Modelización de la calidad del agua del estero El Pital, cantón Quevedo, estación lluviosa, año 2019

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Date
2019-07-23
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Publisher
Quevedo-UTEQ
Abstract
La aplicación de modelos matemáticos en la calidad del agua sirve para poder determinar el comportamiento de los parámetros a lo largo de una corriente y establecer las características hidromorfológicas. Por ello, la presente investigación tiene como objetivo general modelizar la calidad del agua del estero El Pital en la estación lluviosa y como objetivos específicos: (1) determinar las características hidromorfológicas del estero El Pital, (2) caracterizar la calidad del agua del estero El Pital, (3) modelizar la calidad del agua del estero El Pital con el modelo de Streeter-Phelps, y, (4) simular la calidad del agua del estero El Pital con el programa de computadora QUAL2K. Para cumplir con estos objetivos se realizó un trabajo de campo que contó con 6 campañas de muestreo quincenales durante los meses de febrero, marzo y abril, en la época lluviosa. Se establecieron 7 puntos de muestreo: aguas arriba, tramo 1, tramo 2, tramo 3, 1 descarga principal proveniente de una industria procesadora de maracuyá (Troprifrutas) y los dos tributarios identificados, uno proveniente del Sector Promejoras y el otro siendo un ojo de agua que nace desde el sector Gustavo Campi. Durante esta fase se llevó a cabo la caracterización de los parámetros fisicoquímicos de calidad de agua los cuales fueron: Demanda bioquímica de oxígeno (DBO), oxígeno disuelto (OD), potencial de hidrógeno (pH), temperatura (°C) y conductividad eléctrica (CE). El modelo matemático aplicado se basó en las ecuaciones de Streeter-Phelps, que permitió modelizar la calidad del agua del estero El Pital para obtener los perfiles de la DBO y el OD. En primera instancia, se obtuvieron los valores calibrados de las constantes cinéticas (reaireación, desoxigenación y de remoción total de la DBO), haciendo uso del software estadístico Statgraphics con la herramienta de simulaciones Monte Carlo, obteniendo 10000 posibles variaciones de las constantes cinéticas. Finalmente, se realizó la simulación de la calidad del agua usando el programa QUAL2K, ingresando la información hidrodinámica del estero y las constantes calibradas. Palabras clave: Oxígeno Disuelto, Demanda Bioquímica de Oxígeno, Calidad del agua, Streeter-Phelps, calibración, constantes cinéticas, simulación Monte Carlo, Qual2k.
Description
The application of mathematical models in water quality serves to determine the behavior of the parameters throughout a stream and set the hydromorphological characteristics. Therefore, the present research aims to model the water quality of the El Pital stream in the rainy season and as the specific objectives: (1) determine the hydromorphological characteristics of the El Pital stream, (2) characterize the water quality of the The Pital stream, (3) model the water quality of the stream with the Streeter-Phelps model, and, (4) simulate the water quality of the El Pital stream with QUAL2K software. To accomplish these objectives, a fieldwork was carried out that included 6 biweekly sampling campaigns during the months of February, March and April, in the rainy season, Seven sampling points were established: upstream, section 1, reach 2, section 3, 1 main discharge from a processing industry of passion fruit (Troprifrutas) and the two main tributaries, one coming from the Promejoras sector and the other is an eye of water that is born from the Gustavo Campi sector. During this phase was included the characterization of the physicochemical parameters of water quality which were: Biochemical oxygen demand (BOD), dissolved oxygen (DO), hydrogen potential (pH), temperature (° C) and electrical conductivity (EC). The mathematical model applied was based on the Streeter-Phelps equations, which allowed modeling the water quality of the El Pital stream, to obtain the BOD and OD profiles. First, the kinetic constants were calibrated the reactive kinetic constants (rearation, deoxygenation and total removal of the BOD), by using statistical software Statgraphics with the Monte Carlo simulation tool, obtaining 10000 possibilities of the constants kinetics Finally, the water quality simulation was carried out using the QUAL2K program, entering the hydrodynamic information of the stream and the calibrated constants Key words: Dissolved Oxygen, Biochemical Oxygen Demand, Water Quality, Streeter-Phelps, calibration, kinetic constants, Monte Carlo simulation, Qual2k.
Keywords
Oxígeno Disuelto, Demanda Bioquímica de Oxígeno, Calidad del agua, Streeter-Phelps,, Calibración, constantes cinéticas, simulación Monte Carlo, Qual2k.
Citation
Martínez Arbóleda, Gina Katherine. (2019). Modelización de la calidad del agua del estero El Pital, cantón Quevedo, estación lluviosa, año 2019. Quevedo. UTEQ. 104 p.