Situación y medidas tomadas en embalses de Córdoba, Argentina · Ecuación diferencial parcial...
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Situación y medidas tomadas en embalses de Córdoba, Argentina Dr. Andrés Rodríguez – Ing. Jonathan Muchiut Laboratorio de Hidráulica, UNC [email protected], [email protected]
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Situación y medidas tomadas en embalses de Córdoba, Argentina
Dr. Andrés Rodríguez – Ing. Jonathan MuchiutLaboratorio de Hidráulica, UNC
Laguna Mar Chiquita
E. Cruz del Eje
E. El Cajón
E. San Roque
E. Los MolinosE. La Viña
E. Río Tercero
Ciudad de Córdoba
RECURSOS HÍDRICOS EN CÓRDOBA
Embalse SAN ROQUECuenca de aporte ≈ 1750 km2
Capacidad ≈ 200 hm3
Superficie ≈ 16 km2
Profundidad máxima ≈ 45 m
Embalse LOS MOLINOSCuenca de aporte ≈ 950 km2
Capacidad ≈ 310 hm3
Superficie ≈ 25 km2
Profundidad máxima ≈ 50 m
PLAN DE SANEAMIENTOObservación y Medición
Estudio, Interpretación y Análisis
Generación de modelos conceptuales
Generación de modelos matemáticos, físicos y numéricos
SISTEMA DE PREDICCIÓN Y ALERTA
PLAN DE SANEAMIENTO
Medición en tiempo continuoEstación de monitoreo original desarrollada por el CWR (2003,Centre for Water Research, University of Western Australia). 2003
SAN ROQUE
ESTACIÓN DE MONITOREO DE LAGOS
2018
LOS MOLINOS
ESTACIÓN DE MONITOREO DE LAGOS
2019
EN LA COLUMNA DE AGUA
Variables específicas** Rodamina WT
Clorofila A
Cianobacterias (BGA-PE/PC)
Amonio
Cloruro
Nitrato
Variables básicas* Temperatura
Oxígeno disuelto (óptico)
pH
ORP
Conductividad
% sólidos disueltos
* Sensores básicos incluidos con la sonda Aqua-Trol l 400** Sensores específ icos opcionales con la sonda Aqua-Trol l 500
VARIABLES MEDIDAS
Humedad y temperatura del aire Radiación Solar
Temperatura en la columna de agua Velocidad y Dirección de viento
RESULTADOS EML SR
Gráfico de contorno de temperatura en la columna de agua [resolución: 0.5ºC].
RESULTADOS DE MEDICIONES EML SR
𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕
= −𝑢𝑢 � 𝛻𝛻𝜕𝜕 + 𝛻𝛻 � 𝐷𝐷 � 𝛻𝛻𝜕𝜕 ± 𝑆𝑆 + 𝑓𝑓𝑅𝑅(𝑐𝑐,𝑡𝑡)
𝑢𝑢 = 𝑢𝑢𝑥𝑥 ,𝑢𝑢𝑦𝑦 ,𝑢𝑢𝑧𝑧 𝛻𝛻𝜕𝜕 =𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕
,𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕
,𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕
𝐷𝐷 =𝐷𝐷𝑥𝑥𝑥𝑥 𝐷𝐷𝑦𝑦𝑥𝑥 𝐷𝐷𝑧𝑧𝑥𝑥𝐷𝐷𝑥𝑥𝑦𝑦 𝐷𝐷𝑦𝑦𝑦𝑦 𝐷𝐷𝑧𝑧𝑦𝑦𝐷𝐷𝑥𝑥𝑧𝑧 𝐷𝐷𝑦𝑦𝑥𝑥 𝐷𝐷𝑧𝑧𝑧𝑧
Ecuación diferencial parcial
• Nutrientes• Energía (luz)
• Crecimiento de la biomasa
• Mortalidad
Tasa de crecimiento del fitoplancton∆𝐹𝐹𝐹𝐹𝑡𝑡𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑐𝑐𝑡𝑡𝐹𝐹𝐹𝐹
∆𝑡𝑡𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 + 𝜕𝜕𝑐𝑐𝑐𝑐𝑡𝑡𝑐𝑐𝑡𝑡𝑡𝑡𝑐𝑐𝜕𝜕𝑡𝑡 − 𝑡𝑡𝑐𝑐𝑡𝑡𝑐𝑐𝑝𝑝𝑡𝑡𝑝𝑝𝜕𝜕𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡 + 𝑐𝑐𝑡𝑡𝑐𝑐𝑢𝑢𝑐𝑐𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑐𝑐𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡 + 𝑡𝑡𝑐𝑐𝑡𝑡𝑝𝑝𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡 − 𝑐𝑐𝑡𝑡𝑐𝑐𝑡𝑡𝑝𝑝𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡 − 𝑚𝑚𝑡𝑡𝑐𝑐𝜕𝜕𝑐𝑐𝑡𝑡𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝
MODELACIÓN HIDROAMBIENTAL
DELFT3D restricciones
Maximización mediante
Optimización Lineal (OL)
VARIABLES MODELADAS DELFT3D
EL LAGO SAN ROQUE
Condiciones iniciales mediciones en el lago del 20
de diciembre del 2016.
Condiciones de borde mediciones en cada uno de los tributarios (C, LM, LC, SA)
durante el año 2017.
MODELO NUMÉRICO (Delft3d)
MEDICIONES LLEVADAS A CABO POR EL INA-CIRSA, AC y RH Cba. DURANTE LOS ÚLTIMOS 20 AÑOS!
SIMULACIÓN DE LA FLORACIÓNALGAL DEL AÑO 2017
Campo de velocidades Campo de concentraciones
Perfil de concentraciones
PRUEBA INICIAL: PULSO DE DIATOMEAS
En cuanto a algas, se pueden organizar diversos géneros en distintos grupos o filos:
Cianófitas Dolichospermun, Microcystis, Pseudoanabaena
Clorófitas Ankitrodesmus, Chlamydomonas, Closterium, Cosmarium, Eudorina, Kirchneriella, Monoraphydium, Oocystis, Pediastrum, Planctonema, Scenedesmus, Schroederia, Sphaerocystis
Diatomeas Aulacoseira, Cocconeis, Cyclotella, Cymbella, Diatoma, Gomphonema, Gyrosigma, Hantzschia, Mallomonas, Melosira, Navicula, Nitzschia, Stephanodiscus
Dinoflageladas Ceratium
Flagelladas Chroomonas, Cryptomonas
BLOOM ALGAL MODELADO
A) Sin considerar aguas residuales de Carlos Paz
B) Considerando aguas residuales de Carlos Paz (sólo EMISARIO y a MÁXIMA CAPACIDAD)
ESCENARIOS MODELADOS (ejemplos)
Escenario A) Sin considerar aguas residuales de Carlos Paz
RESULTADOS
FOSF
ATO
NIT
RATO
CLO
ROFI
LA A
01/01 01/0501/02 01/03 01/04OX
ÍGEN
O
DISU
ELTO
TEM
PERA
TURA
RESULTADOS
Niv
el d
el la
go(c
ota
loca
l) [m
]
Crec
ida
03/0
4/20
17
N P OD TEMP
01/01 01/0501/02 01/03 01/04
Crec
ida
CLOROFILA A
Escenario A) Sin considerar aguas residuales de Carlos PazRESULTADOS
Escenario B) Considerando aguas residuales de Carlos Paz
(sólo EMISARIO y a MÁXIMA CAPACIDAD)
RESULTADOS
01/01 23/0401/02 01/03 01/04
Crec
ida
N P OD TEMP
CLOROFILA A
RESULTADOS Escenario A) Considerando aguas residuales de Carlos Paz
CEN
TRO
Clo
rofil
a a
[μg/
l] Fecha Profundidad [m] Medido Modelado
AModelado
B20/12/2016 0.20 6.80 - -31/01/2017 0.20 6.00 1.00E-07 3.621/02/2017 0.20 5.90 1.00E-07 3.428/03/2017 0.20 6.40 1.00E-07 4.603/04/2017 0.20 - 3.7 6.2
P
Modelado A Modelado B
P
RESULTADOS
Cl aCl a
Niv
el d
el la
go(c
ota
loca
l) [m
]
31/0
1/20
17
21/0
2/20
17
28/0
3/20
1703
/04/
2017
20/1
2/20
16
Finales 1800 ppios 1900 1er Embalse Multip. de Sudamerica: San Roque
Mediados 1970 F busso & N Ormeno Floraciones algales (SR)
1998Grupo Lagos (Lopez & Rodriguez)Modelado+Monitoreo+FRH (SR & LM)
1999/006 tesis Maestrias WQ+ 3 Tesis Limn.Fis. + Bathub …. POM 3D (SR)
2002/3 J Imberger CRC UWA 1ra LDS (EML) SRAireadores + Disrem/Caedym
2004 Sensores Remotos (Spot+Lansat) + Coherens 3D
2018 2da EML + MIKE 3D
2019 3ra EML + Delft 3D…. y
REFLEXIONES FINALES…
2020 y dps… UDS !
¡MUCHAS GRACIAS!
Dr. Andrés RodríguezIng. Jonathan Muchiut
Laboratorio de HidráulicaUniversidad Nacional de Córdoba
