Investigacions GEOMODELS (GM)

Descripció

Centre Mixt d'Investigació Geomodels és la incorporació de noves tecnologies en la investigació de les Ciències de la Terra, les quals es tradueixen en el desenvolupament de tècniques de modelació per caracteritzar i entendre correctament a) els sistemes i processos que determinen la formació, localització i qualitat de recursos i reservoris geològics, especialment els sistemes hidrogeològics i els recursos energètics, b) el comportament geomecànic del terreny, ic) els fenòmens que es relacionen amb els riscos geològics i els seus efectes sobre el territori.

La modelació dels processos geològics es realitzarà amb l'objectiu de quantificar i predir els fenòmens, tant en l'espai com en el temps. Es treballarà en aspectes relacionats amb la caracterització tridimensional de cossos geològics, la simulació numèrica dels processos que tenen lloc en aquests cossos i la utilització dels models geològics tridimensionals i simuladors per afrontar escenaris de risc. línies associades.

Líneas asociadas

• Problema invers
• Hidrologia general

Projectes

1. PIM
2. PROSIT
3. Models Geològics en 3D
4. El concepte d'una base de dades hidrogeològic-espacial
5. Sistema de base de dades geològic-espacial com a primer pas per a generar models geològics sedimentaris precisos en 3d
6. Modelació de flux multifase CO2 supercríto - Salmorra en medi porós
7. Ús de GML per a codificar dades de modelització hidrogeològica
8. Modelació de l'estabilitat i assentament en abocadors

Descripció "PIM (INTEGRATED MODELLING PLATFORM)"- geomodels

PIM desenvolupa relacions entre la modelació numèrica i la informació geològica i la versió futura de Visual TRANSIN representarà un dels productes del projecte de PIM

 

Descripció "MODELS GEOLÒGICS EN 3D (GM)"- geomodels

La necessitat de conèixer amb precisió el comportament hidràulic dels aqüífers i disposar d'una metodologia de quantificació dels processos hidrogeològics s'ha convertit en una prioritat per disposar d'una eina eficaç de gestió i administració dels recursos hídrics. Una de les principals motivacions és disposar d'una eina que permeti conèixer en detall i de forma més realista, el sistema geològic com a pas previ a explicar el comportament hidrogeològic del sistema. No obstant això, els models geològics existents implementats en models d'aigua subterrànies són molt simplistes tenint en compte la complexitat heterogenética del medi. Aquesta simplificació dels models geològics ve condicionada a la manca de dades del subsòl, les restriccions en construir el model o la capacitat a nivell computacional o la resolució dels models. D'altra banda, la representació i l'anàlisi de l'arquitectura geològica es realitzen bàsicament en 2 dimensions, però cal entendre tridimensionalment els cossos geològics i definir una correcta estructura. El desenvolupament de tecnologies de modelació que permeti caracteritzar els recursos geològics en 3D és el principal objectiu del projecte.

Un geològic model 3D ha de 1) facilitar una bona visualització i enteniment d'un sistema geològic i hidrogeològic, 2) permetre la representació de les geometries i la distribució de les fàcies sedimentològiques, 3) integrar totes les dades disponibles a escala local i regional, 4) ser flexibilitat en l'adaptació de les geometries dels aqüífers i fàcies dins dels models hidrogeològics (GM, HG, PI).

D'aquesta manera, el present treball se centra en quantificar a nivell geomètric, continuïtat, connectivitat, localització i dimensionament de les unitats hidroestrátigraficas en els models hidrogeològics, per a una caracterització precisa dels paràmetres hidràulics. Les representacions gràfiques es portaran a terme mitjançant el programa GoCAD software.

El Nou mètode de representació geològica en 3D serà realitzada als aqüífers del Delta del Llobregat. Els aqüífers del delta del Llobregat, un sistema geològic representatiu del litoral Mediterrani, i constitueix una reserva hídrica estratègica de gran importància que subministra part de l'aigua que es consumeix a l'àrea metropolitana de Barcelona.

Paraules clau

Modelo geológico conceptual, estratigrafia secuencial, intrusión marina, conductos

Model geològic conceptual, estratigrafia seqüencial, intrusió marina, conductes Publicacions més rellevants relacionades amb aquesta línia

Conferències científiques internacionals- Presentacions i Abstract

• 2007 - Gamez, D., Simo, J.A., Ortiz, J. E. Usera, J., Torres, T., Carrera, J., Vazquez-Suñe, E. Geochronology of the pleistocene-holocene Llobregat delta plain: Barcelona, Spain. Quaternary International. In preparation
• 2006 - Gàmez, D., Simó, J. A., De Torres, T., Ortiz, J.E, Usera, J., Juliá, R., Vàzquez-Suñé, E., Carrera, J., Salvany, J.M. Age model for the Llobregat Delta Complex, Barcelona (Spain) Seal AIX’06, Sea level changes .Records, Processes, and Modeling. Aix and Provence and Giens (France), September 2006.
• 2006 - Gámez, D., Simó, J.A., Vázquez-Suñé, E., Barnolas, A., Carrera, J.; Sedimentary architecture and controling mechanisms, Llobregat delta, holocene-pleistocene (Spain). Seal AIX’06, Sea level changes .Records, Processes, and Modeling. Aix and Provence and Giens (France), September 2006.
• 2006 - Gàmez, D., Simó J.A., Vázquez-Suñé, E., Barnolas, A., Carrera, J.; Approaching the facies architecture of the emerged and submerged part of the Llobregat quaternary delta, Barcelona, Spain. EGU Vienna (Austria), April 2006.
• 2005 - Gàmez, D., Vazquez-Suñé, E., Simó, J.A., Carrera, J., Ibáñez, X., Niñerola, J.M.; Nueva interpretación del modelo geológico conceptual de los acuíferos pleistocenos del delta de Llobregat (Barcelona, España). “De la toma de datos y la realización de modelos de agua subterránea a la gestión integrada”.IAH. Alicante (Spain), October 2005. ISBN:84-7840-655-7
• 2005 - Obradors, J.; Gàmez, D.; Navarro, A.; Font-Capó, J.; Vázquez-Suñé, E.; and Carrera, J. Importancia de la determinación de los parámetros hidráulicos del terreno en la excavación de las estaciones del metro en la zona franca de Barcelona (Spain). “De la toma de datos y la realización de modelos de agua subterránea a la gestión integrada”. Organizado por Asociación Internacional de Hidrogeólogos. Alicante 4 al 8 de Octubre de 2005. ISBN:84-7840-655-7
• 2005 - Gàmez, D, Simó, J. A., Vàzquez-Suñé, E., Salvany, J. M., Carrera, J.; Variación de las tasas de sedimentación en el Complejo Detrítico Superior del Delta del Llobregat (Barcelona): su relación con causas eustáticas, climáticas y antrópicas. Geogaceta, 38 pp 175-178 XXXVIII Sesión científica de la Sociedad Geológica de España. Teruel (Spain), May 2005.
• 2005 - Simó, J.A., Gàmez, D., Salvany, J.M., Vàzquez-Suñé, E., Carrera, J., Barnolas, A. Alcalà, F.J.; Arquitectura de facies de los deltas cuaternarios del río Llobregat, Barcelona, España. Geogaceta, 38 pp 171-174. Sesión científica de la Sociedad Geológica de España. Teruel (Spain), May 2005.

Proyectos relacionadas con esta línea

• 2003 - 2007, Asesoramiento hidrogeologico y geotecnico de la contruccion de la linea 9 de metro en Barcelona. GISA, UPC.

Descripció "EL CONCEPTE D'UNA BASE DE DADES HIDROGEOLÒGICO-ESPACIAL PER A BARCELONA"- geomodels

L'objectiu d'aquest projecte és definir i desenvolupar una base de dades hidrogeològic-espacial i una interfície d'extracció de dades basada en eines de recerca de dades que depenguin de l'espai i del temps. El principal objectiu de la base de dades espacial és augmentar les possibilitats d'analitzar les dades hidrogeològic-espacials i temporals abans del procés de modelatge, així com oferir dades de suport per a la futura Plataforma Integrada de Modelació (PIM). La PIM estableix relacions entre la modelació numèrica i la informació geològica. Un dels productes del projecte PIM serà la futura versió del Visual TRANSIN.

El primer pas és el disseny de la base de dades hidrogeològic-espacial. Es tracta d'adquirir un gran ventall d'informació sobre: ​​hidrogeologia, geologia, hidrologia, meteorologia, enginyeria hidràulica (xarxa d'abastament, clavegueram, etc.), administració del terreny i medi ambient. A partir de dades reals que mostrin una organització correcta de la base de dades, es desenvoluparan escenaris per optimitzar les necessitats d'anàlisi de les aigües subterrànies.

Per assegurar l'intercanvi adequat de dades entre diferents actors, els models de dades espacials s'han de basar en estàndards internacionals reconeguts (ISO / TC 211; Open Geospatial Consortium, OGC).

Paraules claus

Base de dades geoespacial d'aigües subterrànies, SGI, Barcelona, ​​estàndards de dades, models geoespacials.

Publicacions més rellevants relacionades amb aquesta línia

• Conceptual model of hydrogeological information for a GIS-based Decision Support System in management of artificial recharge in semi-arid regions - P. Wojda, R. Gogu, S. Brouyère, Proceedings of the “Int. Assoc. for Mathematical Geology XIth International Congress”, Liege, Belgium 2006 
• GIS based hydrogeological databases and groundwater modelling; Radu Constantin Gogu, Guy Carabin, Vincent Hallet, Valerie Peters, and Alain Dassargues; Hydrogeology Journal - Journal of the International Association of Hydrogeologists, Springer - Verlag, Germany , v.9, Issue 6, December 2001, pp.555-569.
•  Chapter 7.3 Data processing using GIS - Radu Constantin Gogu, Lorenz Hurni, Dirk De Ketelaere, James Petch; In: Zwahlen F (ed.), Vulnerability and risk mapping for the protection of carbonate (karst) aquifers, European Commission - Directorate-general for Research, COST Action 620 - Final report, Brussels, Belgium, EUR 20912, 2003, pp.125-131.

Software

Plataforma d'anàlisi geoespacial en ArcObjects

Projectes associats

• Models geològics en 3D (MG)
• Ús de MLG per codificar dades de modelització d'aigües subterrànies

Descripció "SISTEMA DE BASE DE DADES GEOLÒGIC-ESPACIAL COM A PRIMER PAS PER A GENERAR MODELS GEOLÒGICS SEDIMENTARIS PRECISOS EN 3D" - Geomodels

Per realitzar una millor quantificació dels paràmetres hidrogeològics necessaris per a la modelació de l'aigua subterrània podria utilitzar la informació geològica. Les característiques litològiques i estratigràfiques d'una àrea poden descriure normalment amb precisió mitjançant l'observació de la superfície, les seccions transversals geològiques, els resultats dels sondejos, els assajos geofísics, etc. Aquesta informació podria investigar millor utilitzant les habilitats d'anàlisi espacial del Sistema d'Informació Geogràfica (SIG). Per tant, el primer pas és el desenvolupament d'una base de dades espacial capaç de representar detalladament les dades geològiques.

Aquest treball se centra en el disseny i desenvolupament d'una base de dades espacial que descrigui les dades geològiques del delta del riu Besòs. S'han dut a terme nombroses discussions entre geòlegs, hidrogeòlegs i experts en estratigrafia per precisar la informació necessària per a proporcionar una descripció geològica exacta dels estudis hidrogeològics. Per ara, s'han definit les característiques de la base de dades i la possible llista de valors (termes) que descriuen els sondejos, litologia i estratigrafia existents. Alhora, s'han dissenyat les visions de recerca de la informació lito-estratigràfica.

Paraules clau

SIG, base de dades geoespacial, aqüífer del Besòs, model geològic en 3D

Publicacions més rellevants relacionades amb aquesta línia

• Conceptual model of hydrogeological information for a GIS-based Decision Support System in management of artificial recharge in semi-arid regions - P. Wojda, R. Gogu, S. Brouyère, Proceedings of the “Int. Assoc. for Mathematical Geology XIth International Congress”, Liege, Belgium 2006
• GIS based hydrogeological databases and groundwater modelling; Radu Constantin Gogu, Guy Carabin, Vincent Hallet, Valerie Peters, and Alain Dassargues; Hydrogeology Journal - Journal of the International Association of Hydrogeologists, Springer - Verlag, Germany , v.9, Issue 6, December 2001, pp.555-569.
• A geo-spatial database concept for data-management of dormant volcanoes - Radu C. Gogu, Volker J. Dietrich, Bernhard Jenny, Florian M. Schwandner, Lorenz Hurni; Computer & Geosciences, Elsevier, Canada, v. 32/1, pp. 29-41

Software

Plataforma d'anàlisi geoespacial en ArcObjects

Projectes associats

• Models Geològics en 3D (MG)
• Ús de MLG per codificar les dades de modelització d'aigües subterrànies

Descripció "MODELACIÓ DE FLUX MULTIFASE CO2 supercrític - SALMORRA ENMIG PORÓS" - Geomodels

L'objectiu d'aquest estudi és aplicar un codi existent, anomenat CODE_BRIGHT, utilitzat per a la modelació de fenòmens THM acoblats en sistemes en medi porós de dos fluids miscibles, en la modelació de l'evolució de CO2 supercrític quan és injectat en un aqüífer salí a una profunditat de 800 mo superior, com es planteja fer per reduir el volum d'emissions d'aquest gas. Per a això és necessari un estudi dels canvis que aquest codi requereix, la qual cosa implica conèixer els fenòmens rellevants que succeeixen quan s'injecta CO2 supercrític en un aqüífer salí a les esmentades profunditats. La forma de treballar consistirà en adquirir el coneixement d'aquests fenòmens i de les solucions de modelació que els hagin donat, i procedir a l'adaptació del codi a aquest problema. Finalment, el codi podria utilitzar com a programa de simulació en un projecte d'emmagatzematge geològic de CO2.

Paraules clau

CO2 supercrític, salmorra, THM, emmagatzematge geològic

Descripció "ÚS DE GML PER CODIFICAR DADES DE MODELITZACIÓ HIDROGEOLÒGICA" - Geomodels

La gestió de dades espacials és necessària en la modelació d'hidrologia subterrània. L'ús d'un format estàndard per a aquest tipus de dades proporciona diversos avantatges, no només per a la codificació de les dades, sinó també per a l'intercanvi de dades entre diferents aplicacions. Donada la importància d'internet i les comunicacions en xarxa, un format com XML, fàcilment transferible a través de la xarxa i fàcilment interpretat per la majoria dels llenguatges de programació actuals, és la millor opció per a aquesta codificació.

GML (Geographic Markup Language) és una implementació en XML de l'especificació de l'Open Geospatial Consortium (OGC) per a la codificació de dades espacials. L'OGC lidera el desenvolupament d'estàndards per a informació espacial.

GML és una col·lecció de documents XMLSchema que defineixen els tipus bàsics necessaris per a la codificació de dades espacials. Mitjançant la derivació d'aquests tipus bàsics es poden crear tipus més específics. Un esquema que utilitza aquests tipus bàsics o tipus derivats d'aquests per codificar les dades d'una aplicació, i que segueix les normes descrites en l'especificació de GML, es coneix com un GML Aplication Schema.

Moltes de les aplicacions GIS actuals tenen funcionalitats de lectura d'arxius GML per a la importació de dades espacials i fins poden codificar les dades espacials en format GML.

S'ha creat un GML Application Schema per a la codificació de la informació dels models d'hidrologia subterrània. Les entitats hidrogeologicas poden definir-se mitjançant els tipus bàsics d'entitats del GML, afegint les propietats necessàries a la definició d'aquestes entitats.

Paraules clau

GML, modelació, hidrologia subterrània, XML

Descripció "MODELACIÓ DE L'ESTABILITAT I ASSENTAMENT EN ABOCADORS" - Geomodels

Els abocadors es consideren els mètodes de deposició de residus més eficients i es continuaran utilitzant de manera extensiva a tot el món. El problema geotècnic més important que es desprèn dels abocadors és l'assessorament de l'estabilitat dels residus; per exemple, la predicció exacta del seu assentament un cop es clausurin.

L'abocador és un sistema molt complicat en què actuen simultàniament diversos processos interactius. En l'ecosistema de l'abocador, amb la hidròlisi del sòlid orgànic, la biomassa acidogénica utilitza carboni aquós per a generar acetat, el qual serveix als organismes metanogènics per a generar biogàs (metà i diòxid de carboni). El procés de biodegradació es veu influenciat per la temperatura, el contingut d'aigua, el pH i, al seu torn, canviarà la pressió del fluid (gas i líquid), pressió efectiva i distribució espacial i espai-temporal de la temperatura amb el substrat aquós que transporta la fase líquida. El canvi transitori de la pressió de fluid afecta a la porositat, la densitat del sòlid, el grau de saturació del gas i el líquid i especialment al comportament mecànic dels residus. Tots aquests factors compliquen en gran mesura el fet de predir la deformació dels abocadors.

D'aquí que es construeixi un model que incorpori un procés bioquímic en CODE_BRIGHT per determinar l'assentament secundari a causa de la biodegradació dels residus. L'anàlisi de l'estabilitat de talussos també pot realitzar-se basant-se en el camp de tensió i tenint en compte l'efecte de biodegradació. L'anàlisi examinarà la relació del comportament d'assentament per biodegradació amb el canvi del nivell d'aigua, a més de l'efecte tridimensional. Finalment, les dades simulades es compararan amb les dades de camp de l'abocador de Coll Cardús.

Paraules clau

Abocador, residus sòlids urbans, estabilitat de talussos, biodegradació, anàlisi acoblat

Software

Code_Bright of UPC