V. RESULTADOS Y DISCUSION
5.3 Modelación de la calidad de agua
5.3.1 Secciones horizontales: simulación con flujo calculado en periodo de
Las Fig. 59 a 64 muestran las mediciones de campo y los resultados generados por ELCOM-CAEDYM para las distribuciones horizontales de ortofosfatos, amonio y nitratos correspondientes a la época de secas. En la simulación se incluyeron siete descargas con flujos y concentraciones de nutrientes medidos in situ.
En la Fig. 59, se observa la distribución superficial de los ortofosfatos para el día 18 de abril de 2012 en bajamar. El panel 1 corresponde a las muestras analizadas en el laboratorio, ahí se aprecia un decremento en las concentraciones de ortofosfatos conforme se avanza en dirección a la cabeza del estero de Urías. Las concentraciones varían entre 0.035 y 0.080 mg L-1, alcanzando el valor máximo en el estero del infiernillo y el mínimo en el estero de Urías frente a la planta termoeléctrica.
En el caso de las concentraciones simuladas por ELCOM-CAEDYM para la misma fecha, el modelo presentó valores a lo largo del estero de Urías en el mismo intervalo que las mediciones. Sin embargo, en la zona de la boca se observan concentraciones menores a las medidas en campo, caso contrario a lo sucedido en la zona de la cabeza del sistema, donde se aprecia una subestimación con respecto a las mediciones. La explicación a este fenómeno se podría adjudicar por un lado, a una excesiva dilución provocada por la entrada del océano en la zona adyacente a la boca y por otro a una influencia exagerada de las descargas situadas cerca de la cabeza para las simulaciones.
Para estimar la efectividad del modelo reproduciendo las condiciones reales, se compararon numéricamente los datos reales con los simulados obteniéndose un coeficiente de correlación de 0.70 y una variación promedio entre cada dato menor al 18%
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Figura 59. Distribución de la concentración de ortofosfatos en el estero de Urías. Resultados de las mediciones de campo (1) y de la simulación (2).
1
2
116
Figura 60. Comportamiento de las concentraciones de ortofosfatos reales y simuladas a lo largo de las 13 estaciones de muestreo.
En la Fig. 61, se observa la distribución superficial del amonio para el día 18 de marzo de 2012 en bajamar. El panel 1 corresponde a las muestras analizadas en el laboratorio, ahí se aprecian concentraciones menores a 0.070 mg L-1 en prácticamente todo el estero de Urías, con excepción del área cercana a la descarga de Maz Industrial, donde se midió una concentración de amonio de 0.258 mg L-1.
El modelo reproduce de buena manera el comportamiento espacial de las concentraciones de amonio. Sin embargo existen dos diferencias notorias respecto a las mediciones en campo. La primera y más evidente es en el área del estero del Infiernillo, donde las simulaciones arrojaron valores superiores a los 0.150 mg L-1. Este comportamiento se debe a la localización de la descarga en la simulación, ya que por motivos de batimetría no se pudo colocar en el lugar exacto, provocando que el amonio simulado en la descarga no alcance a
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Concentración mg L-1
Estaciones
Ortofosfatos
ELCOM CAMPO
117 diluirse como sucede en la realidad. La segunda diferencia se observa en la parte media del sistema, donde se aprecia una concentración mayor a la medida en campo. En este caso la diferencia puede deberse a una deficiencia en el muestreo de campo, ya que no se colocaron suficientes puntos en el área cercana a la descarga de Maz Industrial con el fin de verificar la dispersión real del amonio.
Para estimar la efectividad del modelo reproduciendo las condiciones reales, se compararon numéricamente los datos reales con los simulados obteniéndose un coeficiente de correlación de 0.80.
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Figura 61. Distribución de la concentración de amonio en el estero de Urías. Resultados de las mediciones de campo (1) y de la simulación (2).
2
1
119
Figura 62. Comportamiento de las concentraciones de amonio reales y simuladas a lo largo de las 13 estaciones de muestreo.
En la Fig. 63, se observa la distribución superficial de los nitratos para el día 18 de abril de 2012 en bajamar. El panel 1 corresponde a las muestras analizadas en el laboratorio. Los nitratos presentan un comportamiento similar al de los ortofosfatos, es decir, un decremento en las concentraciones conforme se avanza en dirección a la cabeza del estero de Urías. Las concentraciones varían entre 0.030 y 0.140 mg L-1, alcanzando el valor máximo sobre la boca del estero de Urías y el mínimo en el área cercana a la cabeza del sistema.
En el caso de las concentraciones simuladas por ELCOM-CAEDYM para la misma fecha, el modelo presentó valores a lo largo del estero de Urías en el mismo intervalo que las mediciones. Sin embargo, en la zona de la boca se observan concentraciones menores a las medidas en campo, caso contrario a
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Concentración mg L-1
Estaciones
Amonio
ELCOM CAMPO
120 lo sucedido en la zona de la cabeza del sistema, donde se aprecia una subestimación con respecto a las mediciones.
El fenómeno anterior se debe a que el modelo sobrestimó la dilución de las concentraciones de nitritos provocada por el océano. Del mismo modo sobrestimó la influencia de las descargas correspondientes al arroyo el Castillo y PTAR Santa Fe, incrementando las concentraciones del nutriente en la zona.
Para estimar la efectividad del modelo reproduciendo las condiciones reales, se compararon numéricamente los datos reales con los simulados obteniéndose un coeficiente de correlación de 0.24 que aumenta hasta 0.55 si se excluye la estación localizada en el interior del estero del Infiernillo. De igual forma se encontró una variación promedio entre cada dato menor al 65% Estos números indicarían que el modelo no reproduce de manera adecuada la realidad. Sin embargo el hecho de mantener las concentraciones en el intervalo de las mediciones de campo sugiere que con un mayor esfuerzo de muestreo o mejores condiciones de entrada para el modelo de calidad de agua sería posible obtener mejores resultados.
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Figura 63. Distribución de la concentración de nitratos en el estero de Urías. Resultados de las mediciones de campo (1) y de la simulación (2).
1
2
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Figura 64. Comportamiento de las concentraciones de nitratos reales y simuladas a lo largo de las 13 estaciones de muestreo.
5.3.2 Secciones horizontales: simulación con flujo calculado para el periodo de