Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers

Autores
Cuello, Julián Eduardo; Guarracino, Luis; Monachesi, Leonardo Bruno
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
La mayoría de las soluciones analíticas para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas asume que el acuífero costero posee un espesor constante. Estas soluciones han sido utilizadas en numerosos problemas prácticos, ignorando posibles cambios en el espesor del acuífero que pueden conducir a estimaciones erróneas de los parámetros hidráulicos. En este estudio, se presenta una nueva solución analítica para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas en un acuífero costero acuñado. El modelo propuesto asume que el espesor del acuífero decrece con la distancia a la línea de costa. Una solución analítica cerrada se obtiene resolviendo un problema de contorno con los métodos de separación y de cambio de variables. La solución analítica muestra que el acuñamiento aumenta significativamente la amplitud de las carga hidráulicas inducidas en el acuífero. Sin embargo, el efecto sobre el desfasaje temporal es casi despreciable, particularmente cerca de la costa. El factor de pendiente, que cuantifica el grado de heterogeneidad del acuífero, se calcula y analiza para varios escenarios hipotéticos. Este factor provee un criterio simple para detectar un posible acuñamiento del acuífero costero.
Most of the analytical solutions to describe tide-induced head fluctuations assume that the coastal aquifer has a constant thickness. These solutions have been applied in many practical problems ignoring possible changes in aquifer thickness, which may lead to wrong estimates of the hydraulic parameters. In this study, a new analytical solution to describe tide-induced head fluctuations in a wedge-shaped coastal aquifer is presented. The proposed model assumes that the aquifer thickness decreases with the distance from the coastline. A closed-form analytical solution is obtained by solving a boundary-value problem with both a separation of variables method and a change of variables method. The analytical solution indicates that wedging significantly enhances the amplitude of the induced heads in the aquifer. However, the effect on time lag is almost negligible, particularly near the coast. The slope factor, which quantifies the degree of heterogeneity of the aquifer, is obtained and analyzed for a number of hypothetical scenarios. The slope factor provides a simple criterion to detect a possible wedging of the coastal aquifer.
A maioria das soluções analíticas para descrever flutuações de carga induzidas por marés assumem que os aquíferos costeiros têm uma espessura constante. Essas soluções têm sido aplicadas em muitos problemas práticos, ignorando possíveis mudanças na espessura do aquífero, o que pode levar a estimativas errôneas dos parâmetros hidráulicos. Nesse estudo, uma nova solução analítica para descrever flutuações de carga induzidas por marés em um aquífero costeiro em forma de cunha é apresentada. O modelo proposto assume que a espessura do aquífero diminui com a distância da linha costeira. Uma solução analítica de forma fechada é obtida pela resolução de um problema de valores de contorno com ambos os métodos de separação de variáveis e mudança de variáveis. A solução analítica indica que o encunhamento aumenta significativamente a amplitude das cargas induzidas no aquífero. Entretanto, o efeito na defasagem do tempo é quase negligenciável, particularmente próximo à costa. O fator de inclinação, que quantifica o grau de heterogeneidade do aquífero, é obtido e analizado por vários cenários hipotéticos. O fator de inclinação fornece um critério simples para detectar um possível encunhamento do aquífero costeiro.
Fil: Cuello, Julián Eduardo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Guarracino, Luis. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Monachesi, Leonardo Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Materia
Analytical Solutions
Coastal Aquifers
Groundwater Flow
Tidal Fluctuations
Wedge-Shaped Aquifer
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/56478

id CONICETDig_40ddff0091318fe72b291c998a54e5a2
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/56478
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifersRespuesta del agua subterránea a las fluctuaciones de marea en acuíferos confinados acuñadosResposta das águas subterrâneas a flutuações de mares em aquíferos confinados em forma de cunhaCuello, Julián EduardoGuarracino, LuisMonachesi, Leonardo BrunoAnalytical SolutionsCoastal AquifersGroundwater FlowTidal FluctuationsWedge-Shaped Aquiferhttps://purl.org/becyt/ford/1.5https://purl.org/becyt/ford/1La mayoría de las soluciones analíticas para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas asume que el acuífero costero posee un espesor constante. Estas soluciones han sido utilizadas en numerosos problemas prácticos, ignorando posibles cambios en el espesor del acuífero que pueden conducir a estimaciones erróneas de los parámetros hidráulicos. En este estudio, se presenta una nueva solución analítica para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas en un acuífero costero acuñado. El modelo propuesto asume que el espesor del acuífero decrece con la distancia a la línea de costa. Una solución analítica cerrada se obtiene resolviendo un problema de contorno con los métodos de separación y de cambio de variables. La solución analítica muestra que el acuñamiento aumenta significativamente la amplitud de las carga hidráulicas inducidas en el acuífero. Sin embargo, el efecto sobre el desfasaje temporal es casi despreciable, particularmente cerca de la costa. El factor de pendiente, que cuantifica el grado de heterogeneidad del acuífero, se calcula y analiza para varios escenarios hipotéticos. Este factor provee un criterio simple para detectar un posible acuñamiento del acuífero costero.Most of the analytical solutions to describe tide-induced head fluctuations assume that the coastal aquifer has a constant thickness. These solutions have been applied in many practical problems ignoring possible changes in aquifer thickness, which may lead to wrong estimates of the hydraulic parameters. In this study, a new analytical solution to describe tide-induced head fluctuations in a wedge-shaped coastal aquifer is presented. The proposed model assumes that the aquifer thickness decreases with the distance from the coastline. A closed-form analytical solution is obtained by solving a boundary-value problem with both a separation of variables method and a change of variables method. The analytical solution indicates that wedging significantly enhances the amplitude of the induced heads in the aquifer. However, the effect on time lag is almost negligible, particularly near the coast. The slope factor, which quantifies the degree of heterogeneity of the aquifer, is obtained and analyzed for a number of hypothetical scenarios. The slope factor provides a simple criterion to detect a possible wedging of the coastal aquifer.A maioria das soluções analíticas para descrever flutuações de carga induzidas por marés assumem que os aquíferos costeiros têm uma espessura constante. Essas soluções têm sido aplicadas em muitos problemas práticos, ignorando possíveis mudanças na espessura do aquífero, o que pode levar a estimativas errôneas dos parâmetros hidráulicos. Nesse estudo, uma nova solução analítica para descrever flutuações de carga induzidas por marés em um aquífero costeiro em forma de cunha é apresentada. O modelo proposto assume que a espessura do aquífero diminui com a distância da linha costeira. Uma solução analítica de forma fechada é obtida pela resolução de um problema de valores de contorno com ambos os métodos de separação de variáveis e mudança de variáveis. A solução analítica indica que o encunhamento aumenta significativamente a amplitude das cargas induzidas no aquífero. Entretanto, o efeito na defasagem do tempo é quase negligenciável, particularmente próximo à costa. O fator de inclinação, que quantifica o grau de heterogeneidade do aquífero, é obtido e analizado por vários cenários hipotéticos. O fator de inclinação fornece um critério simples para detectar um possível encunhamento do aquífero costeiro.Fil: Cuello, Julián Eduardo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Guarracino, Luis. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Monachesi, Leonardo Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaSpringer2017-08info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.documentapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/56478Cuello, Julián Eduardo; Guarracino, Luis; Monachesi, Leonardo Bruno; Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers; Springer; Hydrogeology Journal; 25; 5; 8-2017; 1509-15151431-21741435-0157CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1007/s10040-017-1579-zinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-017-1579-zinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T09:40:03Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/56478instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 09:40:03.391CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
Respuesta del agua subterránea a las fluctuaciones de marea en acuíferos confinados acuñados
Resposta das águas subterrâneas a flutuações de mares em aquíferos confinados em forma de cunha
title Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
spellingShingle Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
Cuello, Julián Eduardo
Analytical Solutions
Coastal Aquifers
Groundwater Flow
Tidal Fluctuations
Wedge-Shaped Aquifer
title_short Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
title_full Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
title_fullStr Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
title_full_unstemmed Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
title_sort Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers
dc.creator.none.fl_str_mv Cuello, Julián Eduardo
Guarracino, Luis
Monachesi, Leonardo Bruno
author Cuello, Julián Eduardo
author_facet Cuello, Julián Eduardo
Guarracino, Luis
Monachesi, Leonardo Bruno
author_role author
author2 Guarracino, Luis
Monachesi, Leonardo Bruno
author2_role author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Analytical Solutions
Coastal Aquifers
Groundwater Flow
Tidal Fluctuations
Wedge-Shaped Aquifer
topic Analytical Solutions
Coastal Aquifers
Groundwater Flow
Tidal Fluctuations
Wedge-Shaped Aquifer
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.5
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv La mayoría de las soluciones analíticas para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas asume que el acuífero costero posee un espesor constante. Estas soluciones han sido utilizadas en numerosos problemas prácticos, ignorando posibles cambios en el espesor del acuífero que pueden conducir a estimaciones erróneas de los parámetros hidráulicos. En este estudio, se presenta una nueva solución analítica para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas en un acuífero costero acuñado. El modelo propuesto asume que el espesor del acuífero decrece con la distancia a la línea de costa. Una solución analítica cerrada se obtiene resolviendo un problema de contorno con los métodos de separación y de cambio de variables. La solución analítica muestra que el acuñamiento aumenta significativamente la amplitud de las carga hidráulicas inducidas en el acuífero. Sin embargo, el efecto sobre el desfasaje temporal es casi despreciable, particularmente cerca de la costa. El factor de pendiente, que cuantifica el grado de heterogeneidad del acuífero, se calcula y analiza para varios escenarios hipotéticos. Este factor provee un criterio simple para detectar un posible acuñamiento del acuífero costero.
Most of the analytical solutions to describe tide-induced head fluctuations assume that the coastal aquifer has a constant thickness. These solutions have been applied in many practical problems ignoring possible changes in aquifer thickness, which may lead to wrong estimates of the hydraulic parameters. In this study, a new analytical solution to describe tide-induced head fluctuations in a wedge-shaped coastal aquifer is presented. The proposed model assumes that the aquifer thickness decreases with the distance from the coastline. A closed-form analytical solution is obtained by solving a boundary-value problem with both a separation of variables method and a change of variables method. The analytical solution indicates that wedging significantly enhances the amplitude of the induced heads in the aquifer. However, the effect on time lag is almost negligible, particularly near the coast. The slope factor, which quantifies the degree of heterogeneity of the aquifer, is obtained and analyzed for a number of hypothetical scenarios. The slope factor provides a simple criterion to detect a possible wedging of the coastal aquifer.
A maioria das soluções analíticas para descrever flutuações de carga induzidas por marés assumem que os aquíferos costeiros têm uma espessura constante. Essas soluções têm sido aplicadas em muitos problemas práticos, ignorando possíveis mudanças na espessura do aquífero, o que pode levar a estimativas errôneas dos parâmetros hidráulicos. Nesse estudo, uma nova solução analítica para descrever flutuações de carga induzidas por marés em um aquífero costeiro em forma de cunha é apresentada. O modelo proposto assume que a espessura do aquífero diminui com a distância da linha costeira. Uma solução analítica de forma fechada é obtida pela resolução de um problema de valores de contorno com ambos os métodos de separação de variáveis e mudança de variáveis. A solução analítica indica que o encunhamento aumenta significativamente a amplitude das cargas induzidas no aquífero. Entretanto, o efeito na defasagem do tempo é quase negligenciável, particularmente próximo à costa. O fator de inclinação, que quantifica o grau de heterogeneidade do aquífero, é obtido e analizado por vários cenários hipotéticos. O fator de inclinação fornece um critério simples para detectar um possível encunhamento do aquífero costeiro.
Fil: Cuello, Julián Eduardo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Guarracino, Luis. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Monachesi, Leonardo Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
description La mayoría de las soluciones analíticas para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas asume que el acuífero costero posee un espesor constante. Estas soluciones han sido utilizadas en numerosos problemas prácticos, ignorando posibles cambios en el espesor del acuífero que pueden conducir a estimaciones erróneas de los parámetros hidráulicos. En este estudio, se presenta una nueva solución analítica para describir las fluctuaciones de la carga hidráulica inducidas por mareas en un acuífero costero acuñado. El modelo propuesto asume que el espesor del acuífero decrece con la distancia a la línea de costa. Una solución analítica cerrada se obtiene resolviendo un problema de contorno con los métodos de separación y de cambio de variables. La solución analítica muestra que el acuñamiento aumenta significativamente la amplitud de las carga hidráulicas inducidas en el acuífero. Sin embargo, el efecto sobre el desfasaje temporal es casi despreciable, particularmente cerca de la costa. El factor de pendiente, que cuantifica el grado de heterogeneidad del acuífero, se calcula y analiza para varios escenarios hipotéticos. Este factor provee un criterio simple para detectar un posible acuñamiento del acuífero costero.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-08
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/56478
Cuello, Julián Eduardo; Guarracino, Luis; Monachesi, Leonardo Bruno; Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers; Springer; Hydrogeology Journal; 25; 5; 8-2017; 1509-1515
1431-2174
1435-0157
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/56478
identifier_str_mv Cuello, Julián Eduardo; Guarracino, Luis; Monachesi, Leonardo Bruno; Groundwater response to tidal fluctuations in wedge-shaped confined aquifers; Springer; Hydrogeology Journal; 25; 5; 8-2017; 1509-1515
1431-2174
1435-0157
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1007/s10040-017-1579-z
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-017-1579-z
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Springer
publisher.none.fl_str_mv Springer
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613267017695232
score 13.070432