerto actual, seguido de posibles
selecciones de puerto. Al introducir el numero fndice, el usuario selecciona un puerto de salida a partir de la lista
presentada.
La opcion 7 envfa la grafica a un archive de disco con formato HPGL en vez de un puerto de salida. Cuando
se selecciona esta opcion, se le pide al usuario un nombre de archive edemas del numero de puerto. Notese que
unicamente la ultima grafica enviada al archive queda retenida en el archive. Si se desea grabar mas de una grafica
en un archive, debe volverse a meter la configuracion cada vez para cada grafica a fin de cambiar el nombre del
archive de salida.
Opcion 2 de Menu: Seleccion de Archivos de Entrada
Antes de graficar los resultados, debe seleccionarse un conjunto de resultados del modelo HSSM. Todos los
archives de graficas necesarios son leidos por HSSM-PLT y quedan disponibles para el dibujo de graficas es-
pecfficas. Si se intenta el graficado antes de seleccionar los archives de graficas, aparece un recordatorio para
seleccionar un archive.
El primer mensaje que aparece en la pantalla es
IFTRODUZCA EL IOMBRE DE LA TRAYECTORIA DEL SUBDIRECTORY
OPRIMA PARA USAR EL DIRECTORIO ACTUAL:
Entonces el usuario puede oprimir para usar el directorio actual, o proporcionar un nombre de
trayectoria en DOS tal como c:\models\hssm\ working
Se le pide al usuario un nombre de archive con el mensaje siguiente:
IFTRODUZCA EL IOMBRE DE ARCHIVO 0 * PARA UN DIRECTORIO
USE LA RAIZ UNICAMENTE - SIN EXTEISIOIES:
Al oprimir o un asterisco se presenta el directorio actual de los archives de entrada de HSSM-KO
(archives con la extension .DAT). Al introducir el nombre rafz, tal como BENCENO, HSSM-PLT comienza a
leer los archives de graficas. HSSM-PLT agrega las extensiones al nombre rafz del archive cuando recupera los
archives de graficas. Para este ejemplo, se escribieron los mensajes siguientes en la pantalla:
142
-------
LEYEIDO ARCHIVO c:\models\hssm\working\BEIZEIFE.PLl TERMIIADO
LEYEIDO ARCHIVO c:\models\hssm\working\BEIZEIFE.PL2 TERMIIADO
LEYEIDO ARCHIVO c:\models\hssm\working\BEIZEIFE.PL3 TERMIIADO
ARCHIVO c:\models\hssm\working\BEIZEIFE.PMP 10 EXISTE
LEYEIDO ARCHIVO c:\models\hssm\working\BEIZEIFE.HSS TERMIIADO
OPRIMA CUALQUIER TECLA PARA CONTINUAR
Los archives de graficas BENZENE.PL1, BENZENE.PL2, BENZENE.PL3 y el archive principal de re-
sultadosBENZENE.HSS fueron leidos exitosamente. El archive de graficasBENZENE.PMP de HSSM-T no
existio, ya que no se habfa corrido HSSM-T para este conjunto de datos.
Opcion 3 de Menu: Selection de Graficas
Despues de que se haya seleccionado el archive de entrada, pueden generarse las graficas. La opcion 3 de el
menu principal genera el menu de graficas. Si no se ha seleccionado ningun archive de entrada, entonces aparece
un mensaje de error. Las entradas legales para el menu de graficas son 0 - 7 y todos los demas teclazos se
ignoraran. Cada una de las graficas se describe en forma detallada en la siguiente seccion. Generalmente, despues
de que se haya dibujado una grafica en la pantalla, al oprimir cualquier tecla se regresara al usuario al menu para
graficas. Sin embargo, si el usuario oprime la tecla , la grafica sera impresa de acuerdo con los datos en el
archive CONFIG.PIT
A.11 Presentacion Grafica de la Salida del Modelo HSSM
Se producen dos tipos basicos de graficas a traves del postprocesador de graficas de DOS. Estos son perfiles
que presentan la variacion espacial de un parametro en un tiempo determinado, y los historiales que presentan
la variacion en el tiempo de un parametro en una localizacion determinada. Las graficas presentan un resumen
visual de la salida de una simulacion exitosa del modelo HSSM. Los resultados de cada uno de los modules de
HSSM estan contenidos en una o varias graficas. La Tabla A.10 da informacion acerca de cada una de las graficas
que se proporcionan.
Las graficas producidas por HSSM-PLT son muy similares a aquellas producidas por HSSM-WIN. En el In-
ciso 4.8 se muestran ejemplos de graficas de HSSM-WIN.
143
-------
Grafica
Numero
Tftulo
Modulo de HSSM
Descripcion
Perfiles de Saturacion KOPT
2 Historial de la posicion KOPT
del frente NAPL *
3 Perfiles de la lente NAPL OILENS
4 Historial del radio OILENS
de la lente NAPL
5 Historial del flujo de OILENS
la masa contaminante
6 Balance de masa contaminante OILENS
de la lente NAPL
7 Historiales de las Concentraciones TSGPLUME
en los Receptores
Saturacion de Ifquidos en la zona
vadosa desde la superficie hasta el
nivel freatico
Localizacion de la frente NAPL
en la zona vadosa
Seccion transversal de la lente
NAPL sobre el nivel freatico
Historial del radio de la lente
NAPL y del radio efectivo del
contaminante
Historial del flujo de masa desde
la lente NAPL al acuffero
Historial de la masa en la lente
NAPL
Historial de las concentraciones
de contaminante en los puntos
receptores
* Unicamente la interfaz de MS-DOS produce el historial de la posicion del frente NAPL.
Tabla A.10: Graficas del modelo HSSM.
144
-------
Apendice B
Problema Ejemplo en DOS
En este Apendice, se presenta un problema ejemplo que ilustra el uso de la interfaz de DOS. Este problema es el
mismo que el primer ejemplo presentado en el Capftulo 5. El juego complete de archives de entrada y salida para
este ejemplo se distribuye en el disquete HSSM-l-d.
B.I Tiempo de Llegada de la Gasolina al Nivel Freatico
Se esta preparando un plan de respuesta a una emergencia para un tanque de almacenamiento en la superficie. Se
requiere una estimacion de cuanto tiempose requerirfa para que la gasolina llegue al nivel freatico y cual serfa la
frecuencia de monitoreo requerida para detectar una fuga antes de que la gasolina alcance el nivel freatico. El suelo
fue clasificado como un suelo arcillo-arenoso. En este ejemplo, el nivel freatico se encuentra a una profundidad
de 5.0 metros. Todos los parametros para la corrida del modelo estan guardados en el archive X1STF.DAT, que
se encuentra en el disquete de problemas ejemplo HSSM-2. Se puede usar PRE-HSSM para hojear a traves de
este archive conforme se estudia el ejemplo.
Este problema requiere el uso del modulo KOPT sin contaminante disuelto. Debera efectuarse una simulacion
"por unidad de area" porque se requiere unicamente el tiempo de transporte a traves de la zona vadosa. Se
utilizara la interfaz MS-DOS para demostrar como se usa el modelo HSSM para este problema. De todos los
datos de entrada requeridos por el modelo, solo se requieren los siguientes parametros para la simulacion "solo
KOPT." El modelo PRE-HSSM pone los ceros necesarios en el archive de datos para los parametros no utilizados.
Pantalla 1. Interruptores para Opciones de Impresion Unicamente se usan las opciones de produccion de
archives de salida y KOPT en el ejemplo de simulacion mostrado en la Tabla B.I.
Parametro Justificacion Valor
IWR
IKOPT
ICONC
ILENS
ITSGP
Producir archives de salida
Correr KOPT
Sin constituyente disuelto
No correr OILENS
No escribir archive de entrada HSSM-T
1
1
0
0
0
Tabla B.I: Problema 1 interruptores de opciones de impresion.
Pantalla 2 Nombres de Archives Los nombres de archives requeridos se generan en forma automatica cuando
se guarda el conjunto de datos por el modelo PRE-HSSM. El nombre rafz para este juego de datos es X1STF.
145
-------
Pantalla 3 Tftulo de la Corrida Derrame de Gasolina desde un Tanque de Almacenamiento en la superficie.
Tiempo de Llegada de la Gasolina al nivel freatico
Simulacion KOPT exclusivamente
Pantalla 4 Propiedades del Medio Poroso Las propiedades del medio poroso enumeradas en la Pantalla 4 se
estiman de la tabla de parametros segun Brakensiek et al. Los valores mostrados en la Tabla B.2 fueron tornados
de la tabla reproducida en el Apendice C.I.
Parametro Valor
Carga de aire de entrada, hce 46.3 cm
Indice de distribution de tamano 0.368
de poro segun Brooks y Corey, A
Contenido residual de agua, Owr 0.075
Porosidad, 77 0.406
Tabla B.2: Problema 1 propiedades del medio poroso.
Luego se estima la conductividad hidraulica del sistema en cm/s segun (Brakensiek et al., 1981)
K.w = 27o = 8.68* 10- c*,/,
donde la carga de aire de entrada esta en cm. Este valor luego se convierte a unidades de metros por dfa
multiplicando por 864 para dar una Ksw de 0.75 m/d. De la informacion basica de propiedades de suelos, se
determinan los siguientes parametros. (Tabla B.3).
Parametro Justificacion Valor
Razon entre conductividad Valor arbitrario ya que este parametro 5.0
horizontal y vertical no se usa en KOPT
Indice de permeabilidad Se usa el modelo de Brooks y Corey 1
relative
Carga de aire de entrada, hce Las unidades requeridas para HSSM son metros. 0.463 m
Este parametro se introduce en la Pantalla 7
Saturacion de agua residual, Swr El modelo HSSM requiere mas bien entradas 0.18
de saturacion que de "contenido" (0.075 / 0.406)
Tabla B.3: Problema 1 parametros de conductividad hidraulica y de la curva de presion capilar.
Pantalla 5 Propiedades Hidraulicas Los parametros mostrados en la Tabla B.4 se usan para la pantalla de
Propiedades Hidraulicas.
146
-------
Parametro
Justification
Valor
Densidad de la fase acuosa, pw Valor estandard 1.0 g/cm3
Viscosidad de la fase acuosa, fj,w Valor estandard 1.0 cp
Tipo de entrada de recarga Especifica saturacion 2
Saturacion de agua, Sw^max^ Saturacion de agua especificada 0.35
Permeabilidad maxima relative Supone 0.5 0.5
durante infiltracion, krw(max)
Profundidad al nivel freatico Arbitraria para este problema 5 m
Tabla B.4: Problema 1 Propiedades hidraulicas.
La profundidad al nivel freatico se indica como arbitraria porque KOPT trata unicamente la zona vadosa arriba
del nivel freatico (y la franja capilar). Los resultados del modelo deberfan verificarse para el tiempo en que el
frente NAPL cruce la profundidad de 5 metros.
Pantalla 6 Propiedades de la Fase de Hidrocarburos (NAPL) Vea Tabla B.5.
Parametro
Justificacion
Valor
Viscosidad de la fase aceitosa, fi
Densidad de la fase aceitosa, p0
Saturacion residual de aceite
(zona vadosa), Sorv
Tipo de aplicacion de aceite
Valor tfpico para gasolina
Valor tfpico para gasolina
Estimado
Seleccione un escenario de encharcamiento
a carga constante
0.45 cp
0.74 g/cm3
0.10
Tabla B.5: Problema 1 propiedades de la fase de hidrocarburos (NAPL).
Pantalla 7 Parametros de Aproximacion de Succion Capilar Los parametros de aproximacion de succion
capilar se usan para agregar el efecto de succion capilar sobre el NAPL que se infiltra. La carga de aire de entrada
del modelo de Brooks y Corey (0.46 m) se introduce en esta pantalla. La tension superficial del agua se toma
como 65 dina/cm para tomar en cuenta el hecho que los valores publicados para la tension superficial son para
agua muy pura. La tension superficial del NAPL se toma en 35.0 dina/cm.
Pantalla 8c Condition de Frontera de Encharcamiento de Carga constante para el Hidrocarburo (NAPL)
En vista de que se selecciono el escenario de derrame con carga constante en la Pantalla 6, la pantalla de condicion
de frontera de encharcamiento de carga constante aparece en la pantalla 8. El tiempo de inicio, de terminacion
y de encharcamiento son introducidos en esta pantalla. Se supone que el derrame ocurre en el tiempo 0 dfas y
termina en el tiempo de 1 dfa. Durante este intervalo se supone que la profundidad de encharcamiento permanece
constante en 0.05 m (5 cm).
147
-------
Pantalla 11 Parametros del Modelo OILENS, Primera Pantalla El modelo OILENS no es usado en la
simulacion actual. Sin embargo, debe especificarse el radio de la fuente, y este parametro se agrupa con los
parametros de OILENS. Se desea unicamente una simulacion "por unidad de area" para este ejemplo; de esta
manera se fija el radio de la fuente en 0.5642 metros de manera que el area resultante sea 1.00 metro cuadrado.
No se requiere introducir ninguno de los demas parametros en esta pantalla.
Pantalla 13 Parametros de Control de Simulacion Vea Tabla B.6.
Parametro Justificacion Valor
Tiempo de terminacion Simular el derrame durante 25 dfas, ya que la gasolina 25 dfas
de la simulacion es un fluido de baja viscosidad y puede llegar al nivel
freatico relativamente rapido en un medio permeable.
Intervalo de tiempo maximo
de solucion
Tiempo mfnimo entre
intervalos de tiempo
impresos
Criterio de terminacion
Factor de masa mfnima
Use un
simulan
Use un
mfnimo
Detener
valor relativamente
25 dfas
valor mas pequeno
para la solucion.
la simulacion en el
pequeno
, ya que solo se
que el intervalo
tiempo
especificado
No se usa para esta simulacion
0.
0.
1
0.
1 dfa
05
,01
dfa
Tabla B.6: Problema 1 parametros de control de simulacion
Pantalla 14 Numero de Perfiles y Tiempos de Perfilado en la Pantalla 15 Use 5 perfiles durante la
simulacion. Los tiempos deberfan ser pequenos, ya que se espera que la gasolina llegara al nivel freatico en forma
relativamente rapida. Use tiempos de 0.25, 0.5, 1.0, 2.0 y 5.0 dfas (6, 12, 24, 48 y 60 horas).
B.I.I Resultados del Modelo
El modelo se ejecuta introduciendo el comando
HSSM-KO X1STF.DAT
Los perfiles de saturacion de la simulacion se muestran en la Figura B.I. Estos perfiles se dibujaron con el progra-
ma HSSM-PLT. La profundidad del frente abrupto aumenta con el tiempo y los primeros tres perfiles muestran
saturaciones de NAPL uniformes. Los ultimos dos perfiles muestran saturaciones variables de NAPL, porque
ocurren a las 48 y 60 horas, que estan mas alia de la duracion del derrame (24 horas). La figura B.2 muestra la
posicion del frente NAPL. Esta grafica indica que a lo largo de la simulacion de 25 dfas, el NAPL no penetra mas
profundo que alrededor de 3.6 metros.
Al tener una confianza completa en la precision de los datos de entrada, podrfa suponerse que la gasolina
nunca llega al nivel freatico. Sin embargo, la mayorfa de los parametros del modelo utilizados en este ejemplo
fueron estimados a partir de tablas publicadas. En vez de aceptar los resultados de una simulacion como repre-
sentatives, deberfan correrse varias simulaciones a fin de obtener una apreciacion de los efectos de la variabilidad
de los parametros. Si la conductividad hidraulica fuera realmente 10 veces mayor que el valor promedio de 0.75
m/d, la gasolina fluirfa hasta una profundidad mayor en el subsuelo. Debido a la condicion de encharcamiento
de carga constante supuesta para este caso, la gasolina fluirfa tambien mas rapidamente. La condicion de en-
charcamiento de carga constante no especifica el volumen de gasolina que entra en el suelo; solo indica que se
148
-------
proporciona suficiente gasolina para mantener una carga de encharcamiento de 0.05 m de profundidad por un
dfa. La figura B.3 muestra la posicion del frente NAPL cuando la conductividad hidraulica es 7.5 m/d. A los 25
dfas, la gasolina llegarfa a una profundidad de 24 metros, si no fuera por la profundidad del nivel freatico de 5.0
metros. Con el archive X2STF.HSS, la profundidad de 5 metros se alcanzo dentro de 9.8 horas.
Este ejemplo estuvo enfocado en el papel de la conductividad hidraulica para determinar la profundidad de la
gasolina. Tambien se puede demostrar de la misma manera el efecto de variacion de otros parametros. Algunos de
los otros parametros inciertos son la condicion supuesta del derrame, el contenido de humedad, y los parametros
de presion capilar.
PERFILDESATURACION
0
CL
3
-
0.35
l
^\
\ \
\\
\ •
', \
L...i
. \
\ \
\ \
i
i
i
1,1,1,
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Saturacion Total Lfquida
Figura B.I: Perfiles de saturacion.
149
-------
HISTORIA DE LA POSICION DEL FRENTE NAPL
DERRAME DE GASOLINA DESDE UN ALMACENAMIENTO SUPERFICIAL
4
10 15 20
Tiempo (Dias)
25
Figura B.2: Posicion del frente NAPL.
HISTORIA DE LA POSICION DEL FRENTE NAPL
DERRAME DE GASOLINA DESDE UN ALMACENAMIENTO SUPERFICIAL
25
Tiempo (Dfas)
Figura B.3: Ejemplo de un almacenamiento en superficie con conductividad incrementada.
150
-------
Apendice C
Fuentes de Datos de Parametros
Los dates que se usan en los modelos son de importancia crucial para determinar la calidad de los resultados y su
aplicabilidad a los problemas del mundo real que se pretenden simular. Frecuentemente, cuando las aplicaciones
del modelo no son realistas, el fracaso se debe a limitaciones en los datos y falta de una comprension fundamental
de los procesos de transporte especfficos del sitio, tanto hidrologicos como qufmicos. La seccion siguiente no esta
dirigida directamente a todos estos temas, sino que describe los usos y limitaciones de valores estimados de los
parametros. La siguiente discusion es con la intencion de hacer hincapie en la importancia de varios parametros de
entrada del modelo HSSM. En el Inciso 4.5 se da mayor informacion detallada sobre los valores de los parametros
para el modelo HSSM-WIN y en el Apendice A para el modelo HSSM-DOS. Por conveniencia, ambas secciones
contienen la misma informacion.
Sin discusion, las mejores fuentes para los valores de los parametros son datos especfficos del sitio y de con-
taminantes obtenidos bajo un programa apropiado de aseguramiento y control de calidad. No hay un sustituto
para datos medidos. Desafortunadamente tales datos no siempre estan disponibles y es necesario recurrir a val-
ores de parametros estimados o de tablas. Cuando se usa este tipo de datos para modelar, debe reconocerse
que se esta introduciendo una incertidumbre muy importante en los resultados de la simulacion. Sin embargo,
los resultados del modelo pueden ser utiles, para dirigirse a tales temas como la comparacion de los efectos de
varias propiedades del contaminante o del suelo sobre el transporte. Por ejemplo, dado un tipo de suelo, quizes
definido por parametros seleccionados desde una tabla nacional, como se compara el transporte del benceno
con el del tolueno? Los resultados del modelo HSSM pueden proporcionar una comprension de efectos rela-
tives al transporte. Debido a las limitaciones practices y teoricas para comprender el transporte en el subsuelo, un
pronostico del comportamientofuturo del contaminante para un sitio especffico es discutible con cualquier modelo.
C.I Propiedades del Suelo
Son de importancia primaria las propiedades del suelo: la conductividad hidraulica saturada, Ksw, y la curva
de presion capilar agua/aire PC(S), (tambien conocida como curva caracterfstica de humedad o de retencion de
humedad). Notese que el termino " conductividad hidraulica saturada"se refiere a la conductividad con respecto
al agua comose define por la ley de Darcy:
-------
donde Swr es la saturacion de agua no reducible (residual), A se denomina el fndice de distribucion del tamanode
poro, y hce es la carga aire de entrada. En la practice Swr, A, y hce son parametros que se ajustan a un conjunto
de datos experimentales.
van Genuchten (1980) propuso un modelo similar
9w ~ 9wr = ( \ Y fC3)
Om - Owr Vl + (<*h)"J ^ ' '
donde 9wr es el contenido residual de agua, 9m es el contenido maximo de agua, y a, n, y m son parametros.
Notese que el contenido de agua, 9W, la saturacion, Sw, y la porosidad, r\, estan relacionados por
Ow = rjSw (C.4)
0Wr, Om, a, n, y m pueden ser parametros que se ajustan a un conjunto de datos experimentales. Comunmente
m se toma como una funcion simple de n (p. ej., m = 1 — —).
Brakensiek et al. (1981) tabularon los parametros de Brooks y Corey de una serie de muestras de suelos y
organizaron los resultados conforme a la clasificacion de suelos. La conductividad hidraulica en cm/s se calculo
con la formula siguiente de Brutsaert (1967)
(A + 1)(A + 2)
donde C es una constante tomada en 270 por Brakensiek et al. (1981) y como 21 por Rawls et al. (1983). De esta
manera, esta tabla consiste de datos medidos de PC(S) ajustados al modelo de Brooks y Corey y valores calculados
de Ksw. La Tabla C.I muestra los resultados de Brakensiek et al. (1981) con sus distribuciones estadfsticas de
los valores de los parametros. Para cada parametro, Brakensiek et al. eligieron la distribucion mas conveniente y
presentaron el resultado en terminos de promedios y desviaciones estandard de distribuciones transformadas (es
decir, distribucion logarftmica normal). La Tabla C.I muestra los valores no transformados que se usarfan en forma
directa para generar la curva de presion capilar. Estos valores fueron desarrollados utilizando las distribuciones
estadfsticas dadas por Brakensiek et al. (1981) para generar una distribucion de cada parametro. Los valores
medios de las distribuciones fueron determinados y se indican en la Tabla C.I. Todos los valores del fndice de
distribucion del tamano de poro, A, son bajos, lo que indica distribuciones amplias del tamano de poro (materiales
bien clasificados). Algunas arenas, en particular, pueden ser mas uniformes y pueden ser mejor representadas
por un valor mas alto. En la Tabla C.2 se presentan los parametros de Brooks y Corey para varias arenas cuyas
curvas de presion capilar se midieron en RSKERL. Estos ejemplos tienen valores mas altos de A que la tabla anterior.
En la tabla de Brakensiek et al., la arena tiene un valor mas alto de entrada de aire (35.3 cm) que el suelo
arenoso (15.9 cm). Esto sugiere que los datos de arena segun Brakensiek et al. son dominados por arenas relativa-
mentefmas con una distribucion amplia del tamanode poro. Notese tambien que el tipo de arcilla tiene un valor
mas bajo de entrada de aire (64.0 cm) que el suelo limoso (69.6 cm). En algunas de las clases de texturas solo se
empleo un numero pequeno de muestras para generar los valores de los parametros, lo que es una razon probable
para los parametros anomalos. Como resultado, los aspectos antes mencionados de la tabulacion sugieren que
puede ser unicamente util como una gufa gruesa para estimar los valores de los parametros.
Carsel y Parrish (1988) presentaron una tabulacion de datos basada en el modelo de van Genuchten (1980)
y datos de la textura de los suelos. Ksw, a, n, 9wr, y Om fueron estimados a partir de ecuaciones de regresion
desarrolladas anteriormente por Rawls y Brakensiek (1985) para los parametros de Brooks y Corey. Carsel y
Parrish usaron una aproximacion asintotica para convertir los valores hce y A de Brooks y Corey a los valores a
y n de van Genuchten. Los resultados de la tabulacion de Carsel y Parrish (1988) se reproducen en la Tabla C.3
para los contenidos de agua saturados y residuales y en la Tabla C.4 para los parametros n y a, y en la Tabla C.5
para la conductividad hidraulica.
152
-------
Clase de Textura de Suelo
(numero de muestras)
Arena (19)
Suelo arenoso (69)
Arena con suelo (166)
Suelo (83)
Suelo limoso(199)
Suelo con arena y limo (129)
Suelo limoso (112)
Suelo arcillo-limoso (175)
Arcilla con suelo (26)
Arcilla (108)
A
0.573
0.460
0.398
0.258
0.216
0.368
0.283
0.178
0.212
0.214
hce
(cm)
35.3
15.9
29.2
50.9
69.6
46.3
42.3
57.8
41.7
64.0
r,
0.349
0.410
0.423
0.452
0.484
0.406
0.476
0.473
0.476
0.475
Owr
0.017
0.024
0.048
0.034
0.018
0.075
0.087
0.054
0.085
0.106
Tabla C.I: Propiedades promedio de los suelos determinadas segun Brakensiek et al. (1981).
Arena
Lincoln
Oil Creek
Traverse City
c!09
c!90
hce
(cm)
42.8
53.9
24.0
23.7
10.2
A
1.69
4.19
2.43
3.86
4.65
Owr
0.09
0.04
0.0
0.01
0.08
Tabla C.2: Parametros de Brooks y Corey para arenas seleccionadas.
Tipo de Suelo
ArcillaW
Suelo arcilloso
Suelo agrfcola
Suelo con arena
Limo
Suelo limoso
Arcilla limosa
Suelo con arcilla limosa
Arena
Arcilla arenosa
Suelo de Arcilla arenosa
Suelo arenoso
Contenido
Tarn a no
de muestra
400
364
735
315
82
1093
374
641
246
46
214
1183
Saturado de
promedio
0.38
0.41
0.43
0.41
0.46
0.45
0.36
0.43
0.43
0.38
0.39
0.41
Agua 9m
desviacion
estandard
0.09
0.09
0.10
0.09
0.11
0.08
0.07
0.07
0.06
0.05
0.07
0.09
Contenido
Tarn a no
de muestra
353
363
735
315
82
1093
371
641
246
46
214
1183
Residual de
promedio
0.068
0.095
0.078
0.057
0.034
0.067
0.070
0.089
0.045
0.100
0.100
0.065
Agua 9r
Desviacion
estandard
0.034
0.010
0.013
0.015
0.010
0.015
0.023
0.009
0.010
0.013
0.006
0.017
(a) El tipo de arcilla representa un suelo agrfcola con un contenido de arcilla de 60% o menos.
Tabla C.3: Estadfstica descriptive de los datos de Carsely Parrish (1988): contenido saturado de agua y contenido
residual de agua.
153
-------
Tipo de Suelo
ArcillaO)
Suelo arcilloso
Suelo agrfcola
Suelo con arena
Limo
Suelo limoso
Arcilla limosa
Suelo con arcilla limosa
Arena
Arcilla arenosa
Suelo con Arcilla arenosa
Suelo arenoso
n
tamano
de muestra
400
364
735
315
82
1093
374
641
246
46
214
1183
promedio
1.09
1.31
1.56
2.28
1.37
1.41
1.09
1.23
2.68
1.23
1.48
1.89
desviacion
estandard
0.09
0.09
0.11
0.27
0.05
0.12
0.06
0.06
0.29
0.10
0.13
0.17
a, (m-1)
Tamano
de muestra
400
363
735
315
82
1093
126
641
246
46
214
1183
promedio
estandard
0.80
1.9
3.6
12.4
1.6
2.0
.50
1.0
14.5
2.7
5.9
7.5
desviacion
1.2
1.5
2.1
4.3
0.70
1.2
0.50
0.60
2.9
1.7
3.8
3.7
Tabla C.4: Estadfstica descriptive de los datos de Carsel y Parrish (1988): n y a.
Tipo de Suelo
ArcillaW
Suelo arcilloso
Suelo agrfcola
Suelo con arena
Limo
Suelo limoso
Arcilla limosa
Suelo con arcilla limosa
Arena
Arcilla arenosa
Suelo con arcilla arenosa
Suelo arenoso
Conductividad Hidraulica Ksw, (m/d)
tamano de muestra
114
345
735
315
88
1093
126
592
246
46
214
1183
promedio
0.048
0.062
0.25
3.5
0.060
0.11
0.0048
0.017
7.1
0.029
0.31
1.1
desviacion estandard
0.10
0.17
0.44
2.7
0.079
0.30
0.026
0.046
3.7
0.067
0.66
1.4
Tabla C.5: Estadfstica descriptive de los datos de Carsel y Parrish (1988): conductividad hidraulica.
154
-------
Como un tercer enfoque para estimar las propiedades hidraulicas del suelo, Rawls y Brakensiek (1985) desar-
rollaron ecuaciones de regresion para los parametros de Brooks y Corey. Los datos requeridos para el uso de las
regresiones son el por ciento de arena, PS, el por ciento de arcilla, PC, y la porosidad,ry. La forma general de las
ecuaciones de regresion es
f(PS, PC, 77) = [b0 + ^bi^PPPCir,"] (C.6)
Para aplicar las ecuaciones de regresion, el por ciento de arena debe estar entre 5 y 70 y el por ciento de arcilla
debe estar entre 5 y 60. La Tabla C.6 da los valores de los coeficientes de regresion para estimar el contenido
residual de agua, Or, el logaritmo natural de la conductividad hidraulica, Ks, la carga de entrada, hce, y el fndice
de distribucion del tamano de poro, A. El Apendice F describe un programa de utilerfa llamado SOPROP que usa
las ecuaciones de regresion para estimar estas propiedades hidraulicas.
Coeficiente
b0
bioo
boio
booi
b200
bo20
bd02
biio
bioi
boil
b210
bo2i
b201
bl20
boi2
b202
bo22
ln(Ksw)
-8.96847
-
-0.028212
19.52348
0.00018107
-0.0094125
-8.395215
-
0.077718
-
0.0000173
0.02733
0.001434
-0.0000035
-
-0.00298
-0.019492
er
-0.0182482
0.00087269
0.00513488
0.02939286
-
-0.00015395
-
-
-0.0010827
-
-
0.00030703
-
-
-0.0023584
-
-0.00018233
ln(hce)
5.3396738
-
0.1845038
-2.48394546
-
-0.00213853
-
-
-0.0435649
-0.61745089
-0.00001282
0.00895359
-0.00072472
0.0000054
0.50028060
0.00143598
-0.00855375
ln(A)
-0.784281
0.0177544
-
-1.062498
-0.00005304
-0.00273493
1.11134946
-
-0.03088295
-
-0.00000235
0.00798746
-
-
-0.00674491
0.00026587
-0.00610522
Tabla C.6: Coeficientes de regresion segun Rawls y Brakensiek (1985).
155
-------
Antes de continuar, se ilustra la precision de los valores "medics" de los parametros tabulados mediante una
comparacion de las curvas de presion capilar medidas con el promedio para arena. La figura C.I muestra la curva
promedio para la arena de Brakensiek et al. y dates de varias arenas medidos en RSKERL usando una tecnica
desarrollada por Su y Brooks (1980). Estas arenas no deben considerarse como una muestra representativa, pero
fueron materiales usados en varies experimentos. La clase "arena" se considera que contiene mucha variabilidad
y la curva promedio no necesariamente representa una arena particular.
Las arenas 20/30, C109 y "Texas"son productos comerciales con distribuciones de tamano de poro relativa-
mente uniformes. Las curvas parecen casi como funciones escalonadas. La arena TCS de Traverse City, Michigan,
y las arenas de Lincoln y Oil Creek, ambas del Condado de Pontotoc, Oklahoma, son materiales naturales. La
arena Oil Creek tiene una distribucion de tamano de poro uniforme y no es muy representativa de arenas en
general. La arena Lincoln tiene una distribucion mas amplia de los tamanos de poro que las otras y tiene una
curva menos abrupta.
200
150
— Arena (Brakensiek etal.,1981]
Arena (Carsel et al., 1988)
A C109
o 20/30
TCS
Lincoln
• Oil Creek
Texas
100
50
0.2
0.4
0.6
0.8
Saturacion
Figura C.I: Comparacion de las curvas promedio de presion capilar con datos medidos.
La curva promedio de Carsel y Parrish tiene una carga de entrada de aire mucho mas baja, lo que sugiere
que su conjunto de datos fue dominado por arenas gruesas. Los datos como los que se muestran en la figura C.I
156
-------
pueden ajustarse a cualesquiera de los modelosde presion capilar por mediode procedimientos no lineales de ajuste
de curvas. El modelo llamado Curva de Retencion (RETC) segun van Genuchten et al. (1991) es un programa
especial para ajustar estos modelos a los datos.
C.2 Coeflciente de Particion NAPL/Agua
La particion de los compuestos qufmicos que forman el NAPL entre el NAPL y la fase acuosa es otro fenomeno
de gran importancia. En el modelo HSSM se supone que esta particion sigue una relacion lineal de equilibrio.
c0 = k0cw (C.7)
donde c0 es la concentracion en el NAPL, cw la concentracion en el agua, y k0 es el coeficiente de particion
NAPL/agua adimensional. La magnitud de este coeficiente tiene una gran influencia sobre los resultados del
modelo, ya que determina parcialmente cuanto compuesto qufmico se libera del NAPL hacia el agua.
k0 depende de la composicion del NAPL. Con base en su trabajo con 31 muestras de gasolina, Cline et al.
(1991) sugieren que se puede usar la ley de Raoult para estimar k0 para mezclas de gasolina. La ley de Raoult
proporciona una estimacion de k0 para el constituyente k de un NAPL que esta compuesto de un total de j
constituyentes como sigue
, ,
"*
Ik
(C.8)
donde uij es el peso de molecular del constituyente numero j (g/mol), c0j es la concentracion del constituyente
numeroj en la fase de petroleo (g/l), sj. es la solubilidad de la especie k en el agua (g/l), y Jk es el coeficiente de
actividad de la especie k. Los coeficientes de actividad son igual a 1.0 para soluciones ideales. La ecuacion C.8
indica que la magnitud de k0 depende de la composicion del NAPL, por lo que no es posible tabular valores de
k0 para una aplicacion universal. La Tabla C.7 contiene datos de particion y solubilidad para varios compuestos
organicos de interes.
Compuesto
bencenoa
etilbencenoa
toluenoa
m-xylenoa
o-xylenoa
p-xylenoa
MTBE eter metil te/t-butflico
Solubilidad en Agua (mg/l)
1750
152
535
130
175
196
48000b
*oc(ml/g)o(l/kg)
83
1100
300
982
830
870
11. 2C
Mercer et al. (1990) b Cline et al. (1991) c Chemical Information Systems, Inc. (1984)
Tabla C.7: Caracterfsticas de particion.
La dependencia debida a la composicion de k0 presenta un problema ya que k0 varfa con la composicion del
NAPL: gasolina, diesel, combustible, petroleo, etc. A fin de aplicar la ecuacion C.8 es necesario conocer la concen-
tracion c0j de cada compuesto o clase general de compuestos en la mezcla de NAPL. Adicionalmente, conforme
se pierdan mas compuestos solubles del NAPL, k0 puede variar. Los coeficientes de particion medidos por Cline
et al. (1991) para benceno y tolueno, sin embargo, mostraron unicamente una ligera variacion con la concentracion.
Baehr y Corapcioglu (1987) usaron una mezcla simplificada para representar la gasolina que se muestra en
la Tabla C.8. A partir de esta composicion se calcularon varios valores de k0 por medio de la ecuacion C.8 que
157
-------
se enumeran en la Tabla C.9. Notese que el benceno, toluene y o-xileno son todos hidrofobos, pero el grado de
hidrofobia varfa ampliamente. En las tablas se incluyen datos para eter metilo tert-butflico (MTBE), un realzador
de octanaje que puede ocupar hasta el 15% por volumen de la gasolina Cline et al. (1991). Los valores calculados
utilizando la mezcla de Baehr y Corapcioglu (1987) se comparan favorablemente con los valores medidospor Cline
et al. (1991).
Compuesto
benceno
tolueno
xileno
1-hexeno
ciclohexano
h-hexano
otros aromaticos
otras parafinas (C^Cg)
extremes pesados (> Cg)
coj inicial (g/cm3)
0.0082(1.14%)
0.0426 (6.07%)
0.0718(10.00%)
0.0159 (2.22%)
0.0021 (0.29%)
0.0204(2.84%)
0.0740 (10.31%)
0.3367 (46.91%)
0.1451 (20.21%)
Peso Molecular, uij
78
92
106
84
84
86
106
97.2
128
Tabla C.8: Mezcla de pseudo-gasolina (Baehr y Corapcioglu, 1987).
Compuesto
MTBE eter metil tert-butflico
benceno
tolueno
etilbenceno
m-,p-xileno
o-xileno
n-propilbenceno
3-,4-etiltolueno
1, 2, 3-t rim etilbenceno
Promedio k0
15.5
350 (312)
1250 (1202)
4500
4350
3630 (4440)
18500
12500
13800
Coeficiente de variacion % desv.
19
21
14
13
12
12
30
19
20
Tabla C.9: Coeficientes de particion combustible/agua medidos por Cline et al. (1991) comparados con valores
de k0 calculados por Baehr y Corapcioglu (1987) en parentesis.
Suponiendo condiciones ideales, Cline et al. (1991) usaron una aproximacion adicional de la ley de Raoult,
que puede declarase como sigue
1 x 106 (f^]
ko = j^- (C.9)
Uk
donde p0 es la densidad de la fase NAPL (g/ml), ui0 es el peso molecular medio de la fase NAPL (g/mol), u>k
es el peso molcular del compuesto k (g/mol) y s^ la solubilidad del compuesto de interes en mg/l. Cline et al.
(1991) demostraron que esta aproximacion proporcionaba un ajuste adecuado con los coeficientes de particion
medidos de sus 31 muestras de gasolina. Cline et al. usaron una densidad media de la gasolina de 0.74 g/ml
y un peso molecular medio de la gasolina de 100-105 g/mol. Los coeficientes de particion medidos mostraron
una variacion aproximada del 30%, y la relacion segun la ley de Raoult ajustada represento en forma adecuada
la tendencia de los valores sobre una grafica doble-logarftmica. En el Apendice G se describe un programa de
158
-------
utilerfa denominado RAOULT que Neva a cabo los calculos segun la ley de Raoult usando las ecuaciones C.8 y C.9.
Ademas del coeficiente de particion, la composicion del NAPL es importante para determinar las concentra-
ciones de los compuestos en el agua subterranea contaminada. En vista de que la concentration en la fase acuosa
depende de la concentracion de la fase de petroleo, la composicion del NAPL dicta ambos, el coeficiente de
particion y la cantidad de compuesto disponible para la contaminacion de la fase acuosa.
C.3 Estimacion de la Saturacion Maxima de NAPL en la Lente
Cuando el LNAPL se acumula en una lente, desplaza el agua de la franja capilar y por debajo del nivel freatico.
No toda la fase de humedecimiento se desplaza, y la saturacion de LNAPL aumenta desde la base de la lente
hacia la cima. La distribucion del LNAPL cerca del nivel freatico es determinada por las fuerzas de gravedad y
capilaridad, y por la dinamica de las fluctuaciones del nivel freatico. La forma usual de registrar el espesor del
LNAPL es por medio de pozos de observacion. Bajo condiciones donde el nivel freatico es estatico, estos pozos
de observacion registran la distribucion de energfa real dentro de la formacion, independientemente de las fuerzas
capilares. Debido a que los pozos de observacion tienen un radio grande, la presion capilar es despreciable. Cuando
el nivel freatico fluctua, tal como en un ambiente de mareas, el espesor del LNAPL en el pozo de observacion
puede mostrar poca similitud con el espesor real dentro de la formacion Kemblowski y Chiang (1990). El nodelo
HSSM supone que el nivel freatico es estatico y se requiere estimar una saturacion media del LNAPL dentro de
la lente. Este apendice describe el metodo para estimar la saturacion media del LNAPL y el Apendice H describe
la utilerfa NTHICK para efectuar estos calculos.
La saturacion maxima de la fase LNAPL en la lente se determina por medio de la aproximacion de la distribucion
del LNAPL en la franja capilar. La curva de retencion de humedad de suelo da la distribucion del agua en un
sistema de dos fases, aire-agua, la cual usando el modelo Brooks y Corey, es
hee ' > hce (C.10)
donde z se mide en forma ascendente desde el nivel freatico y Qw es la saturacion reducida de agua. A elevaciones
abajo de la carga de entrada, hce, Qw son iguales a uno. La ecuacion C.10 da la saturacion reducida de agua
como una funcion de la elevacion arriba del nivel freatico bajo condiciones de equilibrio vertical. Para aplicar este
modelo a un sistema de fases multiples que incluye el producto libre en el nivel freatico, hay que determinar como
se puede estimar el comportamiento de equilibrio para un sistema aire-LNAPL y LNAPL-agua a partir de aquellos
para un sistema aire-agua. Si se deprecian los cambios en la estructura del suelo (expansion, etc.), entonces la
diferencia en el comportamiento de un sistema de fluido a otro puede atribuirse unicamente a diferencias en las
propiedades de los fluidos. El desarrollo de expresiones para las relaciones entre las distribuciones de fluidos se
inicia con los parametros de Brooks y Corey para el sistema aire-agua: hce, X y Swr. Para sistemas multiples
de fluidos los subfndices 'w','o' y 'a' designan las fases de agua, NAPL y aire. La primera generalizacion de la
ecuacion C.10 da relaciones para las presiones de entrada en un sistema compuesto de los fluidos i y j
&ij j &ii f /- -\ -\\
Pbij = Pbaw - = Pw 9 hce - (C.ll)
donde p^j es la presion de burbujeo (o entrada) en un sistema compuesto de los fluidos i y j,
-------
donde desaparece la presion capilar. Esto da
^ ^Pij O'aw Z f
para z > /zcz-j donde j es la fase de humedecimiento y
pwhc
Leverett (1941) introdujo relaciones de escala similares, las cuales fueron usadas despues por van Dam (1967),
Schiegg (1985), Parker et al. (1987), Cary et al. (1989), Demond y Roberts (1991), y otros. Para el sistema
aire-NAPL A.pao puede tomarse como igual a p0, debido a la baja densidad del aire.
En un sistema de tres-fases, el agua se toma como el fluido humectante, el LNAPL se considera de propiedad
humectante intermedia, mientras que el aire es un fluido no humectante. La implicacion de este orden de propiedad
humectante es que el agua se encuentra en los poros pequenos, el LNAPL en los poros intermedios y el aire en
los poros masgrandes. Ya que las relaciones de presion capilar se definen para pares de dos fluidos, es necesario
trabajar con pares de fluidos en forma separada en un sistema de tres fases. Este enfoque fue desarrollado por
Leverett (1941) y adoptado por Schiegg (1985), Parker et al. (1987) y otros. La suposicion de Leverett es que la
saturacion del agua en un sistema de tres fases depende unicamente de la presion capilar NAPL-agua, mientras que
la saturacion total de Ifquidos, St = Sw + S0, es una funcion de la curvatura interfacial de la interfaz aire-NAPL,
independiente del numero de proporciones de Ifquidos contenidas en el medio poroso. Con el modelo de retencion
segun la ley potencial de Brooks y Corey, estas relaciones pueden escribirse como
61 s / '"ceow \ ,r * .--,
w(Pcow) = (C.15)
6/-\ / \ / 'ceao / r- « r\
t = Qt(pcao) = - (C.16)
\z Zao J
donde zow y zao son las elevaciones a las cuales desaparecerfan las presiones capilares correspondientes.
En vista de que las saturaciones residuales de LNAPL arriba y debajo del nivel freatico pueden ser diferentes,
las funciones de escala para las saturaciones reducidas son
6/ \
w(Pcow) =
1 ^>wr ^c
_
1 >~>wr '-'orv J- >~>wr >3orv
donde Swr es la retencion de agua o capacidad de campo, y Sor y Sorv son las saturaciones residuales de NAPL
en las zonas saturada y vadosa, respectivamente.
Juntas las ecuaciones C.15 hasta la C.18 determinan la distribucion de fluidos cerca del nivel freatico. Lo que
todavfa sigue faltando es una determinacion de los niveles de referencia de presion capilar zow y zao. Sin embargo,
estos son los niveles a los cuales se encontrarfan las interfaces de fluidos en los pozos de observacion en donde las
fuerzas capilares estan ausentes, y el problema se reduce al problema estandar de manometros de la hidrostatica.
Dejemos que la elevacion zaw sea la de la interfaz del agua libre en ausencia del NAPL, mientras zao y zow sean
las elevaciones correspondientes cuando existe una capa de NAPL de un espesor aparente b0 y densidad p0. Un
calculo simple de la hidrostatica muestra que
Po , t ,- * ,~.\
- 00 (C.19)
Pw
160
-------
donde pw es la densidad del agua. Tambien se encuentra que
El espesor total del hidrocarburo presente en la region libre de productos, con exclusion de cualquier hidrocar-
buro atrapado arriba o debajo del nivel freatico, se encuentra integrando la diferencia entre el contenido total de
Ifquidos y el contenido de agua encima de la region libre de producto:
D0 = f(6t - ew)dz (C.21)
J
Este uso del espesor de la capa de NAPL, D0, corresponde al de Schwille (1967) quien lo uso para la relacion entre
la cantidad de NAPL que se esparce lateralmente sobre la superficie del agua subterranea y el area ocupada por
ella. Otros autores se han referido al espesor de la capa de NAPL como aquel que pueda observarse visualmente
en un aparato de laboratorio.
Los contenidos totales de agua y Ifquidos se estiman utilizando una forma modificada de la funcion de presion
capilar de Brooks y Corey con hc igual a la elevacion arriba de la interfaz del fluido como se ve en un pozo
de observacion. La elevacion del contenido de agua se mide a partir del nivel de la interfaz hidrocarburo-agua,
mientras que la elevacion para el contenido total de Ifquidos se mide a partir del nivel de la interfaz aire-hidrocarburo
en el pozo. Las cargas de entrada de la fase no humectante para los sistemas de fluidos hidrocarburo-agua y
aire-hidrocarburo, hceow y hceao respectivamente, se estiman a partir de
= ,„ PW ^W^ (C-22)
' ao
hce (C.23)
PO @aw
donde hce es la carga normal de aire de entrada para el sistema aire-agua. Con las ecuaciones C.15 a C.18 se
puede evaluar la integral en la ecuacion C.21. El resultado puede escribirse como
D0 = a + f3(b0)b0 (C.24)
donde
r r \ /1 c* \ C1!/! I" A /1 C* Cf\l£i 1
/ I ^W T I ^OTS ' *"C&OW I ^W T ^OTV ) \ '"C&CLO\ / /- nt-\
a = —^ >- 1 1 _ A ^ i (C.25)
/3(b0) = f)(l — Swr) + i _ rj Sorv
7?(1 - Swr - Sors) ((I - x}hceow\X (C26)
1 - A
Pw - Po *
1 _ Q — Q
i uwr >-->ors
(C.27)
Resultados similares fueron presentados por Farr et al. (1990) y Lenhard y Parker (1990). En la ecuacion C.24,
b0 es el espesor de la capa de hidrocarburo que se verfa en un (pozo de observacion) capilar grande, y Sorv y Sors
son las saturaciones residuales de hidrocarburos arriba y debajo de la lente, respectivamente. La funcion /3(b0)
tiene una dependencia debil de b0, especialmente con espesores moderados a grandes de LNAPL. Esto implica
que la relacion entre D0 y b0 es casi lineal. La relacion del espesor medio de la formacion, D0, y el espesor en el
pozo de observacion, b0, da la saturacion media del NAPL en la lente.
So(max) = ^ = - (f + P\ (C.28)
1 ; rib0 77 \b0 J
161
-------
Apendice D
Revision Concisa de las Bases Teoricas del Modelo HSSM
Este apendice contiene una revision de las bases teoricas del Modelo de Evaluacion de Derrames de Hidrocarburos.
Esta presentacion esta basada en el material elaborado en The Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM) Vol-
ume 2: Theoretical Background and Source Codes (Charbeneau et a/., 1995).
D.I Modelo de Transporte Cinematico de Contaminante Aceitoso
El modelo cinematico de contaminante aceitoso (KOPT) fue derivado de la ecuacion de conservation de fase
para un NAPL en presencia de una cantidad fija de agua y aire en el espacio poroso. La cantidad de agua esta
determinada por la velocidad de recarga y la saturacion del aire entrampado se estima de la observacion que el
agua llena unicamente alrededor del 50% del espacio poroso durante la infiltracion. Durante el derrame del NAPL
y, dependiendo del flujo de condicion de frontera, el flujo puede moverse por gravedad y presion. Al fmalizar el
derrame se supone que el flujo se mueve unicamente por gravedad. Toda la ecuacion de conservacion contiene
unicamente terminos con las unidades de longitud y tiempo, que se denomina flujo cinematico. La ecuacion de
conservacion resultante para la fase NAPL es
8S0 _ dKeo(S0,Sw(avg)) dS0 _
~ ~ ( j
En donde r\ es la porosidad, Keo(S0,Sw(avg)) es la conductividad efectiva para el NAPL, que es una funcion de
S0, de la saturacion de NAPL (fraccion del espacio poroso rellena por el NAPL) y Sw(avg^, la saturacion de agua
determinada por la recarga, z es la profundidad debajo de la superficie y t el tiempo. La ecuacion D.I tiene la
solucion de acuerdo con el metodo de cartacterfsticas.
dS0 dz 1 dKeo(S0,Swfavg))
— - = 0 junto con — = -- — — ^ - '- (D.2)
at at r) dS0
La ecuacion D.2 se denomina la solucion del metodo clasico de caracterfsticas de la ecuacion D.I. En vista de que
la funcion de conductividad efectiva es no lineal, debe suplementarse por una solucion generalizada o de impacto,
dado por
dz_ _ gi-g2
dt ~ ^(S1!-^) ( '
donde qi y 52 son los flujos de NAPL de cada lado de la arista frontal del NAPL invasor (ver figura D.I), y Si y
82 son las saturaciones del NAPL correspondientes. Las ecuaciones D.2 y D.3 estan implementadas en el modulo
KOPT. Durante la infiltracion bajo condiciones de encharcamiento, los flujos en la ecuacion D.3 son determinados
por el modelo Green Ampt (Green y Ampt, 1911).
La figura D.2 ilustra en forma esquematica la solucion obtenida del modelo KOPT. Mientras que el NAPL se
esta infiltrando, la arista frontal del NAPL esta representada por un frente abrupto (ver figura D.I). La posicion
del frente esta dada por la ecuacion D.3. Despues del final del derrame, la redistribucion del NAPL esta gobernada
por la gravedad (ecuacion D.2). La distribucion resultante del NAPL detras del frente es uniforme (figura D.I,
derecha) y existe una disminucion gradual en la saturacion desde el frente hacia la superficie del terreno. En
vista de que la saturacion del NAPL se reduce con el tiempo en el frente, la velocidad dada por la ecuacion D.3
tambien se reduce gradualmente. La figura D.2 muestra la reduccion gradual de velocidad del frente conforme
162
-------
Saturacion
Saturacion
T3
CO
^
C
'o
ol
Frente abrupto
T3
CO
^
c
'o
ol
Frente esparcido
Figura D.I: Comparacion entre frentes abruptos y esparcidos durante la infiltracion (izquierda) y el perfil de NAPL
durante la redistribution (derecha).
avanza el tiempo.
El compuesto disuelto del NAPL (es decir, compuesto de benceno de una gasolina NAPL) se simula por la
solucion de una ecuacion de conservation de masa. La solucion tambien se obtiene por medio del metodo de
caracterfsticas, aunque, ya que la ecuacion de conservacion es lineal, en este caso, no se requiere ninguna solucion
de impacto. La ecuacion de conservacion es
d_
dt
— \T] \SW
S0 k0
Pb
d_
Yz
qwcw) = 0
(D.4)
en donde k0 es el coeficiente de particion de equilibrio lineal entre el agua y las fases de NAPL (k0 = c0/cw},
pi, es la densidad global, cs es la concentracion del la fase de suelo, k^ es el coeficiente de particion de equilibrio
lineal entre las fases de suelo y agua (k^ = cs/cw] y q0 y qw son los flujos de NAPL y agua respectivamente. La
solucion del metodo de caracterfsticas es
dt
= 0 junto con
dz_
dt
(D.5)
que esta implementada en KOPT.
163
-------
Derrame de NAPL
Tiempo
Figura D.2: Representation de profundidad contra tiempo de la solucion del modelo KOPT.
D.2 Modelo OILENS
El modelo OILENS simula el flujo de NAPL y su compuesto en una lente cerca del nivel freatico. Las distribuciones
del agua, NAPL y aire son idealizadas, de acuerdo con la teorfa descrita en el apendice C.3, que da una saturacion
uniforme equivalente de NAPL en la lente (S0(max^ en ecuacion C.28). Partiendo de esta suposicion, puede
escribirse una ecuacion de conservacion de masa para la lente NAPL. Se utilizan dos ecuaciones de conservacion:
una para un cilindro localizado directamente debajo del la fuente de NAPL, y otra para todo el lente (figura D.3).
La ecuacion para el cilindro da
7T Rs
dhoi
dt
- Qradial ~ Qlo
(D.6)
en donde Rs es el radio de la fuente del NAPL, S0(max^ la saturacion en la lente, /3 esta defmida como /3 =
Pw I (PW — Po), hos es la carga del NAPL en la fuente, QKOPT es si flujo volumetrico de entrada a la lente,
Qradial es el flujo volumetrico de salida desde el cilindro central, Qioss es la suma de las perdidas volumetricas
debidas a disolucion y entrampamiento de la fase NAPL en las zonas saturada y vadosa. La altura de la lente a
calquier radio esta determinada por la suposicion de Dupuit que genera perfiles basados en la suposicion, que la
carga es constante a lo largo de secciones verticales (Bear, 1972). La ecuacion de continuidad para el volumen
de la lente, VL, es
dVL _ _ dVL dhos 8VL dRT
- QKOPT - Qont - T^T j; h -^ — (u.i)
dt
dhos dt
dRT dt
164
-------
en donde Qou-t es la perdida del NAPL por disolucion y entrampamiento con la saturacion residual y Rf es el
radio de la lente. El entrampamiento del NAPL ocurre conformese colapsa el lente despues de que se detenga el
flujo de entrada a la lente (ilustrado por la superficie asciurada cruzada en la figura 2.4). El volumen de la lente
esta determinado por
7T/J2
, Phot ,/f erf
VL =
RT
(D.8)
Las ecuaciones D.6 y D.7 forman un sistema de dos ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas en dos incognitas,
hos y RT. La clave para la solucion eficiente de estas ecuaciones es la expresion analftica para el volumen de la
lente, VL, dada en la ecuacion D.8.
Q
KOPT
Qmril
radial
loss
Q
KOPT
11!
'out
Figura D.3: La lente NAPL y su cilindro central (arriba a la izquierda) para la aplicacion de la ecuacion de
conservacion.
El modelo KOPT genera ambos, el flujo del NAPL hacia la lente y la concentracion del compuesto como
funciones del tiempo. Se supone que la disolucion del compueto en el aquffero es causada por contaminacion del
agua de recarga que se mueve a traves del lente, y por contacto con el agua subterranea que fluye. El flujo de
masa por recarga, minju, es estimado como
— I
R
(D.9)
en donde qwi es la velocidad de recarga y cwo concentracion de la fase de agua del compuesto en equilibrio. La
contribucion al flujo de masa por el agua subterranea en movimiento en contacto con el NAPL, m
-------
end donde v es la velocidad de filtracion y ay la dispersividad vertical del acuffero. La integral en la ecuacion D.10
es aproximadamente igual a 0.87402.
El flujo de masa hacia el acuffero esta dado por la suma de las ecuaciones D.9 y D.10. Esta cantidad varfa con
el tiempo, ya que depende del radio de la lente del NAPL y de la cantidad del compuesto disuelto en el NAPL.
Conforme aumenta el radio de la lente, aumenta el flujo de masa; pero conforme se vacfa el compuesto de la
lente, tambien declina el flujo de masa.
D.3 Modelo de Estela de Fuente Transitoria tipo Gaussiana
Con el lente NAPL localizado en la franja capilar, la fuente de contaminacion permanece cerca de la parte superior
del acuffero (figura 1.3). El modelo refleja este comportamiento, suponiendo que los contaminantes solo estan
presentes en cierto espesor del acuffero, que se denomina espesor de penetracion. Este espesor es determinado
a partir del tamano de la lente, la velociada de recarga, la velocidad del aqua subterranea y la dispersividad
vertical. En el modelo HSSM, el contaminante en el acuffero se promedia con el espesor de penetracion y las
concentraciones varfan en dos dimensiones: en forma longitudinal y transversal al piano horizontal.
El transporte bidimensional del soluto con decaimiento de primer orden obedece a
o dc n d'ic , n d'ic dc \* o m 1-n
d~fT = L~fT^ ~*~ T«~T ~~ v~fi~ ~ dC (^•H.)
Dispersion Adveccion
Decaimiento
en donde R^ es el coeficiente de retardo, c la concentracion, t el tiempo, DL y DT son l°s coeficientes de
dispersion longitudinal y transversal respectivamente, x la distancia longitudinal, y la distancia transversal a la
Ifnea del centro de la estela en el piano horizontal, t; la a velocidad de filtracion y A* es la constante de decaimiento
de primer orden. Las condiciones de frontera definen la fuente tipo gaussiana
c(x,y,0) = 0 (D.12)
c(0,2/,i) = c0exp
donde a es la desviacion estandar de la distribucion del contaminante transversal a la estela (ver figura 2.5,
pagina 13), y c0 es la concentracion pico. Cuando se hacen adimensionales, las ecuaciones son
+ + + + - = "
C(Q,Y,T) = exp(-Y2)
con las variables adimensionales defmdas por
X = —
DL
Y = y-
a
T = 2
RdDL
Rd\*DL
<7zt
C
2,,2
166
-------
La aplicacion del las tecnicas de transformadas de Fourier y LaPlace da la colucion para la condicion de frontera
en tiempo no variable (equation D.13) como
ex,,, X Y I X 1+JA,
T exP I 7TT ~ O—i—TTTT + ~T ~ 71 '
^r - 2 +
C(X,Y,T) = X \ - - - - '-dt (D.15)
o ^47ri3(l + 2Dt)
Sin embargo, el flujo de masa al aquffero siempre es dependiente del tiempo. La condicion de frontera esta
incorporada en TSGPLUME, al usar el principio de Duhamel (Cars/aw y Jaeger, 1959):
C(X,Y,T) = f B(T-u,)dC(X'Y'^ dio (D.16)
Jo Ot
en donde B(T) es el flujo de masa dependiente del tiempo de las ecuaciones D.9 y D.10.
167
-------
Apendice E
Conversion Aproximada de los Parametros de la Curva de
Presion Capilar
Los modules KOPT y OILENS estan disenados en primer lugar para usar el modelo de Brooks y Corey. Sin
embargo, el modelo HSSM-KO permite la entrada de los parametros de presion capilar de van Genuchten. Estos
no son usados en forma directa por el modelo, sino mas bien se convierten automaticamente a parametros
aproximadamente equivalentes de Brooks y Corey por medio de un metodo propuesto por Lenhard et al. (1989).
En vista de que el modelo de van Genuchten no es equivalente al de Brooks y Corey, los parametros no son
exactamente equivalentes. La conversion esta dada por
0.5*) (E.I)
1 — m
1
donde
y S1* es definida por la relacion empfrica de Lenhard et al. (1989)
S* = 0.72 - 0.35exp(-n4)
(E.2)
(E.3)
(E.4)
La Figura E.I compara el modelo de Brooks y Corey con el modelo de van Genuchten para conjuntos equivalentes
de parametros. Los conjuntos de parametros equivalentes se muestran en la Tabla E.I.
Textura del Suelo
Arena
Suelo areno-arcilloso
Om 0r
0.43 0.0443
0.39 0.1121
Brooks y Corey
f\ n QQ
1.1852 4.628
0.3887 8.0941
van Genuchten
n a
2.7953 0.1417
1.4321 0.0858
Tabla E.I: Parametros equivalentes de la curva de presion capilar.
168
-------
I 10<
Suelo Areno-Arcilloso
10
-1
van Genuchten
Brooks y Corey
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
s.
Figura E.I: Comparacion de parametros equivalentes de Brooks y Corey y de van Genuchten para arena y suelos
areno-arcillosos, Se = (Ow — Owr) / (9m - 9r).
169
-------
Apendice F
Utilerfa de Regresion para Propiedades de Suelo
(SOPROP)
La utilerfa SOPROP se proporciona con el modelo HSSM a fin de estimar las propiedades de los suelos a partir
del conjunto de ecuaciones de regresion desarrolladas por Rawls y Brakensiek (1985). SOPROP se ejecuta desde
el punto de peticion de DOS tecleando el comando:
SOPROP
No se requieren ningunos archives de entrada o de salida en virtud de que todas las entradas y salidas de la utilerfa
se dirigen a la pantalla. Se le pide al usuario
• el por ciento de arena, PS,
• el por ciento de arcilla, PC, y
• la porosidad, r\.
Se calculan la conductividad hidraulica y los parametros de Brooks y Corey y luego se escriben en la pantalla
como se muestra en la Figura F.I. Recuerde que los datos en los que se basan las ecuaciones de regresion son
de suelos agrfcolas y forestales; de manera que la salida de SOPROP es apropiada para suelos similares con un
porcentaje de arena entre 5.0 y 70.0 y un porcentaje de arcilla entre 5.0 y 60.0.
La gama de valores de parametros que se producen por estas ecuaciones se muestra en la Tabla F.I. Un
extreme ocurre cuando el por ciento de arena esta en su valor maximo (70%) y el porcentaje de arcilla esta en
su valor mfnimo (5%). La conductividad hidraulica, como es de esperarse, es la mas alta (0.92 m/d) con la
porosidad mas alta (0.40). Las conductividades hidraulicas mayores que este valor estan fuera del rango de los
parametros tabulados que forman la base para las ecuaciones de regresion. Asimismo otro extreme ocurre cuando
el por ciento de arena es un mfnimo (5%) y el por ciento de arcilla es un maximo (60%). Con porosidad baja
(0.30) la conductividad es baja (2.3 x 10~7 m/d) y la carga de entrada de aire es alta (6.4 m).
170
-------
ESTIMACION DE LAS PROPIEDADES HIDRAULICAS DE SUELOS
SEGUN LAS ECUACIONES DE REGRESION DE
RAiLS Y BRAKENSIEK (1985)
PARA SUELO CON:
70.0000 PORCIEFTO DE ARENA
5.0000 PORCIENTO DE ARCILLA
.3500 POROSIDAD
LOS PARAMETROS HIDRAULICOS ESTIMADOS SON:
CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA
PARAMETROS DE BROOKS Y COREY:
SATURACION RESIDUAL DE AGUA
CARGA DE ENTRADA DE AIRE
INDICE DE DISTRIBUCION DE TAMANO DE PORO
.4257 m/d
.1403
.1754 m
.4902
***EJECUCION EXITOSA DE SOPROP
Figura F.I: Salida de pantalla de SOPROP.
Parametros
Porciento de arena
70
70
70
70
5
5
5
de entrada de
Porciento de
5
5
5
5
60
60
60
SOPROP
arcilla Porosidad
0.40
0.35
0.30
0.25
0.50
0.40
0.30
Resultados de
K,w (m/d)
0.92
0.43
0.18
0.065
1.5x 10~3
1.3x 10~5
2.3x 10~7
Owr
0.12
0.14
0.18
0.22
0.21
0.16
0.023
SOPROP
hce (m)
0.14
0.18
0.24
0.33
1.3
2.9
6.4
A
0.46
0.49
0.53
0.58
0.12
0.053
0.015
Tabla F.I: Rango de valores de parametros producidos por las ecuaciones de regresion de Rawls y Brakensiek
(1985).
171
-------
Apendice G
Utilerfa RAOULT
El calculo del coeficiente de particion NAPL/agua, k0, se simplifica mediante el uso de la utilerfa RAOULT.
Esta utilerfa usa la composicion de la fase de hidrocarburo para determinar el coeficiente de particion con las
ecuaciones C.8 y C.9. La utilerfa se ejecuta tecleando
RAOULT
en el punto de peticion de DOS. El programa lee automaticamente un conjunto de datos por default para gasolina
y comienza la ejecucion del programa.
La Figura G.I muestra los mensajes de pantalla del conjunto de datos por default escritos por RAOULT. Los
datos fueron tornados de Baehr y Corapcioglu (1987) y estan contenidos en el archive RAOULT.DAT. El archive
de datos puede editarse o se pueden cambiar los datos en forma interactive contestando con 'S' a la pregunta
"Gambia los datos de entrada?" . Los procedimientos para cambiar los datos se dan mas adelante.
CALCULO DE LA PARTICIOI SEGUI LA LEY DE RAOULT
*****************************************************
SUST. QUIMICA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
BEICEIO
TOLUEIO
XYLEIOS
1-HEXAIO
CYCLOHEXAIO
I-HEXAIO
OTROS_AROMATICOS
OTRAS_PARAFIIAS
EXTREMOS_PESADOS
SOLUBILIDAD CONG. PESO COEFICIEFTE
(MG/L) (G/CC) MOLECULAR DE ACTIVIDAD
1750.0000
535.0000
167.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0082
.0426
.0718
.0159
.0021
.0204
.0740
.3367
.1451
78,
92,
106,
84,
84,
86,
106,
97,
128,
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.2000
.0000
1
1
1
1
1
1
1
1
1
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
GAMBIA LOS DATOS DE EFTRADA ? (S o I)
Figura G.I: Pantalla principal de la utilerfa RAOULT.
Cuando no hay cambios en el conjunto de datos de entrada (conteste 'I\T a la peticion "Gambia los datos
de entrada ?" ver Figura G.2), RAOULT determine la densidad del hidrocarburo y su peso molecular promedio.
Estas cantidades se usan para calcular el coeficiente de particion hidrocarburo/agua usando las ecuaciones C.8
y C.9. Los dos resultados son similares y se presentan como determinados en base a la composicion y en base
al peso molecular promedio, respectivamente. El usuario tiene la opcion de calcular los coeficientes de particion
para otros compuestos o salirse de la utilerfa.
172
-------
GAMBIA LOS DATOS DE EFTRADA ? (S o I)
I
DEISIDAD DEL HIDROCARBURO = .7168
PESO MOLECULAR PROMEDIO = 104.0458
SELECCIOIE EL COMPUESTO DE IFTERES FOR IUMERO
1
COEFICIEFTE DE PARTICIOI HIDROCARBURO/AGUA CALCULADO:
EH BASE A LA COMPOSICION:
311.6757
EH BASE AL PESO MOLECULAR PROMEDIO:
307.0647
SALIR ? (S o I)
S
*** EJECUCIOI EXITOSA DE RAOULT
Figura G.2: Ejemplo de calculo de RAOULT para el compuesto de benceno de la gasolina.
La composicion por default del hidrocarburo puede cambiarse por edicion directa del archive de dates
RAOULT.DAT. El conjunto de dates por default se muestra en la Figura G.3. El conjunto de dates es en su mayor
parte de formate libre, con las excepciones que se anotan. La primera Ifnea contiene el numero de compuestos
qufmicos que forman el hidrocarburo; en este caso nueve. RAOULT aceptara 200 compuestos qufmicos que forman
la fase de hidrocarburo. El resto de las Ifneas contiene datos para cada compuesto qufmico. Primerose da el nom-
BENCENO 0.0082 1750. 78. 1.
TOLUEIO 0.0426 535. 92. 1.
XYLEIOS 0.0718 167. 106. 1.
1-HEXEIO 0.0159 0. 84. 1.
CYCLOHEXAIO 0.0021 0. 84. 1.
I-HEXAIO 0.0204 0. 86. 1.
OTROS_AROMATICOS 0.0740 0. 106. 1.
OTRAS_PARAFIIAS 0.3367 0. 97.2 1.
EXTREMOS_PESADOS 0.1451 0. 128. 1.
Figura G.3: Conjunto de datos por default de RAOULT.DAT.
bre del compuesto qufmico y debe quedar contenido dentro de los primeros 20 espacios de cada Ifnea. El nombre
puede contener cualquier combinacion de letras, numeros, u otros caracteres del teclado; sin embargo, no debe
contener ningun espacio en bianco. En el conjunto de datos por default, los espacios en bianco son reemplazados
por subrayado (como en "OTRAS-AROMATICOS" ). RAOULT termina el nombre del compuesto qufmico en la
columna en donde se encuentre el primer numero, de manera que no se requiere usar todos los 20 espacios desti-
nados para el nombre del compuesto qufmico. Cada Ifnea contiene los datos siguientes para el compuesto qufmico:
n concentracion del compuesto qufmico en el NAPL en g/cm3,
n solubilidad en agua del compuesto puro en mg/l,
D peso molecular del compuesto qufmico (g/mol), y
173
-------
n coeficiente de actividad.
En este caso los coeficientes de actividad se toman igual a 1.0. Cada uno de los conceptos de dates deben quedar
separados por lo menos por un espacio en bianco.
Los datos tambien pueden ser modificados en forma interactiva dentro de RAOULT al contestar 'S' a la
pregunta "Gambia los datos de entrada ?" . La Figura G.4 muestra la secuela de preguntas para cambiar la
solubilidad del benceno de 1750 mg/l a 1780 mg/l y los coeficientes de particion resultantes calculados.
174
-------
GAMBIA LOS DATOS DE EFTRADA ? (S o I)
S
SELECCIOIE EL COICEPTO FOR IUMERO
1
SELECCIOIE EL COICEPTO DE DATO FOR CAMBIAR
IOMBRE
SOLUBILIDAD
CONCENTRACION
PESO MOLECULAR
COEFICIEFTE DE ACTIVIDAD
INTRODUZCA LA IUEVA SOLUBILIDAD EH MG/L
1780.
QUIERE CAMBIAR OTRO COICEPTO DE DATOS? (S o I)
I
COMPUESTO QUIMICO
SOLUBILIDAD CONG. PESO COEFICIEFTE
(MG/L) (G/CC) MOLECULAR DE ACTIVIDAD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
BEICEIO
TOLUEIO
XYLEIOS
1-HEXEIO
CYCLOHEXAIO
I-HEXAIO
OTROS_AROMATICOS
OTRAS_PARAFIIAS
EXTREMOS_PESADOS
1780.0000
535.0000
167.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0082
.0426
.0718
.0159
.0021
.0204
.0740
.3367
.1451
78,
92,
106,
84,
84,
86,
106,
97,
128,
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.2000
.0000
1
1
1
1
1
1
1
1
1
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
GAMBIA LOS DATOS DE EFTRADA ? (S o I)
I
DEISIDAD DEL HIDROCARBURO = .7168
PESO MOLECULAR PROMEDIO = 104.0458
SELECCIOIE EL COMPUESTO DE IFTERES FOR IUMERO
1
COEFICIEFTE DE PARTICIOI HIDROCARBURO/AGUA CALCULADO:
EH BASE A COMPOSICIOI:
306.4227
EH BASE AL PESO MOLECULAR PROMEDIO:
301.8895
SALIR ? (S o I)
S
*** EJECUCIOI EXITOSA DE RAOULT
Figura G.4: Modification interactive del conjunto de datos por default de RAOULT.
175
-------
Apendice H
Utilerfa NTHICK
Se proporciona un programa de utilerfa, NTHICK con el modelo HSSM para calcular la saturacion promediada
de LNAPL en la lente, S0(max^, con base en la teorfa presentada en el Apendice C.3. NTHICK usa los valores
del conjunto de datos de entrada del modelo HSSM-KO para desarrollar una relacion entre los espesores dentro
de los pozos de observacion, espesores promediados del LNAPL en la formacion y las saturaciones promediadas
de LNAPL. NTHICK requiere de una serie de parametros tornados del conjunto de datos de entrada del modelo
HSSM-KO. Estos parametros se enumeran en la Tabla H.I y pueden escribirse en forma manual en el archive de
entrada de NTHICK (Figura H.I). Sin embargo, la entrada manual de datos no es necesaria porque el modelo
HSSM-KO crea automaticamente un archive con la extension .NTH que contiene casi todos los parametros de
entrada de NTHICK. Solo es necesario agregar la tension interfacial LNAPL/agua, aow, que no es usada por el
modelo HSSM-KO o HSSM-T, al archivo .NTH producido por el modelo HSSM-KO. NTHICK solicita el valor de
-------
con la lista calculada de espesores en pozos de observacion en metres, espesores promediados de la formacion en
metres y saturaciones de LNAPL en la lente. Los espesores de la lente varfan obviamente con el radio y ningun
valor de S0(max) es exactamente correcto para toda la lente.
El modelo HSSM requiere como entrada, sin embargo, un solo valor para la saturacion de LNAPL en la lente.
En la siguiente seccion se da un procedimiento para determinar un valor de S0(maxy
ESTIMACION DE LA SATURACION DE NAPL EH OILENS
*********************************************
POROSIDAD .4000 (*)
CARGA DE EFTRADA DE AIRE .0700 (M)
LAMBA DE BROOKS Y COREY 1.5000 (*)
SATURACION RESIDUAL DE AGUA .1000 (*)
SAT. RESIDUAL DE NAPL EH ZONA VADOSA .1250 (*)
SAT. RESIDUAL DE NAPL EH ACUIFERO .2500 (*)
TENSION SUPERFICIAL DEL AGUA 70.0000 (DIM/CM)
TENSION SUPERFICIAL DEL NAPL 30.0000 (DINA/CM)
DENSIDAD DEL AGUA 1.0000 (G/CC)
DENSIDAD DEL NAPL .7200 (G/CC)
TENSION INTERFACIAL NAPL/AGUA 45.0000 (DINA/CM)
ESPESOR EN
POZO DE
OBSERVACION
(M)
.1190
.2690
.4190
.5690
.7190
.8690
1.0190
1.1690
1.3190
1.4690
1.6190
1.7690
1.9190
ESPESOR SATURACION
PROMEDIADO
DE FORMACION
(M)
0005 .0112
0382 .3553
0877 .5230
1404 .6167
1945 .6764
2495 .7177
.3049 .7481
.3607 .7714
.4167 .7898
.4729 .8047
.5292 .8171
.5856 .8276
.6421 .8365
DE
NAPL
SALIR DEL PROGRAMA ? (S 0 N)
Figura H.2: Mensajes tfpicos de salida de NTHICK.
La peticion "Salir del programa ?" al final de la Figura H.2 ya sea termina el programa al contestar "N" o
continue al contestar "S" con la estimacion de la saturacion de NAPL para un espesor especffico de la formacion
de NAPL. La Figura H.3 muestra la serie de peticiones de NTHICK que ocurre cuando continue la ejecucion del
programa. Se le pide al usuario introducir el espesor de NAPL en la formacion en metros: aquf se usa 0.1410
m. Como se indica en el Apendice H.I mas adelante, el espesor de la formacion de NAPL se obtiene de la salida
del modelo HSSM. NTHICK responde repitiendo en eco el espesor promedio de NAPL especificado (.1410) y
177
-------
calculando la saturacion de la lente de NAPL asociada (.3217).
SALIR DEL PROGRAMA ? (S 0 I)
I
IFTRODUZCA EL ESPESOR PROMEDIO DE IAPL EH LA FORMACIOI (M)
.1410
ESPESOR PROMEDIO ESPECIFICADO DE IAPL EH LA FORMACIOI = .1410 (m)
SATURACIOI DE LA LEFTE IAPL = .3217 (*)
Figura H.3: Estimacion de la saturacion del NAPL en NTHICK.
H.I Procedimiento para el Empleo de NTHICK
Como se indico arriba, la saturacion de la lente LNAPL depende del espesor de la lente. Mas adelante se da un
procedimiento para usar NTHICK para determinar la saturacion de la lente:
1. Desarrolle un conjunto de datos para HSSM-KO, incluyendo un valor de prueba de 50(maa;) y varios tiempos
de perfilado.
2. Corra el modelo HSSM-KO.
3. Edite el archive de salida *.HSS y determine el espesor maximo de la lente. El espesor maximo de la lente
puede determinarse a partir de los perfiles de la lente. El espesor maximo de la lente se lee restando la
profundidad maxima de la cima y de la base de la lente (columnas 4 y 5 del primer renglon de datos en
la Figura H.4). La salida de esta tabla proviene del conjunto de datos X2BT.DAT descrito en el Inciso 5.2.
Si este espesor no es mayor que la diferencia entre las columnas 2 y 3, entonces la lente aun no ha alcanzado
su extension maxima y debe emplearse un tiempo de perfilado posterior. En este caso la extension maxima
de la lente a partir de las columnas 4 y 5 es 10.0943m — 9.9533m = 0.1410m, que es mayor que la
extension actual de la lente a partir de las columnas 2 y 3 de 10.0440m — 9.9729m = 0.0711m. En
vista de que la extension maxima de la lente es mayor que la extension actual, puede usarse este perfil para
determinar el espesor de la lente y se introduce el espesor de 0.1410 m en NTHICK.
4. Corra NTHICK con el espesor determinado en el paso 3. El espesor se introduce en forma interactive en
la segunda parte de los mensajes de pantalla de NTHICK (Figura H.4). NTHICK calcula la saturacion
asociada de la lente S0(max).
5. Promedie la entrada de S0(ma:c) del paso 1 y del paso 4.
6. Vuelva a correr el modelo HSSM con el S0(max^ determinado en el paso 5.
7. Repita hasta que los valores de S0(max) se encuentren dentro del rango de 0.01. Si este procedimiento no
converge con unas cuantas pruebas, debera utilizarse un procedimiento de biseccion (Forsythe et a/., 1977).
H.2 Ejemplo de Secuencia de Calculo de NTHICK
La Tabla H.2 muestra una secuencia ejemplo de los resultados de NTHICK y HSSM-KO que se usan para defmir
el parametro de entrada, S0(max). La columna (a) enumera los valores de prueba de S0(max) que fueron usados
en el conjunto de datos X2BT.DAT. En el primer intento se fijo el valor arbitrariamente en 0.5000. La columna
178
-------
(b) da el espesor maximo de la lente NAPL en metres, como fue determinado del archive X2BT.HSS como se
explico arriba. Estos valores fueron usados en NTHICK para determinar el valor apropiado de S0(max para la lente
(columna c). En vista de que los valores en las columnas (a) y (c) no son comparables (0.5000 vs. 0.2253), no
se uso el valor apropiado de entrada y se requiere otro intento. El segundo intento se inicia fijando S0(max) en
un valor promedio de los valores anteriores en las columnas (a) y (c), que es 0.5 * (0.5000 + 0.2253) = 0.3627.
La secuencia de correr HSSM-KO, determinar el espesor maximo de la lente NAPL, y estimar el valor apropiado
de S0(max) continue hasta que los valores en las columnas (a) y (c) se comparan en forma bastante cercana. En
este ejemplofueron necesarias cuatro iteraciones para encontrar el valor correcto de alrededor de 0.32 para S0^max).
Intento Saturacion Inicial de NAPL Espesor maximo de la Saturacion de NAPL de
S0(max) (a) Lente NAPL (b) NTHICK (c)
1
2
3
4
0.5000
0.3627
0.3288
0.3240
0.0803
0.1219
0.1393
0.1421
0.2253
0.2948
0.3194
0.3231
Tabla H.2: Ejemplo de secuencia de resultados de NTHICK y HSSM-KO.
179
-------
* PERFIL RADIAL A TRAVES DE LA LEITE DE PETROLED
**************************************************
TIEMPO = 200.0000
RADIO DE LA LEFTE = 10.6437
PROF. NIVEL FREATICO = 10.0000
RADIO
LEITE ACTUAL DE IAPL
PROF. PROF.
CIMA LEFTE BASE LEFTE
EXTENSION MAX. LEFTE IAPL
PROF. PROF.
CIMA LEITE BASE LEFTE
(1) (2)
.0000
2.
2.
2.
3.
3.
4.
4.
5.
5.
5.
6.
6.
7.
7.
8.
8.
8.
9.
9.
10
10
0000
4322
8644
2966
7287
1609
5931
0253
4575
8897
3218
7540
1862
6184
0506
4828
9149
3471
7793
.2115
.6437
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
<
<
.9729
.9729
.9739
.9748
.9757
.9764
.9772
.9779
.9785
.9792
.9798
.9804
.9811
.9817
.9823
.9830
.9837
.9844
.9852
.9861
5.9873
5.9900
(3)
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10
10
0440
0440
0413
0390
0368
0348
0330
0312
0295
0278
0262
0246
0229
0213
0197
0180
0162
0143
0123
0099
.0069
.0000
(4)
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
(5)
.9533
.9533
.9579
.9617
.9650
.9680
.9704
.9726
.9746
.9762
.9777
.9790
.9802
.9812
.9821
.9830
.9837
.9844
.9852
.9861
9.9873
9.9900
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10.
10
10
0943
0943
0827
0727
0642
0567
0503
0446
0397
0354
0315
0282
0251
0226
0202
0181
0162
0143
0123
0099
.0069
.0000
FLUJO ACUMULADO DE EFTRADA A LA LEFTE 1555.
BALANCES DE MASA GLOBALES DE KOPT Y OILEIS
MASA TOTAL DE IAPL AGREGADA EH FROFTERA (KG) 4091.
MASA DE IAPL RECUPERADA FOR BALANCE DE MASA (KG) 4059.
PORCEFTAJE DE ERROR -.7962
Figura H.4: Perfil de la lente del archive de salida *.HSS.
180
-------
Apendice I
Utilerfa REBUILD
Ambos modules computacionales de HSSM usan archives temporales para escribir los archives de salida y de
graficas. Solamente al final de una simulacion exitosa se unen los archives temporales en los archives de sali-
da y de graficas denominados segun especificacion del usuario. Si se interrumpe una simulacion por cualquier
razon, no ocurrira la union de los archives temporales. El usuario se quedara con anicos y pedazos de la salida
de simulacion esparcidos entre archives temporales. La utilerfa REBUILD esta disenada para crear los archives
principals de salida (name.HSS y name.TSG) a partir de los archives temporales. Tambien intenta crear los
archives de graficas. Sin embargo, es frecuente que los archives de graficas tienen renglones o conjuntos de datos
incompletosy no pueden graficarse. REBUILD no intenta recrear el archive de datos de entrada de HSSM-T bajo
la suposicion que una simulacion interrumpida no puede tener una distribucion apropiada del flujo de masa para
correr HSSM-T. REBUILD se ejecuta tecleando simplemente
REBUILD
desde el punto de peticion de DOS o seleccionando la opcion del menu (3c) "Correr REBUILD" desde Windows.
REBUILD usa los archives temporales, si es que existen, para juntar los nombres correctos de archive para
" reconstruir" . De esta manera, REBUILD esta totalmente automatizado.
181
-------
Apendice J
Instalacion Doble para las Interfaces DOS y Windows
Ambas interfaces pueden instalarse en la misma maquina siguiendo estas instrucciones:
• Termine el proceso de instalacion de DOS descrito en el Inciso A.7.
• Agregue el directorio HSSM a la trayectoria como se describe en el Inciso A.7.
• Termine el procedimiento de instalacion de Windows descrito en los Incisos 4.3 y 4.3.3. El directorio de
HSSM deberfa ser el mismoque el usado para la instalacion DOS.
La instalacion doble resulta en una copia de cada uno de HSSM-KO.EXE, HSSM-T.EXE y de los otros archives
que se copian al disco duro. Todos los componentes de las interfaces se encuentran en este directorio unico. El
modelo HSSM puede correrse entonces desde cualquier directorio DOS o desde Windows. Los archives de en-
trada para DOS y Windows pueden usarse con cualquier interfaz. Sin embargo, Windows coloca la trayectoria
completa del directorio para los nombres de los archive de graficas y salida en el archive de entrada de HSSM
(ver Tabla 4.8). Esta practice puede conducir a confusion si se usan los archives despues con la interfaz DOS,
ya que los archives de salida y de graficas pueden colocarse en un directorio diferente que el ocupado por el
archive de entrada. Esta confusion no se presenta al usar la interfaz de Windows, porque HSSM-WIN actual-
iza automaticamente los nombres de los archives para que coincidan con el directorio del archive actual de entrada.
182
-------
Apendice K
Edicion Directa de los Archives de Datos de HSSM-KO
A veces es conveniente editar los archives de dates en forma directa, sin usar HSSM-WIN o PRE-HSSM. Las
Figuras K.I, K.2, K.3, y K.4 muestran los conceptos que aparecen en cada renglon de un archive de datos
valido. Todos los datos se introducen sin formato; es decir, no se requiere un espaciamiento especial, aunque cada
concepto debe quedar separado por lo menos por un espacio en bianco. Generalmente, se requiere una entrada
para cada variable dada, aun para conceptos que no sean usados en una simulacion particular; por lo tanto, se
recomienda el uso de PRE-HSSM o HSSM-WIN para generar los archives de entrada.
C * DATOS DE EFTRADA REQUERIDOS POR KOPT
C * LOS ARCHIVOS DE DATOS PUEDEN PREPARARSE 0 EDITARSE USANDO EL
C * PREPROCESADOR PREHSSM
C *
C *
C * IOTAS:
C * 1. TODOS LOS NOMBRES DE VARIABLES ESTAN DE ACUERDO CON LAS
C * CONVENCIONES DE NOMBRAMIENTO DE FORTRAN—LOS NOMBRES QUE EMPIEZAN
C * CON I HASTA M SON ENTEROS, TODOS LOS DEMAS REALES.
C * 2. TODAS LAS ENTRADAS SON DE FORMATO LIBRE
C * 3. LOS CEROS DEBERAN LEERSE EN CAMPOS CORRESPONDIENTES A VALORES NO
C * USADOS
C * 4. LAS UNIDADES DE LOS DATOS DE ENTRADA SE ESPECIFICAN COMO SIGUE
C * (*) ADIMENSIONAL 0 NO APLICABLE
C * (M) METROS
C * (D) DIAS
C * (C) GRADOS C
C * (CP) CENTIPOISE 1.0 CP = 0.01 GR/CM/SEC
C * (M/D) METROS POR DIA
C * (M2/D) METROS AL CUADRADO POR DIA
C * (MG/L) MILIGRAMOS POR LITRO
C * (L/KG) LITROS POR KILOGRAMO DE SUELO
C * (GR/CC) GRAMOS POR CENTIMETRO CUBICO
C *
C * RENGLON 1..BANDERA DE SALIDA DE IMPRESORA
C * IFACE BANDERA DE INTERFAZ (CARACTER * 1)
C * '¥' CONJUNTO DE DATOS DE ENTRADA PREPARADO POR INTERFAZ ilNDOiS
C * 'D' CONJUNTO DE DATOS DE ENTRADA PREPARADO POR INTERFAZ MSDOS
C * ' ' NO SE USO NINGUNA INTERFAZ
C * IWR FACTOR DE SALIDA DE ESCRITURA (*)
C * 0 SUPRIMIR TODA LA SALIDA
C * 1 PRODUCIR SALIDA
Figura K.I: Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 1.
183
-------
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
*
*
*
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*
*
*
*
*
*
IKOPT
ICONC
ILENS
ITSGP
BANDERA DEL MODELO KOPT
0 LECTURA E IMPRESION EH ECO DE DATOS EFTRADA SOLAMEFTE
1 CORRER MODELO KOPT
BANDERA DE COMPUESTO DISUELTO
0 NINGUN COMPUESTO DISUELTO
1 COMPUESTO DISUELTO
BANDERA DEL MODELO OILENS
0 10 CORRER OILENS
1 CORRER OILENS
BANDERA DEL ARCHIVO TSGPLUME
0 10 CREAR ARCHIVO DE ENTRADA DE TSGPLUME
1 CREAR ARCHIVO TSGPLUME
RENGLONES 2-6. . .NOMBRES DE ARCHIVOS DE SALIDA Y DE GRAFICAS. . .
OFILE
OFILE
OFILE
OFILE
OFILE
OFILE
OFILE
(1) ARCHIVO DE SALIDA KOPT/OILENS
(2) ARCHIVO DE GRAFICA 1 DE KOPT/OILENS
(3) ARCHIVO DE GRAFICA 2 DE KOPT/OILENS
(4) ARCHIVO DE GRAFICA 3 DE KOPT/OILENS
(5) ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA DE TSGPLOME
(6) ARCHIVO DE SALIDA DE TSGPLUME
(7) ARCHIVO DE GRAFICA DE TSGPLUME
RENGLONES 7-9.TTTTTT.D DF. CORRIDA . . . (EA1 0/EA1 0/EA1 01
NT(15)
RENGLON
¥KS
RKS
KRF
XLAMB
ETA
SiR
RENGLON
¥MU
iRHO
IRT
Qi/SiMAX
XMKRi
iTABLE
TITULO DE CORRIDA 3 RENGLONES DE 50 CARACTERES CADA UNO
10 . . PROPIEDADES DE LA MATRIZ
(*)
CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA VERTICAL SATURADA (AGUA) (M/D)
RELACION EFTRE CONDUCTIVIDAD HORIZONTAL Y VERTICAL
INDICE DE SELECCION DEL MODELO DE PERMEABILIDAD RELATIVA
1 MODELO BURDINE— BROOKS & COREY
INDICE DE DISTRIBUCION DEL TAMANO DE PORO
PARA KRF = 1, INTRODUZCA LAMBDA
POROSIDAD
SATURACION RESIDUAL DE AGUA
11. .PROPIEDADES DEL AGUA
VISCOSIDAD DINAMICA DEL AGUA
(*)
(*)
(*)
(*)
(*)
(CP)
DENSIDAD DEL AGUA (GR/CC)
TIPO DE ENTRADA FOR LLUVIA: 1=FLUJO ESPECIFICADO
2=SATURACION ESPECIFICADA
FLUJO 0 SATURACION CONSTANTES DE AGUA (M/D) 0
PERM. MAX. RELATIVA DE AGUA DURANTE INFILTRACION
PROFUNDIDAD AL NIVEL FREATICO
(*)
(*)
(*)
(*)
(M)
Figura K.2: Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 2.
184
-------
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
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*
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*
*
*
*
*
*
*
*
RENGLON
PMU
PRHO
SPR
IAT
12 . . CARACTERISTICAS DEL PETROLED
VISCOSIDAD DINAMICA DEL PETROLED
DENSIDAD DEL PETROLED
SATURACION RESIDUAL DEL PETROLED (EFTRAMPADO)
TIPO DE EFTRADA DE PETROLED 1=FLUJO ESPECIFICADO
(CP)
(GR/CC)
(*)
(*)
2=VOLUMEN/AREA ESPECIFICADO
3=PROF. CONST. ENCHARCAMIENTO
4=VAR. DESPUES DE PERIODO CONST.
RENGLON
HiE
iSIG
OSIG
RENGLON
QP
TPB
TPE
HS
RENGLON
PVOL
DPL
RENGLON
com
RENGLON
13. .APROXIMACION DE SUCCION CAPILAR. (PARAMETROS ADICIONALES) . . .
CARGA DE ENTRADA DE AIRE
TENSION SUPERFICIAL DEL AGUA
TENSION SUPERFICIAL DEL PETROLED
14 (PARA IAT=1 Y IAT=3) FLUJO DE PETROLED
FLUJO DE PETROLED PARA CASOS DE IAT = 1
TIEMPO DE INICIO DEL EVEFTO DE PETROLED
TIEMPO DE TERMINACION DEL EVEFTO DE PETROLED
CARGA CONSTANTS PARA CASOS DE IAT=3
15 (PARA IAT = 2) VOLUMEN DE PETROLED
VOLUMEN/AREA DEL PETROLED INCORPORADO AL SUELO
PROF. INFERIOR DE LA ZONA CONTAMINADA INICIALMENTE
16 COMPUESTO DISUELTO
CONCENTRACION INICIAL EN PETROLED (VER NOTA 5.)
1 7 . CDMPTTF.STn nTSTTF.T.TD
(M)
(DINA/CM)
(DINA/CM)
(M/D)
(D)
(D)
(M)
(M)
(M)
(MG/L)
COEFICIEFTES DE PARTICION:
XXKO
XXKV
XXKS
XXKSH
RHOS
RENGLON
RAD I
RMF
FRING
VDISP
GRAD
SPRB
PETROLEO/AGUA (CO = XXKi*Ci)
PETROLEO/AIRE (CA = XXKV*CO)
SOLIDO/AGUA (COMPUESTO)
SOLIDO/AGUA (HIDROCARBURO)
DENSIDAD GLOBAL DE LA MATRIZ
18 PARAMETROS DEL SUB-MODELO OILENS (1)
RADIO DE LA FUENTE
FACTOR DE MULTIPLICACION DEL RADIO
ALTURA DE LA FRANJA CAPILAR
DISPERSIVIDAD VERTICAL DEL ACUIFERO
GRADIENTE DEL AGUA SUBTERRANEA
SAT. DEL PETROLED ENTRAMPADO BAJO EL NIVEL FREATICO
(*)
(*)
(L/KG)
(L/KG)
(GR/CC)
(M)
(*)
(M)
(M)
(*)
(*)
Figura K.3: Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 3.
185
-------
C * REIGLOI 19.PARAMETROS DEL SUB-MODELO OILEIS (2)
C * SOLC SOLUBILIDAD DEL COMPUESTO EH AGUA (MG/L)
C * SOLH SOLUBILIDAD EH AGUA DEL HIDROCARBURO (PETROLED) (MG/L)
C *
C * REIGLOI 20.PARAMETROS DE SIMULACIOI
C * TM TIEMPO DE TERMIIACIOI DE SIMULACIOI (VER KSTOP) (D)
C * DM IFTERVALO MAX. DE TIEMPO DE SOLUCIOI (D)
C * DTPR TIEMPO MINIMO EFTRE IFTERVALOS DE TIEMPO IMPRESOS Y (D)
C * COMPROBACIOIES DE BALANCE DE MASA
C * KSTOP CRITERIOS DE TERMIIACIOI (*)
C * 1 TIEMPO DE TERMIIACIOI ESPECIFICADO FOR USUARIO (TM)
C * 2 SE DETIEIE EL MOVIMIEFTO DE LA LEFTE
C * 3 FLUJO DE MASA DEL COMPUESTO AL ACUIFERO MEIOR QUE EL MAXIMO
C * 4 MASA DEL COMPUESTO EH LEITE DE PETROLED MEIOR QUE
C * OPERC*FLUJO MAX. ACUMULADO HACIA LA LEFTE
C * (1 ES DEFAULT PARA NINGUNA SIMULACIOI DE OILEIS 0 CUAIDO EL
C * PETROLED 10 LLEGA AL NIVEL FREATICO ANTES DEL TIEMPO = TM)
C * OPERC FACTOR USADO CON KSTOP = 4 (0.0 < OPERC <1.0) (*)
C *
C * REIGLOI 21.PERFILES
C * FTIMES IUMERO DE PERFILES (HASTA 10) (*)
C *
C * REIGLOI 22
C * PR(FTIMES) TIEMPOS DE PERFILADO (D)
C * OMITIR REIGLOI 22 SI FTIMES = 0
C *
C * REIGLOI 23.PARAMETROS DE EITRADA DE TSGPLUME
C * DLOIG DISPERSIVIDAD LONGITUDINAL DEL ACUIFERO (M)
C * DTRAI DISPERSIVIDAD TRANSVERSAL DEL ACUIFERO (M)
C * PMAX PORCEFTAJE DEL RADIO MAXIMO DEL COMPUESTO (*)
C * CMINW CONCENTRACION MIMINA DE IFTERES EH POZO RECEPTOR (MG/L)
C * NWELL IUMERO DE POZOS RECEPTORES (HASTA 8) (*)
C *
C * REIGLOI 24.PARAMETROS DE EITRADA DE TSGPLUME 2
C * BEGT TIEMPO DE INICIO (D)
C * EIDT TIEMPO DE TERMIIACIOI (D)
C * TING INCREMENTO DE TIEMPO (D)
C * TAQU ESPESOR ACUIFERO (M)
C *
C * REIGLOI 25
C * XWELL(I) COORDEIADA-X DEL POZO RECEPTOR (M)
C * YWELL(I) COORDEIADA-Y DEL POZO RECEPTOR (M)
C *
Figura K.4: Estructura del archive de entrada de HSSM-KO; parte 4.
186
-------
Apendice L
Edicion Directa de los Archives de Datos de HSSM-T
Los parametros requeridos para HSSM-T se enumeran en la Figura L.I. Igual que con HSSM-KO, todos los datos
de entrada son de formato libre. Se recomienda crear archives nuevos de entrada de HSSM-T corriendo HSSM-KO.
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
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*
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*
*
DATOS DE
REIGLOI
IFILE
REIGLOI
OFILE
REIGLOI
TFILE
REIGLOI
KKSTOP
REIGLOI
AL
AT
AV
VEL
FOR
TAQU
REIGLOI
R
PMAX
CMII
ZLAM
REIGLOI
BTIME
ETIME
TIFTE
REIGLOI
WELL
REIGLOI
XX
XY
REIGLOI
TI
RC
HF
CF
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9
ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA KOPT/OILEIS (A40)
ARCHIVO DE DATOS DE SALIDA KOPT/OILEIS (A40)
ARCHIVO DE DATOS DE EFTRADA DE TSGPLUME (A40)
CRITERIOS DE PARADA DE KOPT/OILEIS (A40)
DISPERSIVIDAD LONGITUDINAL (M)
DISPERSIVIDAD TRANSVERSAL (M)
DISPERSIVIDAD VERTICAL (M)
VELOCIDAD DE FILTRACIOI (M/D)
POROSIDAD (*)
ESPESOR ACUIFERO (M)
FACTOR DE RETARDO (*)
PORCEFTAJE DEL RADIO MAX. DE COHTAMIHAUTE (*)
COICEITRACIOI MINIMA DE SALIDA (MG/L)
COEFICIEFTE DE DECAIMIEFTO DEL ACUIFERO (1/D)
TIEMPO DE IIICIO (D)
TIEMPO DE TERMIIACIOI (D)
IICREMEITO DE TIEMPO (D)
IUMERO DE POZOS RECEPTORES (*)
A 9 + IiELL-1
COORDEIADA X DEL POZO (M)
COORDEIADA Y DEL POZO (M)
+ WELL HASTA EL FINAL
TIEMPO (*)
RADIO DEL COHTAMIHAUTE (M)
FLUJO DE HIDROCARBURO (KG/D)
FLUJO DE COHTAMIHAUTE (KG/D)
Figura L.I: Estructura del archive de datos de entrada de HSSM-T.
187
-------
Apendice M
Plantillas de Entrada de Datos de PRE-HSSM
Las tablas siguientes estan de ser usadas como plantillas para los dates de entrada de la version MS-DOS del
modelo HSSM. Cada pantalla de dates de entrada esta representada por medio de una plantilla en PRE-HSSM.
Estas paginas estan destinadas como ayuda para la preparacion de conjuntos de datos de entrada.
Interruptores de Control de Simulation
Variable
IFACE
IWR
IKOPT
ICONC
ILENS
ITSGP
Descripcion
Bandera de Interfaz
Bandera de impresion
Bandera de KOPT
Bandera de Concentration
Bandera de OILENS
Bandera de TSGPLUME
Valor
D
Nombres de Archivos de Salida
Archive
*.HSS
*.PL1
*.PL2
*.PL3
*.PMI
*.TSG
*.PMP
Descripcion
Archive de Salida formateado de
HSSM-KO
Archivo de Grafica 1 de HSSM-KO
Archive de Grafica 2 de HSSM-KO
Archivo de Grafica 3 de HSSM-KO
Archivo de Datos de Entrada de
HSSM-T
Archivo de Salida de HSSM-T
formateado
Archivos de Graficas de HSSM-T
Nombre del Tronco
Tftulo
de Corrida
188
-------
Propiedades de la Matriz
Variable
WKS
RKS
KRF
XLAMB
ETA
SWR
Descripcion
Conductividad Hidraulica Saturada (m/d)
Relacion de Conductividad Horizontal a Vertical
Indice de Seleccion de Permeabilidad Relative
Si KRF = 1 Lambda de Brooks y Corey
Si KRF = 2 n de van Genuchten
Porosidad
Saturacion Residual de Agua
Valor
Propiedades Hidraulicas
Variable
WMU
WRHO
IRT
QW/SWMAX
XMKRW
WTABLE
Descripcion
Viscosidad Dinamica del Agua (cp)
Densidad del Agua (g/cm3)
Tipo de Entrada por Recarga
Si IRT = 1 Flujo de Agua (m/d)
Si IRT = 2 Saturacion de Agua
Permeabilidad Max. Relative Durante Infiltracion
Profundidad al Nivel Freatico (m)
Valor
Propiedades de la Fase NAPL
Variable
PMU
PHRO
SPR
IAT
Descripcion
Viscosidad Dinamica del NAPL (cp)
Densidad del NAPL (g/cm3)
Saturacion del NAPL entrampado en Zona vadosa (*)
Tipo de Aplicacion del NAPL
l=flujo especificado
2=volumen/area especificado
3=encharcamiento de carga constante
4= encharcamiento variable despues de perfodo de carga constante
Valor
Parametros de Aproximacion de Succion Capilar
Variable
HWE
WSIG
OSIG
Descripcion
Si KRF = 1 Carga de entrada de Aire de Brooks y Corey (m)
Si KRF = 2 a de van Genuchten (1/m)
Tension Superficial del Agua (dina/cm)
Tension Superficial del NAPL (dina/cm)
Valor
Condition de Frontera del Flujo de NAPL (IAT = 1)
Variable
QP
TPB
TPE
Descripcion
Flujo de NAPL (m/d)
Tiempo de Inicio del Evento de NAPL (d)
Tiempo de Terminacion del Evento de NAPL (d)
Valor
189
-------
Condition de Frontera de Volumen/Area del NAPL (IAT = 2)
Variable
PVOL
DPI
Descripcion
Volumen/Area del NAPL (m)
Profundidad inferior de la Zona de NAPL (m)
Valor
Encharcamiento de NAPL de Carga Constante o Variable (IAT = 3,4)
Variable
TPB
TPE
HS
Descripcion
Tiempo de Inicio del Evento de NAPL (d)
Tiempo de Terminacion del Evento de NAPL (d)
Carga Constante(m)
Valor
Concentration del Compuesto Disuelto
Variable
COINI
Descripcion
Concentracion Inicial
en el NAPL
(mg/0
Valor
Coeficientes de Partition de Equilibrio Lineal
Variable
XXKO
XXKS
XXKSH
RHOS
Descripcion
NAPL/Agua
Compuesto Qufmico Solido/Agua (I/Kg)
Solido/Agua del NAPL (I/Kg)
Densidad Global (g/cm3)
Valor
PARAMETROS DEL MODELO OILENS: 1
Variable
RADI
RMF
FRING
VDISP
VEL
SPRB
Descripcion
Radio de la Fuente (m)
Factor de Multiplicacion del Radio (*)
Parametro de Esparcido de la Lente (m)
Dispersividad Vertical del Acuffero (m)
Velocidad [Darcy] del Agua Subterranea
(m/d)
Saturacion del NAPL entrampado en Acuffero (*)
Valor
PARAMETROS DEL MODELO OILENS: 2
Variable
XMSOL
SOLC
SOLH
Descripcion
Saturacion Maxima del NAPL en la Lente
Solubilidad en Agua del Compuesto (mg/l)
Solubilidad en Agua del Hidrocarburo (NAPL) (mg/l)
Valor
190
-------
Parametros de Simulation
Variable
TM
DM
DTPR
KSTOP
OPERC
Descripcion
Tiempo de Terminacion de la Simulacion (d)
Intervale Maximo de Tiempo de Solucion (d)
Tiempo Mfnimo entre Intervalos de Tiempo Impresos (d)
Criterio de Terminacion
Fraccion de Masa (KSTOP = 4)
Valor
Perfiles
Variable
NTIMES
Descripcion
Numero de Tiempos de Perfilado
Valor
Tiempos de Perfilado
Variable
PR(1)
PR(2)
PR(3)
PR(4)
PR(5)
PR(6)
PR(7)
PR(8)
PR(9)
PR(10)
Descripcion
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Tiempo de Perfilado (d)
Valor
Datos de TSGPLUME
Variable
DLONG
DTRANS
PMAX
CMINW
ZLAM
NWELL
Descripcion
Dispersividad Longitudinal del Acuffero (m)
Dispersividad Transversal del Acuffero (m)
Porcentaje Maximo del Radio de Contaminante
Concentracion Mfnima de Salida (mg/l)
Coeficiente de Decaimiento del Acuffero (1/d)
Numero de Puntos Receptores
Valor
191
-------
Tiempos de Simulation de TSGPLUME
Variable
BEGT
ENDT
TINC
TAQU
Descripcion
Tiempo de Inicio (d)
Tiempo de Terminacion (d)
Incremento de Tiempo (d)
Espesor Acuffero (m)
Valor
Localization de los Pozos Receptores
Variable
X(l), Y(l)
X(2), Y(2)
X(3), Y(3)
X(4), Y(4)
X(5), Y(5)
X(6), Y(6)
Descripcion
Coordenadas X y Y del Receptor 1
Coordenadas X y Y del Receptor 2
Coordenadas X y Y del Receptor 3
Coordenadas X y Y del Receptor 4
Coordenadas X y Y del Receptor 5
Coordenadas X y Y del Receptor 6
Valor X
Valor Y
192
-------
Apendice N
Plantillas de Datos de Entrada de HSSM-WIN
Las figuras siguientes deben usarse como plantillas para los dates de entrada para la interfaz MS-Windows (HSSM-
WIN). Cada cuadro de dialogo de entrada en HSSM-WIN es representado por una plantilla. Estas paginas se
destinan como ayuda para la preparacion de los conjuntos de datos de entrada.
Para metres Generals del Modclo
Jjtulos de la Corrida
inter ruptores de Jjmpresion
[X] Crear archives de salida
O' Eco de irnpresion de datos unicamente
£*^ Correr modelos
Interruptores de Modulos
El Correr K.OPT
El Correr OI LENS
[Xl Esciibii archive de entrada HSSM-T
N ombres de Archives ~
NOTA: Eslos rtombres de archives se usaran si el archive de
datos se guard-a bajo un nombre nuevo con la opcion "Guardar Como"
Archive de entrada HSSM-KO
Archivo de Salidat HSSM-KO
Arohivo de grafioa 1 de HSSM-KO
Arohivo de grafica 2 de HSSM-KO
Archivo de grafioa 3 de HSSM-KO
Archivo de entrada de HSSM-T
Archivo de salida de HSSM-T
Archivo de cjrafica de HSSM-T
Parimetros Hidraulicos
HIDRAULICAS
Viscosidad dJnamica del agua (cp)
Densidad del aqua (g/cm^J ......
Tension superf, agua (dina/cmj . .
Valor max. de krw durante inf
!®' Velocidad media de recarga (rn/dj
O Saturacion
"Modelo de la curva de pfesion Capilar
tfjjfr Brooks y Corey
^Jf van Oernuchten
Lambda de Brooks y Core^1. . .
Carga de entrada de aire (m) .
Saturacion residual de agua. .
Alpha de van Genuchten (1^ml
n de van Genuchten .......
Archivo de Datos:
I Aclivar comprobacion de rango
PROPIEDADES DEL MEDIO POROSO
Conduct!vidad hidr. vert, sat. (m/d)
Razdn de cond, hidr. horiz/vert. .
Porosidad
Densidad global (g/em*)
Espesor saturado del aquifero (m) .
Profundidad al inivel freatico (m) . .
Patametro de espesor capilar {m) .
Gradiente agua subt. (m/m).....
Dispersividad longitudinal (m) . , .
Dispersividad transversal (m) ....
Dispersividad vertical (m) .
193
-------
Para metres de la Fase de Hidrocarburos
PROPIEDADES DE LA FASE DE HIDROCARBUROS
Densidad del NAPL (g/cm1)
Viscosidad din. NAPL (cp)
Solubilidad del Hidrocarburo (mg/l)
Sal. res. NAPL en Aeuilem
Sat. res. NAPL enZona vadosa . .
Coef. part, suelo/aqua (I/kg)....
Tens, superf. NAPL (dina/crn) . . .
PHOPIEDADS DE COMPUESTOS DISUELTOS
1X3 Ejiiste Compuesto Disuelto
Cone. inic. comp. en NAPL (mg/l).
Coef. paiticion NAPL/agua
Coef. paiticion suelo/aqua (I/kg) .
Solubilidad compuesto (mg/l)....
I I Vida med. Compuesto en acuff.
AlCh'VO:
1X3 Activai comprobacion de rango
DJERRAME DE HIDROCARBUROS —
® Flujo especificado
O Volumen/Area especificado
O Encharcamiento de carga const.
O Encharc vai. desp carga const.
Flujo de NAPL (m/d)
Tiempo de inicio (d)
Tiempo de teiminacion (d). .
Piofundidad encharcamienlo (m)
Volumen/Area del NAPL (m). .
Prof. inf. zona NAPL (m). . . .
Pararnetros de Slmulacion
P(
Ce
Ti
Ti
In
PARAMETHOS DE CONTROL DE SIMULAC1ON
"actor de multiplier ID i tin del radio, .
Sat. max. NAPL en lente NAPI
T tempo term, simulacion |d]
ntetv. man. tiempo solucion (d] - .
Tiempo minimo enlie inleivalos de
tiempo impresos (d]
~ Criteria de terminacion de S imulac
'•"*) Tiempo especificado poi usu«
O Esparcido de la lente NAPL s
O Flujo max. masa contaminant*
Cy Conlaminante liiniviado de la
Fraccion de masa remanente. „ -
PARAMETROS DEL MODELO
ire. max. radio contain- J%) .....
jncentracion min, de salida (mg/I) .
ennpo de inicio (d] . „
empo de termination (d)
cremento de tiempo |d) ........
ario
e para
3 al acuifero
ente
HSSM-T
Aichivo:
S3 Aclivai comprobacion de rango
PERFILES DE LA LENTE
Introduzca tiempo (d) para
cada uno de hasta
1 0 peri ile«
Numero de , •
porfiles | |
LOCAL1ZACION POZOS
RECEPTORES
1
Inlroduzca coordenadas 2
para cada uno de hasta 3
de 6 pozos j,
Numero de . . 5
pozos 1 | s
1
2
3
4
5
G
7
a
3
10
X(m]
i&CEPT AB «
CAHCELAB:
Y(ro)
194
------- |
|