Evaluacion de la contaminacion por escorrentia urbana

EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN POR ESCORRENTÍA URBANA Y SU MODELACIÓN MEDIANTE LA SIMULACIÓN DE LOS PROCESOS DE ACUMULACIÓN Y LAVADO. CAMPUS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - SEDE BOGOTÁ.

Estupiñán H.A., Rodríguez E.A., Camacho L.A.
haestupinant@unal.edu.co, earodriguezs@unal.edu.co, lacamachob@unal.edu.co

RESUMEN
En este trabajo se ha aprovechado y ampliado la densa instrumentaciónhidrometeorológica y ambiental del Campus de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá (Rodríguez-UNAL, 2006) para proponer una metodología que, mediante modelación matemática rigurosa, permita representar adecuadamente el comportamiento de la escorrentía y de la contaminación asociada, en términos de Sólidos Suspendidos Totales (SST). Para tal fin, y de forma adicional al registrodetallado de variables hidrometeorológicas (precipitación, niveles y parámetros de calidad de agua) se ha monitoreado la depositación atmosférica y el lavado de sedimentos en la zona de estudio, y se ha adaptado el modelo integrado de estructura conceptual simple, CITY DRAIN (Achleitner et al., 2007), para simular los fenómenos de acumulación y lavado mediante la implementación de 7 modelos con diferentesestructuras conceptuales. Los resultados obtenidos muestran que el modelo CITY DRAIN es capaz de representar adecuadamente el proceso lluvia-escorrentía, y que los modelos de acumulación y lavado implementados que tienen el mejor desempeño al simular los SST lavados, en términos de parsimonia, nivel de ajuste e incertidumbre asociada en sus respuestas, han sido los modelos con estructuraconceptual más simple.

PALABRAS CLAVES
Contaminación por escorrentía urbana, acumulación y lavado, depositación atmosférica, CITY DRAIN.

INTRODUCCIÓN
Los sedimentos acumulados sobre las superficies impermeables, en períodos de tiempo seco, llevan consigo nutrientes, metales y otras sustancias que pueden afectar la calidad del aire del entorno, y de los recursos hídricos cuando son transportadospor la escorrentía (Zafra et al., 2009). Para representar la acumulación y el transporte de estos sedimentos, los modelos incorporan formulaciones matemáticas que intentan describir los dos procesos. La acumulación, “build-up”, tiene en cuenta el depósito de sedimentos sobre la superficie de la cuenca que ocurre durante periodos secos, y el lavado, “wash-off”, la remoción de los sedimentos sobre lasuperficie, por efecto de la precipitación y la escorrentía. Investigaciones realizadas sobre estos dos fenómenos han permitido evaluar el depósito atmosférico de contaminantes en tiempo seco y en tiempo húmedo (Gromaire et al., 1998), el aporte de contaminantes característico de superficies específicas al sistema de drenaje (Zafra et al., 2009), los factores que influyen en el lavado, comotiempo seco antecedente, lluvia antecedente, duración e intensidad de la lluvia (Vaze y Chiew, 2002). Igualmente otras investigaciones se han orientado a perfeccionar la modelación matemática de estos procesos (Egodawatta et al., 2007).

En Colombia, en conocimiento de los autores, solo se ha realizado un estudio en donde se han analizado los fenómenos de acumulación y lavado, denominado“Instrumentación y Análisis Ambiental de una Subcuenca del Sistema de Alcantarillado” (UNIANDES-EAAB, 2001). En este estudio se pudo establecer que la magnitud de los aportes atmosféricos en una cuenca urbana en la ciudad de Bogotá al sistema de drenaje urbano, en términos de SST, puede llegar a ser mayor de un 1/3 de la contaminación ocasionada por las aguas residuales. Estos resultados destacan la importanciade analizar la contaminación generada por la escorrentía, dentro del enfoque actual de modelación integrada, a través de una metodología que pueda implementarse fácilmente en cuencas urbanas colombianas.

En ese sentido, esta investigación ha aprovechado y ampliado la instrumentación instalada como parte del proyecto denominado: “Instrumentación y modelación hidrometeorológica y ambiental...