TRANSPORTE DE SEDIMENTOS FINOS Y CROMO EN EL RÍO … · Mostrar resultados de trabajos de campo,...

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TRANSPORTE DE SEDIMENTOS FINOS Y CROMO EN EL RÍO SALADO (SANTA FE) Alfredo Trento (UNL) Universidad Nacional de Rosario 24 de octubre 2017

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TRANSPORTE DE SEDIMENTOS FINOS Y CROMO EN EL RÍO

SALADO (SANTA FE)

Alfredo Trento (UNL)

Universidad Nacional de Rosario

24 de octubre 2017

Organización del seminario:

Objetivos

Motivación y caso en estudio

Trabajos de campo, laboratorio y modelación

Resultados de simulación para escenarios de escala anual ydiaria

Conclusiones

Objetivos:

Mostrar resultados de trabajos de campo, de técnicas de laboratorio y

determinación de los principales parámetros de los modelos

(coeficientes de partición, espesor de la capa activa del lecho,

coeficientes de dispersión y otros).

Presentar las ecuaciones del transporte de sedimentos y de cromo, y

resultados de la implementación de modelos Eulereanos y

Lagrangeanos de advección-dispersión, para dos situaciones diferentes,

una de escala anual y otra de escala diaria.

Discutir resultados de trabajos de campo, de laboratorio y de

modelación numérica.

Motivación

El caso de estudio refiere a una región del centro

santafesino (la cuenca inferior del río Salado y

algunos de sus sistemas tributarios) donde se

asienta una de las principales cuencas lecheras de

Latinoamérica. Se ha producido un crecimiento agro-

industrial importante, destacándose las industrias

alimenticias y en particular la láctea.

Motivación

Cauce principal, albardones

y planicie del río Salado

Area de estudio – río Salado

Esperanza

Río Salado

31º 19’ S

31º 30’ S

60º 58’ W 60º 44’ W

fuentes

Q medios

mensuales

SDT y CE. 1999-2008. Tramo RP6-RP70

R² = 0,94

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15SDT (g/L)

CE

(m

S/c

m)

Qmáximo (4/2003)= 3960 m3/s

Qmínimo (11/2010) 2 m3/s

SDT-CE (1999-2008)

Qmm en RP70 (1953-2011), SSRHN

Motivación

la contaminación con Cr no es meramente un fenómeno local,

su escala espacial excede la sección de vertido de la fuente,

el Cr puede ser transportado en forma disuelta y/o particulada

asociado a los sedimentos finos,

el Cr es conservativo y pasivo,

en un estado de oxidación (Cr VI) es muy perjudicial para la

biota en general.

Motivación

* Valores Guía para protección de la vida acuática (Canadian Water Quality

Guidelines, Canadian Council of Ministers of the Environment)

Descargas al rio Salado de

lodos contaminados.

Pluma de descarga de efluentes industriales en el río Salado

Descarga de efluentes desde canal y fuente

Descargas desde canal y

fuente (1999-2004).

Descarga subacuática de efluentes en el río Salado

Escenario de la fuente en 2010, en aguas muy bajas

Descarga de efluentes desde conducto cloacal

Modelo conceptual para metales pesados y sedimentos

(flóculos y partículas) modificado de Schnoor, 1996.

flóculos

flóculos

WsWs

kL aa

d

SwCpw

h

Cpb CsbKpb

ks

KpwCsw

Sb

ks

U

Modelo Matemático para ambientes fluviales (2DH)

concentraciones MP agua

concentraciones MP lecho

concentraciones finos en agua

Alfredo E. Trento

∂𝐶𝑇𝜕𝑡

+∂𝑈𝐶𝑇𝜕𝑥

+∂𝑉𝐶𝑇𝜕𝑦

=1

𝜕

𝜕𝑥𝐸𝑥ℎ

𝜕𝐶𝑇

𝜕𝑥+1

𝜕

𝜕𝑦𝐸𝑦ℎ

𝜕𝐶𝑇

𝜕𝑦+𝑘𝐿

ℎ𝐶𝑠𝑏 − 𝐶𝑠𝑤 +

𝛼

𝛾𝐶𝑝𝑏-𝑘𝑠𝐶𝑝𝑤

𝜕𝑟

𝜕𝑡= −

𝑘𝐿𝑑

𝑟𝐾𝑝𝑏

−𝐶𝑇

1 + 𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

+𝑘𝑠𝛾𝐶𝑇

𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1 + 𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

−𝑟𝛼𝑆𝑏1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

∂𝑆𝑤𝜕𝑡

+∂𝑈𝑆𝑤𝜕𝑥

+∂𝑉𝑆𝑤𝜕𝑦

=1

𝜕

𝜕𝑥𝐸𝑥ℎ

𝜕𝑆𝑤

𝜕𝑥+1

𝜕

𝜕𝑦𝐸𝑦ℎ

𝜕𝑆𝑤

𝜕𝑦+𝑚𝑒

ℎ−

𝑚𝑑

Hipótesis

EQUILIBRIO INSTANTÁNEO

escala de tiempo del transporte >> escala de la cinética de sorción

relación entre las fases solubles y particuladas del MP quedan

expresadas por los coeficientes de partición.

Se consideran los procesos:

Físico-Químicos: DIFUSION. SORCION intercambio entre la forma

particulada y la fase acuosa sólo por mecanismos de adsorción y desorción. La

cinética de sorción es distinta en el lecho que en el agua.

Físicos: ADVECCION, DISPERSION, DEPOSITACION, EROSION,

RESUSPENSION.

Verificación del tiempo de equilibrio instantáneo. t - Csw para Cr

(tesis Maestría Alvarez, 2012)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0 20 40 60 80 100 120 140 160

t (min)

Csw

(m

g L

-1)

0.50 mg/L

1.00 mg/L

2.00 mg/L

Muestra río Salado:

S w =135 mg L-1

SDT=2213 mg L-1

T = 25 ºC pH= 7

y = 5.75 x

R2 = 0.7863

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

C sw (mg L-1

)

Cp

w (m

g L

-1)

Csw vs Cpw. Muestras colectadas el 24/11/2008, pH= 7-8, SDT= 6100 mg L-1.

Kpw= 75 m3 kg-1

pw

w

sw w

CKp

C S

10

100

1000

50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

S w (g m-3

)

Kp

w (

m-3

kg

-1)

Sw vs Kpw. Muestras colectadas el 24/11/2008, pH= 7-8, SDT= 6100 mg L-1

pw

w

sw w

CKp

C S

Hipótesis (cont.):

-No se considera la dinámica de formas de fondo ni bioturbacion del

lecho por fauna béntica.

-Sb y la capa activa del lecho, d, son constantes.

-No se consideran los procesos de: volatilización, biodegradación ni

procesos biogeoquímicos, ni especiación de metales

Trabajos de Campo…

15

14

13

12

1110

98

7

65

4

3

2

1 río Salado

Santo Tomé

Santa Fe

Esperanza

RP70

RP4

m

31º 14' S

31º 43' S

61º 12' W 60º 39' W

0 5000 10000 15000 20000

zonas urbanas

Ríosy Arroyos

RP: Rutas Provinciales

Secciones

Verticales de muestreo

• Recolección muestras de agua

• medición de variables calidad de

aguas in situ

•medición de velocidades del

agua, batimetrías, cotas pelo de

agua y caudales.

Trabajos de Campo

Muestras de sedimentos del

lecho

Mediciones con difractómetro

laser LISST 25X y sonda de

turbiedad

CAMPO, sensor laser y sonda de turbiedad

Muestra de agua, 150 m aguas abajo de la fuente ppal.

Pluma de sedimentos y flóculos, 150m aguas abajo de la fuente ppal.

Trabajos de Laboratorio…

Granulometría de sedimentos suspendidos del

río Salado (Santa Fe), analizados por difracción laser

Resultados calibración difractómetro

Resultados calibración difractómetro para medición de

partículas y de flóculos

Flóculos generados en laboratorio con agua y sedimentos del río

0.15 mm

Medición de la floculación

La importancia de la floculación para el

transporte de sedimentos y de cromo sorbido

queda en evidencia en:

1- la relación entre las fracciones soluble y

particulada.

2- la comparación de tamaños entre los

flóculos abajo de la fuente en relación con los

de aguas arriba.

0.0

1.0

2.0

3.0

0 10 20 30 40 50

d 50 flóculos (mm)

h (

m)

d 50

partículas

(mm)

0.0

0.5

1.0

1.5

0 10 20 30 40 50

h (

m)

d 50

partículas

(mm)

d 50 flóculos (mm)

Aguas

abajo de

la fuente

Aguas

arriba de

la fuente

Diámetro mediano, df50 en función del tiempo.

10

100

1000

0 50 100 150 200 250 300

df5

0 (µ

m)

Tiempo (min)

1% 10% 33% 50% 66%

G=44pH = 8

CE (mS/cm) = 10.1

T (ºC) = 26% Efluente = 0

G=44pH = 8

CE (mS/cm) = 10.1

T (ºC) = 26

Ensayos de floculación en Jar Test con sedimentos del río Salado con cromo (Tesis doctorado Filippa, 2014)

Simulación a escala anual…

1 1 1

( )

sb sw s T pw bL

b a b bb b b

C C k C h f r Srk

tS d S S

Kp Kp Kp

a

1 1 1ww wL d e s

UASS SD A m m F

t A x A x x h

Difusión columna-poros depositación erosión

Difusión columna-poros erosión depositación fuente

advección dispersión

a

1 1

/T T L

T L sb sw b S T pw c

a

C C kUAC D A C C r S k C f F

t A x A x x h h d

depositación erosión fuente

Modelo Matemático de Transporte de sedimentos finos y MP, con

equilibrio instantáneo, para ambientes fluviales.

Variables

CT = concentración total MP en la columna de agua [MMP L–3].

r = MP sorbido por unidad de masa seca del lecho [MMP M-1].

Sw = concentración de solidos suspendidos totales [M L–3].

T sw pwC C C

pb

b

Cr

S

masa de sedimentos

volumen de aguawS

Sb = concentración de sólidos del lecho [M L–3]

Kpw= coeficiente de partición de MP en la columna de agua

Kpb= coeficiente de partición de MP en lecho

pb

bsb b sb

CrKp

C S C

pw

ww sw

CKp

S C

Parámetros y variables relevantes del Modelo

1Sb s

ρs: densidad del sedimento [ML-3] : porosidad del sedimento.

[L3 M-1]

[L3M-1]

[M L-3]

Erosión, según la ecuación de Ariathurai (1976)

2

1

md w s

cr

Um S W

U

1Mm

e

be

t

t para tb > te

(Error! No text of

specified style in document..1)

me= 0 para tb < te (Error! No text of

specified style in document..2)

Depositación, según la ecuación de Nicholas et al. (2006)

para Um< Ucr

Escalas espaciales del transporte

𝑬𝑳𝒐𝒏𝒈 ≫ 𝑬𝑻𝒓𝒂𝒏𝒔𝒗 ≫ 𝑬𝑽𝒆𝒓𝒕 1D

𝐸𝑙𝑜𝑛𝑔 = L ≈ 105 m

𝐸𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣 = W ≈ 102 m

𝐸𝑣𝑒𝑟𝑡 = h ≈ 100 m

Escalas temporales de mezcla (Trento & Alvarez, 2011)

Dif. Transv. εt = k 𝒖∗h , con k > 0.6

Dif. Vert. εv = 0.06 𝒖∗ h

(Fischer et al, 1979)

𝑻𝑳𝒐𝒏𝒈 ≫ 𝑻𝑻𝒓𝒂𝒏𝒔𝒗 ≫ 𝑻𝑽𝒆𝒓𝒕 1D

𝑇𝐿𝑜𝑛𝑔 =𝐿

𝑈≈ 7 𝑑𝑖𝑎𝑠

𝑇𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣 =𝑊2

𝜀𝑡≈ 12 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

𝑇𝑣𝑒𝑟𝑡 =ℎ2

𝜀𝑣≈ 1.0 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

𝐿𝑚 = 0.1𝑈𝑊2

𝜀𝑡≈ 700 𝑚 Longitud mezcla completa en aguas bajas

Condiciones de bordes

Aguas arriba, en x= 0 : Q(0,t)=f(h) ; Sw(0,t)=f(Q) ; CT (0,t)=2 mg/m3

Aguas abajo, en x= L: [ Sw/ x]L = 0 ; [ CT / x]L =0

Condiciones iniciales: Sw(x,0)= Swi CT(x,0)= CTi r(0)= ri

Condiciones de erosión: te=0.47 N m-2, M=4. 10-6 kg m-2 s-1

Condiciones de depositación: Ucr= 0.15m s-1 λ= 0.30

La descarga de sedimentos y de Cr total de la fuente se definieron en

base a sendas curvas sinusoidales t-Sw y t-CT, en un rango de 0 a 24 hs.

Implementación del modelo numérico (esquema Quickest)

A numerical model for the transport of chromium and fine sediments, 2011, A. Trento and A.

Alvarez, Environmental Modeling and Assessment, 16, 6, 551-564. doi: 10.1007/s10666-011-9263-5.

Dx=100 m; Dt=120 s

Kpw=50 m3/kg; Kpb= 10 m3/kg

d= 0.01 m

ks= 2.79 10-6 1/s; kL= 5.0 10-5 m/s

Sb=1200 kg/m3

Ws y df se calculan

La descarga de sedimentos y de Cr total de la fuente se definieron en

base a sendas curvas sinusoidales t-Sw y t-CT, en un rango de 0 a 24 hs.

Implementación del modelo numérico (esquema Quickest)

A numerical model for the transport of chromium and fine sediments, 2011, A. Trento and A.

Alvarez, Environmental Modeling and Assessment, 16, 6, 551-564. doi: 10.1007/s10666-011-9263-5.

15

14

13

12

1110

98

7

65

4

3

2

1 río Salado

Santo Tomé

Santa Fe

Esperanza

RP70

RP4

m

31º 14' S

31º 43' S

61º 12' W 60º 39' W

0 5000 10000 15000 20000

zonas urbanas

Ríosy Arroyos

RP: Rutas Provinciales

Secciones

Caudales calculados en la sección de RP70 y mediciones en trabajos de

campo

0

50

100

150

200

250

300

350

2/27/2010 4/28/2010 6/27/2010 8/26/2010 10/25/2010 12/24/2010

t (dias)

Q R

P7

0 (

m3

/s)

21/5

30/6 29/7 26/801/10 22/10 24/11

29/12

15

16

17

18

19

20

2/27/2010 4/28/2010 6/27/2010 8/26/2010 10/25/2010 12/24/2010

t (días)

cota

RP

6 (

m)

medido calculado con HEC RAS

Concentraciones de CT en agua a escala anual, medidas y calculadas

(sección 8, 200 m aguas debajo de la fuente)

1

10

100

27-Feb-10 28-Apr-10 27-Jun-10 26-Aug-10 25-Oct-10 24-Dec-10

CT

(mg

/m3)

medido modelo estandar CCME

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

27-Feb-10 28-Apr-10 27-Jun-10 26-Aug-10 25-Oct-10 24-Dec-10

Sw (

g/L

)

medido modelo

Concentraciones de Sw a escala anual, medidas y calculadas

(sección 10 , 1000 m aguas debajo de la fuente)

Concentraciones de r a escala anual, medidas y calculadas

(sección 10 , 1000 m aguas debajo de la fuente)

0.1

1

10

100

27-Feb-10 28-Apr-10 27-Jun-10 26-Aug-10 25-Oct-10 24-Dec-10

r (m

g/k

g)

medido modelo

Fracción de cromo sorbido a los sedimentos suspendidos a escala

anual, medidas y calculadas

(sección 10 , 1000 m aguas debajo de la fuente)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

27-Feb-10 28-Apr-10 27-Jun-10 26-Aug-10 25-Oct-10 24-Dec-10

f pw

medido modelo fpw

1

w wpw

w w

Kp Sf

Kp S

Simulación del transporte de sedimentos suspendidos en t=270 d

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0 10 20 30 40 50 60

x (km)

Sw (

kg

/m3)

270 d modelo 270 d medido

Simulación del transporte de cromo total en agua en t=270 d

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

x (km)

CT (

mg

/m3)

270 d modelo 270 d medido

Simulación del transporte de cromo total en el lecho en t=270 d

1

10

100

1000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

r (m

g/k

g)

x (km)

270 d modelo 270 d medido

Simulación del flujo difusivo de cromo en t=270 d

-0.01

-0.008

-0.006

-0.004

-0.002

0

0 10 20 30 40 50 60

Csb

-Csw

(mg

/L)

x (km)

270 d modelo

1

10

100

1000

0 10 20 30 40 50 60 70

x (km)

r (m

g k

g-1

)

calculada en t= 30 d

medido

valor estándar CCME

S w (x,0) = 0.036 kg m-3

C T (x,0) = 0.002 mg L-1

r(0) =10 mg kg-1

Kp w = 40 m3

kg-1

Kp b = 3 m3

kg-1

k L = 4.95 10-5

m s-1

d a = 0.01 m

r - 1999

concentraciones MP lecho

Alfredo E. Trento

𝜕𝑟

𝜕𝑡= −

𝑘𝐿𝑑

𝑟𝐾𝑝𝑏

−𝐶𝑇

1 + 𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

+𝑘𝑠𝛾𝐶𝑇

𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1 + 𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

−𝑟𝛼𝑆𝑏1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

𝜕𝑟

𝜕𝑡= −

𝑘𝐿𝑑

𝐶𝑠𝑏 − 𝐶𝑠𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

+𝑘𝑠𝛾𝐶𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

−𝛼𝐶𝑝𝑏1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

Relevancia del flujo difusivo: kL(Csb-Csw)

Relevancia del flujo difusivo: kL(Csb-Csw)

Las concentraciones de Cr en sedimentos en las cercanías de fuentes,

registradas en zonas de descargas de otros lugares del mundo:

por ejemplo en el Río de La Plata, a 1 km cerca del Riachuelo se midió

84.3 mg/kg

en la costa de Quilmes 72.8 mg/kg (Tatone et al., 2009);

en el delta del Mississippi (USA) 80 mg/kg,

en Southampton Water (UK) entre 78 y 102 mg/kg,

en el Rhine (Alemania) 47 mg/kg (Bilos et al., 1998).

El flujo máximo de Cr soluble calculado para el escenario de 1999 fue

21.4 mg/m2/día, en relación con el valor informado por Tatone et al.

(2009) para Cr en el río de La Plata de 45 mg/m2/dia.

Simulación del diámetro de flóculos en t=270 d

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60

df(m

icro

nes

)

x (km)

df

df med

dparticulas referencia

f = 1040 kg/m3

ash = 0.12

ads = 0.006

t=270 d

Conclusiones

Se simuló la hidrodinámica y el transporte de sedimentos y cromo para 311 días en un

tramo de 63 km del río Salado, para 2 m3s-1 < Q < 326m3s-1.

Los vertidos de la fuente fueron relevantes para las CT en condiciones de Q bajos. Los

resultados y las mediciones mostraron que la mayor parte del Cr en la columna de agua, se

transporta particulado sorbido a los sedimentos suspendidos. De este modo queda en

evidencia la relevancia del papel que juegan los sedimentos suspendidos para el transporte

de Cr a lo largo de todo el período simulado.

Las Sw para las condiciones NE, en el rango 0.035 < Sw < 0.7 kg m-3, estuvieron gobernadas

principalmente por las condiciones de borde aguas arriba, definidas por una curva Q-Sw,

calculada en base a mediciones.

Los procesos de erosión y depositación, contribuyeron en forma secundaria en la definición

de Sw a escala temporal del modelo, si bien fueron importantes en escalas de tiempo más

cortas, por ejemplo a escala del tiempo de viaje Tv, como cuando ocurrieron cambios de Q

por eventos climáticos de corta duración.

Simulación escala diaria…

Modelo Matemático para ambientes fluviales (2DH)

concentraciones MP agua

concentraciones MP lecho

concentraciones SST en agua

Alfredo E. Trento

∂𝐶𝑇𝜕𝑡

+∂𝑈𝐶𝑇𝜕𝑥

+∂𝑉𝐶𝑇𝜕𝑦

=1

𝜕

𝜕𝑥𝐸𝑥ℎ

𝜕𝐶𝑇

𝜕𝑥+1

𝜕

𝜕𝑦𝐸𝑦ℎ

𝜕𝐶𝑇

𝜕𝑦+𝑘𝐿

ℎ𝐶𝑠𝑏 − 𝐶𝑠𝑤 +

𝛼

𝛾𝐶𝑝𝑏-𝑘𝑠𝐶𝑝𝑤

𝜕𝑟

𝜕𝑡= −

𝑘𝐿𝑑

𝑟𝐾𝑝𝑏

−𝐶𝑇

1 + 𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

+𝑘𝑠𝛾𝐶𝑇

𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1 + 𝑆𝑤𝐾𝑝𝑤1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

−𝑟𝛼𝑆𝑏1

𝐾𝑝𝑏+ 𝑆𝑏

∂𝑆𝑤𝜕𝑡

+∂𝑈𝑆𝑤𝜕𝑥

+∂𝑉𝑆𝑤𝜕𝑦

=1

𝜕

𝜕𝑥𝐸𝑥ℎ

𝜕𝑆𝑤

𝜕𝑥+1

𝜕

𝜕𝑦𝐸𝑦ℎ

𝜕𝑆𝑤

𝜕𝑦+𝑚𝑒

ℎ−

𝑚𝑑

Escalas espaciales del

transporte

𝑬𝑳𝒐𝒏𝒈 > 𝑬𝑻𝒓𝒂𝒏𝒔𝒗 ≫ 𝑬𝑽𝒆𝒓𝒕 2DH

𝐸𝑙𝑜𝑛𝑔 = L ≈ 104 m

𝐸𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣 = W ≈ 102 m

𝐸𝑣𝑒𝑟𝑡 = h ≈ 100 m

𝐿𝑚 = 0.1

𝑈2+ 𝑉2

2𝑊2

𝜀𝑡≈ 700 𝑚 Longitud mezcla completa

Escalas de tiempo

de mezcla

(Trento & Alvarez, 2011)

𝑻𝑳𝒐𝒏𝒈 ≈ 𝑻𝑻𝒓𝒂𝒏𝒔 ≫ 𝑻𝑽𝒆𝒓𝒕 2DH

𝑇𝐿𝑜𝑛𝑔 =𝐿

𝑈2 + 𝑉2

2

≈ 14 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

𝑇𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣 =𝑊2

𝐸𝑥2+ 𝐸𝑦

2

2

≈ 12 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

𝑇𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 =ℎ2

𝜀𝑣≈ 1.0 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

Río Salado

Dominio de modelación 2D y ubicación de las fuentes

Campo de velocidades en las cercanías de las fuentes calculado con

Sisbahia.

N

fuentes

La representación de la erogación de masa en el entorno de la fuente se

realizó con 24 partículas a cada intervalo de cálculo, Dt=6 s.

Las condiciones del entorno de la fuente se definieron, según

mediciones:

CTw = 210 mgCr m-3

Sw = 0.060 g m-3

Las condiciones iniciales fueron:

CTw (x,y,0)= 3 mgCr m-3

r (x,y,0)= 40 mgCr kg-1

Sw (x,y,0)= 0.125 g m-3

Implementación del Modelo de Partículas (RWPM)

partículas en t = 1h

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 30’

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 1h

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 2h

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 3h

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 4h

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 6h

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 8h

Sw g/L

Pluma de concentraciones de solidos suspendidos

totales, Sw en t = 8h desde la fuente

Sw g/L

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 30’

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 1h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 2h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 3h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 4h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 6h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 8h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones total de cromo en agua, CT en

t = 8h

CT mg/m3

Pluma de concentraciones de cromo en el lecho,

r en t=4 horas

Pluma de concentraciones de cromo en el lecho,

r en t=40 horas

Pluma de concentraciones de cromo en el lecho,

r en t =4 horas

r mg/kg

Pluma de concentraciones de cromo en el lecho,

r en t=40 horas

r mg/kg

Conclusiones

Las concentraciones Sw y CT se estabilizaron para t = 6 hs.

La distancia de mezcla completa en la sección transversal, se logró

400 m aguas abajo de la fuente, aproximadamente.

La escala temporal para estabilizar las CT fue de 4 hs, mientras que

el lecho requiere como mínimo 48 hs, en condiciones estacionarias y

de equilibrio sedimentológico.

Las condiciones iniciales fueron relevantes, principalmente para

calcular las concentraciones de cromo en el lecho.

Conclusiones

El tamaño de los flóculos se incrementó notablemente aguas

debajo de la fuente sobre la margen derecha. El tamaño de

equilibrio se registró al final del dominio.

Los resultados del modelo de partículas, son indicativos de un

funcionamiento correcto del mismo en cuanto a los mecanismos

de transporte.

Proyectos de investigación desarrollados en la Facultad deIngeniería y Ciencias Hídricas (UNL). Director: Alfredo E.TRENTO

– CAI+D 2009 Y 2011: “Transporte de sedimentos finosen ambientes fluviales. Análisis, mediciones,floculación y simulación numérica. ”, subsidiado por laUNL. 2009-2012

– PICT RAICES: “Transporte de Cromo y SedimentosFinos en el río Salado (Santa Fe)”, subsidiado por laANPCyT-UNL. 2008-2011

Gracias !