Publicado

2018-01-01

Modelización de la calidad del agua del estero aguas Claras, cantón Quevedo, Ecuador

Water quality modeling of the Aguas Claras stream, canton Quevedo, Ecuador

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v85n204.65847

Palabras clave:

oxígeno disuelto, DBO, modelo Streeter-Phelps, Qual2k, metodología GLUE, simulación Monte Carlo (es)
dissolved oxygen, BOD, Streeter-Phelps, Qual2k, calibration, GLUE methodology, Monte Carlo (en)

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Autores/as

Se estudió el impacto de la descarga de aguas residuales en el comportamiento del oxígeno disuelto y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) en el estero Aguas Claras, ubicado al suroeste del cantón Quevedo, durante los meses de octubre 2016 a febrero 2017. La simulación se realizó en tres tramos de la corriente, por medio del modelo de Streeter-Phelps y el programa QUAL2K. Los modelos se calibraron ajustando las constantes de reaireación (ka), desoxigenación (kd) y remoción total (kr), empleando la metodología GLUE (Estimación de la probabilidad de incertidumbre generalizada), a través de simulaciones de Monte Carlo. El análisis de rendimiento determinó valores promedio del coeficiente de determinación R2 y del coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,99, revelando un buen ajuste del modelo de Streeter-Phelps. El ajuste para QUAL2K fue sensiblemente inferior. El estudio sugiere una importante capacidad de autodepuración del estero por los altos valores de ka y kr
This paper studies the behavior of dissolved oxygen (DO) and biochemical oxygen demand (BOD) in the Aguas Claras stream, located southwest of Quevedo. The impact of the modeling conditions the calibration process, which consisted of adjusting the kinetic constant reaeration (ka), deoxygenation (kd) and total removal of the BOD (kr), using the GLUE methodology, through Monte Carlo simulations. The study shows that ka is greater than (kd), a condition indicating a high potential for self-purification, while high values of kr are attributed to shallow low-depth currents, demonstrating that they are relatively simple systems to biodegrade. Finally, the performance analysis of the OD and BOD showed differences less than 10% for the Streeter-Phelps model and more than 50% for QUAL2K software, due to the lack of information required by the model of ka and kr

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Citas

Departamento de Planificación de la Prefectura de Los Ríos, Sistema ecológico ambiental de la Provincia de Los Ríos, Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial, 2011.

Dirección de Planificación y Gestión Municipal del Cantón Quevedo, Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial 2012-2016, 2014.

Secretaria Nacional de Planificación y Desarrollo (Senplades), Plan Nacional para el Buen Vivir 2013-2017, 1ra Ed., Quito, 2013.

INEN, NTE INEN 2176: Agua. Calidad de agua. Muestreo. Técnicas de muestreo, Quito, 1998.

INEN, NTE INEN 2226: Agua. Calidad del agua. Muestreo. Diseño de los programas de muestreo, 2000.

Chapra, S.C., Surface water-quality modeling, 2da Ed., Long Grove, Waveland PRESS, INC., 2008.

Bilibio, C., Hensel, O. and Selbach, J., Sustainable water management in the tropics and subtropics, 2, Brasil: Board for editing, 2011.

Kenneth, G., Geological survey professional paper, Washington: United States Goverment Printing Office, 1972.

Sierra-Ramírez C.A., Calidad de agua: evaluación y diánostico, Bogotá: Ediciones de la U, 2011.

Vargás, A., Estudio del comportamiento de modelos hidrológicos bajo un análisis de sensibilidad e incertidumbre, EIDENAR, [en línea] 1(10), 2011. [Fecha de consulta: 30 de agosto de 2017]. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=231122666006

Chin, D.A., Water-quality engineering in natural systems: Fate and transport processes in the water environment, 2da Ed., Canadá: John Wiley & Son, Inc. Publication, 2013.

Rivera-Gutiérrez, J.V., Evaluación de la cinética de oxidación y remoción de materia orgánica en la autopurificación de un río de montaña, DYNA, 82(191), pp. 183-19, 2015. DOI: 10.15446/dyna.v82n191.44557

Pazmiño-Rodríguez, J.C., Modelización de la incidencia del oxígeno disuelto y la demanda bioquímica de oxígeno en la calidad del agua del estero Atascoso, cantón Quevedo, Tesis MSc., Universidad de Guayaquil, Ecuador.

Rivera-Gutiérrez, J.V., Evaluación de la materia orgánica en el río Frío soportada en el QUAL2K versión 2.07, DYNA, 78(169), pp. 131-139, 2011.

Valcárcel-Rojas, L., Borroto-Portela, J., Alberro-Macías, N., Griffith-Martínez, J., Derivet-Zarzabal, M., Flores, P., Cuesta-Borges, J., Rodríguez-González, M., Herrero, Z., Rodríguez-Garcez, A. y Domínguez-Catasus, J., Modelación de la calidad del agua en el segmento medio del río Luyanó, NUCLEUS, 47, pp. 16-23, 2010.

Montelongo-Casanova, R., Gordillo-Martínez, A.J., Otazo-Sánchez, E.M., Villagómez-Ibarra, J.R., Acevedo-Sandoval, O.A. y Prieto-García, F., Modelacón de la calidad del río Tula, Estado Hidalgo, México, DYNA, 75(154), pp. 5-18, 2008.

Montes, R., Navarro, I, Domínguez, R. y Jiménez, B., Modificación de la capacidad de autodepuración del río Magdalena ante el cambio climático, Tecnología y Ciencias del Agua, [en línea]. 4(5), pp. 71-83, 2013. [Fecha de consulta: 13 de agosto de 2017]. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/pdf/tca/v4n5/v4n5a5.pdf

Fan, C., Ko, C.-H. and Wang, W.S., An innovative modeling approach using Qual2K and HEC-RAS integration to assess the impact of tidal effect on River Water quality simulation, Journal of Environmental Management, 90 (5), p. 1824-1832, 2009.

Formica, S. M., Sacchi, G.A., Campodonico, V.A., Pasquini, A.I. y Cioccale, M.A., Modelado de calidad de agua en ríos de montaña con impacto antrópico. Caso de estudio: Sierra Chica de Córdoba, Argentina, Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 31(4), pp. 327-341, 2015.

Arroyave-Gómez, D.M., Toro-Botero, F.M., Moreno-Tovar A.A., Gallego-Suárez, D.J. y Carvajal-Serna, L.F., Estudio del modelamiento de la calidad del agua del río Sinú, Revista Ingenierías Universidad de Medellín, [en línea]. 12(22), pp. 3-44, 2013. Fecha de consulta: 13 de agosto de 2017]. Disponible en: http://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/viewFile/621/562