Estimación conjunta de parámetros en las ecuaciones de flujo y transporte de hidrología subterránea

• Autores: Agustín Medina Sierra
• Directores de la Tesis: Jesús Carrera Ramírez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1993
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Emilio Custodio Gimena (presid.), Antonio Huerta Cerezuela (secret.), Fermín Navarrina Martínez (voc.), Carles Simó (voc.), Francisco Javier Elorza Tenreiro (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Hidrología
      • Aguas subterráneas
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de la construcción
      • Ingeniería civil
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• Resumen

  • En los ultimos años se ha incrementado considerablemente el numero de estudios sobre la calidad de las aguas subterraneas. Ello ha sido motivado por una creciente sensibilidad social sobre la calidad de las aguas y por la generalizacion de los estudios de almacenamiento de residuos toxicos en formaciones geologicas. Estas tareas requieren el uso de modelos numericos. La preparacion de un modelo implica asignar valores a sus parametros, tarea dificultada por la escasez y generalizada poca fiabilidad de los datos hidrogeologicos y su frecuente falta de representatividad por problemas de escala. Los modelos hidrogeologicos solo son razonables si han sido adecuadamente calibrados. En esta tesis se plantea el problema inverso (estimacion de parametros) de flujo y transporte en el marco de la teoria de maxima verosimilitud, incluyendo en un criterio de estimacion los datos de niveles, de concentraciones y la informacion previa sobre los parametros. Para obtener este criterio debe resolverse en primer lugar el problema directo (simulacion), lo que se hace discretizando el espacio con el metodo de los elementos finitos. Ello da lugar a dos sistemas lineales de ecuaciones diferenciales ordinarias que se resuelven por diferencias finitas. Para obtener el minimo del criterio obtenido mediante maxima verosimilitud se utiliza el metodo de marquardt, calculando las matrices jacobianas de niveles y concentraciones mediante derivacion de las ecuaciones discretizadas del problema directo. De esta minimizacion se obtienen los parametros del modelo, asi como informacion sobre la incertidumbre de los parametros estimados y algunos criterios de seleccion de modelos. En teoria, es posible estimar todos los parametros de ambas ecuaciones, si bien en la practica el numero de parametros que se pueden estimar se ve limitado por problemas de unicidad, identificabilidad y estabilidad, conceptos que son definidos y estudiados. Por ultimo se presentan alg