Exercise 6: Funnel and Gate Considerthefollowingsituationwithapollutionsource.Agroundwater remediationactionissuggestedusingthefunnelandgatescheme.Athree-dimensional flow and transport model has to be developed. In the cells of the gate a reactive material with a decay coefficient is inserted. Discretization: x = y = 10 mWidth of gate: 20 mWidth of contaminant source = Length of contaminant source: 100 m a) Calculate the flow field (Head contours in layers 1 and 3).b) Particle tracking analysis (vertical exaggeration by a factor of 5).c) Concentration isolines at quasi-steady-state, layers 1 and 3.d) Concentration time series in a cell downstream of the gate.e) Compare the two solutions and discuss the results.f) Suggest an own option. Solution: Nota: Ernesto, en las respuestas a, b y c, las figuras de arriba son para el caso 1, y las segundas filas son para el caso 2, la columna izquierda para la 1ra capa y la columna derecha para la 3ra capa. a) Calculate the flow field (Head contours in layers 1 and 3) b) Particle tracking analysis (vertical exaggeration by a factor of 5) c) Concentration isolines at quasi-steady-state, layers 1 and 3 csource = 1 000 g/l = 1 000 000 g/m3 d) Concentration time series in a cell downstream of the gate e) Compare the two solutions and discuss the results e.a) Para el 1er caso; en la 1ra capa se puede ver claramente en las curvas de cargahidrulicaqueelflujoesreducidoenlazonadelmuro,yparala3ra capa la carga y el flujo son normales (solo una leve modificacin en la zona del pozo).Parael2docaso;porlacaractersticadelaparedimpermeable,la cargahidrulicasepuedeapreciarmuy bienylosefectosdeesta (elmismo comportamiento para las 2 capas). e.b)DelParticletrackinganalysis,del1ercasopodemosapreciarel comportamiento horizontal y vertical del flujo, asi como el efecto de la pared en esta, observado una menor influencia en la 3ra capa en comparacin con la 1ra. En el 2do caso el comportamiento es solo horizontal y el recorrido de flujo para algunas partculas es mayor (tanto para la 1ra como la 3ra capas). e.c)DelaConcentrationisolines,enel1ercaso,parala1racapavemos una mayor concentracin que para la 3ra, un leve desvio en el camino dela sustancia por efecto del pozo, y principalmente podemos ver trabajo del muro ygateeneldecaimientodelaconcentracin.Parael2docasovemosun similarcomportamiento,adiferenciaquecomoelmuroesimpermeablelas isolineas abarcan un mayor area. e.d)EnlasfigurasdeConcentrationtimeseriespodemosobservaruna reduccin a un mximo de 20 000 g/m3 ( 20 g/l) en el 1er caso y a 34 800 g/m3(34.8g/l)enel2docaso,resultadosaceptablesparaeltrabajo realizado por el gate. f)Suggestanownoption,nosotrospodriamossugeririncrementarenel caudal de bombeo a Q=11 l/s (5 l/s en la 1ra y 2da capa y 0.5 l/s en la 3ra y 4tacapa)enlugardelfunnelandgate.Concluyendocomounaalternativa interesante y segn el caudal bombeado podemos tener mayor efectividad, as como tambin el campo de flujo seria tambin modificado. f.a) f.b) f.c) f.d) La siguiente curva de observacin esta colocada en el pozo de bombeo.