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Título : Modelización de la calidad de agua del estero Aguas claras. Cantón Quevedo, Provincia de Los Ríos. año 2016-2017
Autor : Pazmiño Rodriguez, Julio
Zambrano Ganchozo, Gabriela Lisseth
Coello Burgos, Hevert Aarón
Palabras clave : Oxígeno Disuelto
Demanda Bioquímica de Oxígeno
Streeter-Phelps
Qual2k
calibración
validación
metodología GLUE
algoritmo de Monte Carlo
Fecha de publicación : 2016
Editorial : Quevedo - UTEQ
Citación : Zambrano G., Gabriela & Coello B., Hevert. (2016). Modelización de la calidad de agua del estero Aguas claras. Cantón Quevedo, Provincia de Los Ríos. año 2016-2017. 145 p.
Resumen : La presente investigación permitió modelizar la incidencia de los niveles de oxígeno disuelto y la demanda bioquímica de oxígeno en la calidad del agua del estero Aguas Claras, con este fin se cumplieron los siguientes objetivos específicos: (1) determinar las características hidromorfológicas del estero, (2) estimar delos parámetros fisicoquímicos requeridos para el modelo de calidad de agua, (3) modelizar la calidad del agua aplicando las ecuaciones de Streeter-Phelps, y, (4) simular la calidad del agua con el software de QUAL2K. La modelización y calibración se realizó utilizando las expresiones matemáticas establecidas por el modelo de Streeter-Phelps, para lo cual se usaron los datos de campo de las características hidrométricas y fisicoquímicas observados quincenalmente durante los meses de octubre del año 2016 hasta febrero del año 2017, considerando la estación lluviosa y seca. El proceso de calibración consistió en ajustar las constantes cinéticas de reaireación (k_a), desoxigenación (k_d) y de remoción total de la DBO (k_r), empleando la metodología GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation), que combina el método manual (error y ensayo) con el método automático, con el fin de obtener posibles variaciones de las constantes cinéticas, a través de simulaciones Monte Carlo. Luego, se verificó (valido) el modelo calibrado con los datos registrados durante el evento de máxima precipitación. Los resultados obtenidos revelan que en los tres segmentos estudiados la tasa de reaireación es mayor que la tasa de desoxigenación, una condición que indica un alto potencial de autodepuración. Por otra, se comprueba que la variación de la DBO, se debe a los altos valores de kr, que se le atribuyen a corrientes someras de bajas profundidades, lo que demuestra que se trata de sistemas relativamente sencillos de biodegradar. Finalmente, para determinar el error estadístico entre los valores medidos en el campo con los valores pronosticados por el modelo matemático se efectuó el análisis de rendimiento de la OD y DBO, mediante el método de “error relativo”, presentándose diferencias inferiores del 10% para el modelo de Streeter-Phelps. Sin embargo, en la simulación con QUAL2K, debido a la carencia de datos históricos de la cantidad de parámetros requeridos por el software no se obtuvo un buen ajuste.
Descripción : The present research allowed to model the incidence of dissolved oxygen levels and biochemical oxygen demand in the water quality of the Aguas Claras stream, with the following specific objectives: (1) measure the hydromorphological characteristics of the estuary, (2) determinate the physic-chemical parameters required for the water quality model, (3) model the water quality using the Streeter-Phelps equations, and (4) simulate the water quality with QUAL2K software. The modeling and calibration was performed using the mathematical expressions established by the Streeter-Phelps model, for which the field data of the hydrometric and physicochemical characteristics observed every two weeks were used during the months of october 2016 to february 2017, Considering the rainy and dry season. The calibration process consisted in adjusting the kinetic constants of re-aireation (ka), deoxygenation (kd) and total elimination of the BOD (kr) using the GLUE methodology (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation), which combines the manual method (error and test) with the automatic method, in order to get possible variations of the kinetic constants, through Monte Carlo simulations. Then, the calibrated model was verified (validated) with the data recorded during the maximum precipitation event. The results reveal that in the three analyzed segments the re-aireation rate is higher than the deoxygenation rate, which means a high potential for self-purification of the stream. On the other hand, it was verified that the variation of BOD is due to the high values of kr; these are attributed to shallow currents of low depths, which means that these are relatively simple systems to biodegrade. Finally, to determine the statistical error between the values measured in the field with the values predicted by the mathematical model, it was performed the analysis of the yield of the DO and BOD, through the "relative error" method, presenting differences less than 10% for the Streeter-Phelps model. However, in the simulation with QUAL2K, due to the lack of historical data of the amount of parameters required by the software, a good adjustment was not obtained.
URI : http://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/1990
Aparece en las colecciones: Tesis de Pregrado - Gestión Ambiental

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