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Objetivos. Desarrollar un sistema de apoyo a la toma de decisiones que apoye en la gestión de la calidad del agua en la cuenca. Necesario equilibrio entre esfuerzo de modelación y disponibilidad de información. No mas procesos y constituyente implica mas precisión.
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Objetivos • Desarrollar un sistema de apoyo a la toma de decisiones que apoye en la gestión de la calidad del agua en la cuenca. • Necesario equilibrio entre esfuerzo de modelación y disponibilidad de información. No mas procesos y constituyente implica mas precisión. • Conocer y localizar las fuentes de contaminación • Comprender como se desarrolla la contaminación y sus efectos • Herramienta de apoyo en la valoración de las alternativas • Planificar el cumplimiento de los estándares de calidad de agua
COMO MODELAMOS “Make things as simple as possible, but not any simpler.” Albert Einstein
Tipo modelo: • Modelo estacionario basado en escenarios y fuerzas motrices. • Considera el régimen estacional mediante la diferenciación de los caudales medios en la estiaje y en la época húmeda. • Incluye también cierto empirismo, especialmente fruto del conocimiento de la cuenca. Importante los resultados del diagnóstico de calidad, los muestreos participativos y la recopilación de datos históricos. • Fácilmente asimilado por GTT y GI. • Especialmente indicado para análisis regionales y nacionales. • Facilidad de acoplamiento a DB corporativas: Extensión de data de monitoreo
Ejemplos de utilización • Recomendado por las Guías de Common Implementation Strategy de CE para la WFD pues sigue el modelo de presiones/impacto/medida. • Amplia utilización en Europa: España (Geoimpres), Francia, Italia,… • Ejemplos similares de aplicación en USA: Sparrow(USGS). Estadísticamente basado en modelos de regresión espacial acoplado a DB de monitoreo. The SPARROW SurfaceWater-QualityModel: Theory, Application and UserDocumentation U.S. Geological SurveyTechniques and MethodsBook 6, Section B, Chapter 3 By G.E. Schwarz, A.B. Hoos, R.B. Alexander, and R.A. Smith
Modelo de acumulación de presiones y simulación de impactos basado en información SIG. El modelo trabaja con presiones por contaminación puntual, simulando los parámetros de materia orgánica (DBO5) o coliformes. Información Calibración Diagnóstico de calidad SIG WEAP
Steady • Seasonal • Monthly • Daily/Hourly
Modelo de DBO5 El modelo genera un raster distribuido de concentración de materia orgánica (DBO5) a escala anual para todo el ámbito de estudio, considerando los procesos de acumulación, decaimiento y dilución de la materia orgánica. El modelo acumula la carga contaminante a lo largo de la red de drenaje, a la vez que reduce la carga en embalses en función de unas constantes de decaimiento calibradas con SANEA-Huaral en cauces sin embalse de forma que se reproduzcan los valores medios observados en los monitoreos. Estas constantes (k) son calibradas en función de la experiencia y los datos recopilados en el diagnóstico. De este modo, se consigue una distribución de cargas orgánica.
Modelo de Decaimiento • El raster de coeficientes de degradación es necesario para modelar el efecto de degradación de la materia orgánica a lo largo de la red de drenaje. Una vez obtenido el raster de caudal circulante, para el cálculo de las concentraciones de materia orgánica y fósforo en cada celda (pixel) del modelo se parte de la siguiente información: • o Celdas en las que existen embalses y volumen embalsado (hm³) • o Temperaturas en cada celda • o Localización e intensidad de los vertidos (hab-eq) • o Caudal medio anual circulante (hm³/año) • El modelo obtiene la degradación de la materia orgánica, a partir de un raster de coeficientes de decaimiento k variables y un raster distribuido de temperaturas medias, utilizando la fórmula del decaimiento mediante cinética de primer orden de la materia orgánica:
“k” es la constante de degradación de la materia orgánica (km-1) en función de la temperatura, obtenida a partir de la fórmula de Arrhenius. Para la degradación de materia orgánica se toma normalmente un valor del parámetro de 1,047 (Chapra, 1997, p. 40). siendo kb la constante de degradación a 20ºC. (normalmente kb está comprendida entre 0,01 – 0,1 km-1) y T la temperatura en grados centígrados.
3 2 1 • Consideración de los vertimientos: • 1: Vertido directo a masa de agua. El vertido se diluye en el cauce y sobre el decaimiento F(Q, L;Tº) • 2: Sin vertido: Centros poblados que vierten al terreno, reuso o ofsa séptica que no desagua a la masa de agua • 3: Vertido indirecto. Dos clases. • 3a Vertido en conducción que es considerado como vertido directo descontando el reuso de existir. Normalmente Long. es pequeña • 3b Vertido a quebrada o terreno que desagua posteriormente a la masa de agua. Se considera un efecto multiplicador del decaimiento aumentando proporcionalmente. Se descuenta el reuso de existir.
