Modelización de la calidad del agua

MODELIZACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA

INTRODUCCIÓN.
El presente trabajo es una investigación que pretende dar a conocer los conceptos generales que engloban un modelo de la calidad de agua en los sistemas para poder aplicar los mismos en la vida profesional, a si mismo tener las herramientas necesarias para la elaboración de un modelo de hidrodinámica de los ríos
ANTECEDENTES.
Un Modelo decalidad debe resolver la ecuación de continuidad, de modo de predecir las variaciones temporales de la concentración de un indicador de calidad, conociendo su concentración inicial y los factores ambientales. El método de discretización utilizado generalmente es el de Diferencias Finitas, el cual consiste en dividir el espacio en segmentos con propiedades homogéneas, entre los cuales existensaltos discretos de aquéllas. En términos prácticos, son las derivadas parciales de la concentración con respecto a x (longitud) de los términos de transporte dispersivo los que se aproximan a valores discretos. Las ecuaciones que dan cuenta de la evolución temporal de los indicadores como clorofila «a», OD, etc, se superponen a la ecuación de continuidad de manera de describir los procesos porcompleto.
WATER QUALITY ANALYSIS SIMULATION PROGRAM
WASP5 es una mejora de WASP, Di Toro - Fitzpatrick - Thomann (1981) Permite modelar sistemas uni, bi y tridimensionales; otorga la posibilidad de especificar coeficientes de dispersión en función del tiempo; y permite una cómoda estructuración de los procesos cinéticos (Ambrose, R et al, 1993). El sistema de modelación consta de los siguientesprogramas: DYNHYDS, de modelación hidrodinámica (no aplicable a sistemas estratificados), WASP, de transporte de sustancias conservativas, EUTRO, de oxígeno disuelto y eutroficación, y TOXI, de dinámica entre químicos tóxicos y sedimento.
Utilidad de los Modelos de Calidad de Agua
Los modelos matemáticos de calidad del agua tienen una gran cantidad de aplicaciones, siendo algunas de las más conocidaslas que se indican a continuación.
Utilidad predictiva
Evaluación del impacto de las decisiones de manejo en la cuenca.
Cuando se debe seleccionar de entre varias alternativas de manejo de los recursos hídricos en una cuenca, es útil poder predecir el impacto que tendrán estas alternativas en la calidad del recurso, de manera de incorporar dicho efecto en la toma de decisiones. Para ello, losmodelos matemáticos constituyen una importante herramienta, entregando información anticipada de los impactos en la calidad del agua de la construcción de embalses, traslado de recursos inter-cuenca, incremento de la tasa de reutilización del uso del agua, construcción de obras de tratamiento y conducción de efluentes, etc.
Predicción de la evolución de la calidad del agua bajo diferentesescenarios de desarrollo y control.
A medida que se produce un incremento en los niveles de desarrollo y, por lo tanto, en el uso de los recursos hídricos y la descarga de efluentes contaminantes, se puede ir produciendo un deterioro gradual de la calidad de las aguas naturales. Este deterioro será consecuencia conjunta de las políticas de desarrollo y las metodologías de control de la calidad delrecurso hídrico que se adopten y los modelos matemáticos pueden ayudar a predecir los efectos asociados a diferentes políticas.
Validación y procesamiento de información de calidad de agua.
En teoría de la información se distingue entre los datos y la información, estableciéndose que ésta última es la que permite reducir la incertidumbre. En este sentido, los modelos matemáticos son la herramientamás poderosa que existe para transformar información sistemática de calidad del agua en información, vale decir, en un conocimiento mejorado de las características de un sistema de recursos hídricos y de las respuestas de éste frente a estímulos externos. En el mismo sentido los modelos proporcionan orientación para el establecimiento de programas de monitoreo de calidad del agua eficientes....