ARENAS, Maria Cristina et al. Hydrogeological Modeling in Tropical Regions via FeFlow. []. , 24, 3, pp.285-295.   24--2021. ISSN 1794-6190.  https://doi.org/10.15446/esrj.v24n3.80116.

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This paper presents the analysis of a regional groundwater model via Feflow in tropical regions using two techniques: pilot points (PP) and constant zones (CZ). These methodologies allow the proper identification of biased parameters and heterogeneities of hydraulic properties. For this purpose, we developed a numerical density-variable model that is limited to reinterpreted data from real measurements. For the CZ, the initial parameters are considered constant; in contrast, in the PP technique, the initial parameters are assigned according to interpolations using in-situ point measurements. The developed model was applied in an area under the influence of the Inter-tropical Convergence Zone, located in the middle valley of Magdalena (MMV). This area is important in the development of Colombia due to its contribution to Gross Domestic Product, and it has been subject to significant changes in land use, as a result of intense economic activities. The established model shows a link between the observed state variable (hydraulic head) and hydraulic conductivity (K) proving the importance of spatial heterogeneity in K. The model is calibrated in order to establish K, the porosity and the specific storage capacity, reducing the mean square error of the state variable dependable on the observation points. The results show that the PP system approach provides a better heterogeneity representation and shows that each parameter is sensitive, and does not depend on other parameters. This research compiles the first breakthrough toward a methodology to assertively restrict a highly parameterized inverse regional model in a tropical basin.

La modelación hidrogeológica se realiza comunmente por la solución de problemas inversos y la estimación de técnicas de parámetros no lineales. A pesar de este escenario común, el uso de estas directrices se limita al muestreo adecuado de los datos de campo. Este muestreo implica una variedad de datos que generalmente tienen poca disponibilidad, especialmente en regiones donde la variabilidad geográfica y climática no permite una medición constante. En este artículo presentamos el análisis de un modelo de flujo subterráneo regional con base en dos técnicas: puntos piloto (PP) y zonas constantes (CZ). Estas metodologías permiten identificar correctamente si hay parámetros sesgados y heterogeneidad de las propiedades hidráulicas. Para este propósito desarrollamos un modelo numérico de densidad variable que está limitado con datos reinterpretados de mediciones reales. Para la técnica CZ, los parámetros iniciales se asignan de acuerdo con su capa, y cada capa se considera constante para los valores de los parámetros; en contraste con la técnica de PP, los parámetros iniciales se asignan de acuerdo con las interpolaciones de mediciones de puntos in situ. El modelo desarrollado se aplicó en un área bajo la influencia de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) ubicada en el valle medio de Magdalena (MMV). Esta área es importante para el desarrollo del país debido a su contribución al PIB y ha estado sujeta a cambios significativos en el uso de la tierra, como resultado de intensas actividades económicas como la agricultura, la energía hidroeléctrica y la producción de petróleo y gas. El modelo establecido muestra un vínculo escaso con la variable de estado observada (cabeza hidráulica -K); esto demuestra la importancia de la heterogeneidad espacial en K. El modelo se calibra para establecer K (como una variable anisotrópica que varía espacialmente), la porosidad (n) y la capacidad de almacenamiento específica (Ss) en el PP y CZ, y que reduce un error de "cuadrado medio" de la variable de estado dependiente de los puntos de observación. Los resultados muestran que el enfoque del sistema PP proporciona una mejor representación de heterogeneidad y muestra que cada parámetro es sensible y no depende de otros parámetros, lo que da a los resultados de la evaluación independencia de los hechos y autenticidad. Esta investigación compila una metodología para restringir asertivamente un modelo inverso altamente parametrizado con datos de campo para estimar parámetros de acuíferos que varían espacialmente a escala regional.

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