Modelización de la calidad del agua del estero El Limón, Cantón Quevedo, estación seca, Año 2018
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Date
2018
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Publisher
Quevedo - UTEQ
Abstract
La modelización de calidad del agua tiene la finalidad del proporcionar información sobre el comportamiento, estado ecológico y predecir los escenarios que se puedan presentar en una corriente natural. Esta investigación se realizó con el objetivo de modelizar la calidad del agua evaluando el comportamiento o variabilidad del oxígeno disuelto y la demanda bioquímica de oxígeno en el estero El Limón, para lo cual se cumplieron los siguientes objetivos específicos: (1) determinar las características hidromorfológicas del estero, (2) caracterizar la calidad del agua del estero El Limón, (3) modelizar la calidad del agua con el modelo Streeter-Phelps, y, (4) simular la calidad del agua con el software de QUAL2K. Se realizó la modelización y calibración utilizando las expresiones matemáticas establecidas en el modelo de Streeter-Phelps, usando los datos que se obtuvieron, durante la fase de campo, de las características hidrométricas y fisicoquímicas observados en los meses de julio a octubre. La calibración del modelo consistió en ajustar las constantes cinéticas de reaireación (ka), desoxigenación (kd) y de remoción total de la DBO (kr), empleando la metodología GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation), que combina el método manual (error y ensayo) con el fin de obtener posibles variaciones de las constantes cinéticas, a través de simulaciones Monte Carlo. Finalmente se realizó el análisis de rendimiento, donde se determinó el error estadístico entre los valores medidos en el campo con los valores predichos para el OD y DBO, se utilizó las ecuaciones de Nash-Sutcliffe y del coeficiente de determinación (R2), que registraron un ajuste bueno para OD y DBO. En la aplicación del modelo QUAL2K, el resultado del análisis de rendimiento no fue tan favorable para la DBO debido a la falta de información necesaria para realizar un ajuste optimo entre los valores registrados y los predichos por el modelo.
Description
The modeling of water quality is intended to provide information on behavior, ecological status and predict the scenarios that may occur in a natural stream. This research was carried out with the objective of modeling the water quality to evaluate the behavior or variability of dissolved oxygen and the biochemical demand of oxygen in the El Limón estuary, for which the following specific requirements were met: (1) determine the characteristics hydromorphological of the estuary, (2) to characterize the water quality of the El Limón estuary, (3) to model the water quality with the Streeter-Phelps model, and, (4) to simulate the water quality with the QUAL2K software. Modeling and calibration were carried out using the mathematical expressions established in the Streeter-Phelps model, the data obtained is used, the field phase, the hydrometric and physicochemical characteristics observed in the months of July to October. The calibration of the model consisted in adjusting the kinetic constants of reaaction (ka), deoxygenation (kd) and total removal of the BOD (kr), using the GLUE (Generalized Probability Uncertainty Estimation) methodology, which combines the manual method (error and Test in order to obtain the possible variations of the kinetic constants, through the Monte Carlo simulations Finally, the performance analysis was carried out, where the statistical error between the values measured in the field with the predicted values for the OD and BOD, we find the Nash-Sutcliffe equations and the coefficient of determination (R2), which registered a good adjustment for OD and BOD In the application of the QUAL2K model, the result of the performance analysis was not so favorable for the BOD due to the lack of information necessary to make an optimal adjustment between the values and those predicted by the model.
Keywords
Calidad de agua, Oxigeno disuelto, demanda bioquimica de oxigeno, Streeter-Phelps, Qual2k,, Calibración, Validación, Metodología GLUE, Algoritmo de Monte Carlo.
Citation
Toapanta Bastidas, María Belén. (2018). Modelización de la calidad del agua del estero El Limón, Cantón Quevedo, estación seca, Año 2018. Quevedo. UTEQ. 98 p.